参藻籽胶囊的提取和制剂工艺研究*
2023-09-11李春燕张娅楠薛金涛
李春燕,张娅楠,薛金涛
(1 新乡医学院三全学院生物与基础医学实验教学中心,河南 新乡 453000;2 新乡医学院药学院,河南 新乡 453002)
心脑血管疾病指由于高脂血症、血液黏稠、动脉粥样硬化、高血压等引起的心脏、脑及全身组织发生的缺血性或出血性疾病,心脑血管疾病是一类威胁人类健康的常见病[1-4]。课题组前期研究表明参藻籽胶囊对心脑血管疾病具有良好的预防和治疗作用。参藻籽胶囊是由人参、红球藻和葡萄籽三味中药组成的中药复方制剂,其中人参的主要活性成分为人参皂苷类,具有增强免疫力、抗衰老和治疗心血管疾病等作用[5-6];红球藻是一种淡水单胞绿藻,主要药效成分为虾青素,具有抗氧化、抗炎、增强免疫力等药理作用[7-9];葡萄籽的主要药效成分为白藜芦醇,具有抗自由基损伤、保护心脑血管、降低胆固醇、防止动脉粥样硬化等作用[10-11]。本研究采用正交实验法分别对人参、红球藻和葡萄籽的活性成分提取工艺进行优选,并筛选最佳辅料和制粒工艺,所制备的颗粒剂稳定可行,成药性良好。
1 实 验
1.1 仪器与试剂
旋转蒸发器,上海申生科技有限公司;UV-2700型紫外可见分光光度计,日本岛津公司;万分之一电子分析天平,上海舜宇恒平科学仪器有限公司;人参皂苷标准品(批号:110754-200822)和白藜芦醇标准品(批号:111535-200502),中国食品药品检定研究院;虾青素标准品(批号:A26M7L11981),上海源叶生物科技有限公司;无水乙醇(分析纯,批号20150907),天津市德恩化学试剂有限公司;可溶性淀粉、γ-氨基丁酸、羧甲基纤维素钠和β-环糊精等,北京索莱宝科技有限公司;肠溶明胶空心胶囊(批号1387912),安徽黄山胶囊股份有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 提取工艺
人参采用回流提取法,按L9(34)正交实验,以人参皂苷含量和干膏重为指标,考察乙醇浓度、料液比和提取次数对提取效果的影响。红球藻采用乙醇浸提法,以虾青素含量和干膏量为评价指标,按L9(34)正交实验考察乙醇浓度、提取温度和提取时间对提取效果的影响。葡萄籽采用乙醇加热回流法,以白藜芦醇含量干膏重为指标,采用L9(34)正交实验研究乙醇浓度、料液比和提取时间对提取效果的影响。
1.2.2 人参皂苷含量测定
取人参皂苷对照品约16 mg,精密称定,置于100 mL容量瓶中,用甲醇溶解,定容,摇匀,作为对照品母液备用。精密量取对照品溶液2.0 mL、3.0 mL、4.0 mL、5.0 mL、6.0 mL的对照品溶液置于100 mL容量瓶中,并用50%乙醇溶液进行定容,摇匀。以50%乙醇溶液做空白对照,在230 nm处测定吸光度,绘制标准曲线。精密量取人参皂苷提取液0.5 mL至100 mL量瓶中,50%乙醇溶液定容,摇匀,测定吸光度,代入上述标准曲线中计算人参皂苷含量。
1.2.3 虾青素含量测定
取虾青素标准品约10 mg,精密称定,置于100 mL容量瓶中,加入无水乙醇振摇溶解,定容,摇匀,作为对照品母液备用。精密吸取0.6 mL、0.8 mL、1.0 mL、1.2 mL、1.4 mL的对照品溶液,分别置于10 mL量瓶中,并且用80%乙醇溶液定容至刻度线,摇匀。以80%乙醇溶液做空白对照,在481 nm波长处测定吸光度,绘制标准曲线。精密量取提取液2.0 mL于10 mL容量瓶中,80%乙醇溶液定容,摇匀,测定吸光度,代入上述标准曲线中计算虾青素含量。
1.2.4 白藜芦醇含量测定
精密称取白藜芦醇标准品约10.0 mg,置于100 mL容量瓶中,加入无水乙醇振摇溶解,定容,摇匀,作为对照品母液备用。精密吸取0.1 mL、0.15 mL、0.45 mL、0.55 mL、0.65 mL对照品溶液,分别置于10 mL容量瓶中,并用90%乙醇溶液定容至刻度,摇匀。以90%乙醇溶液做空白对照,在306 nm波长处测定吸光度,绘制标准曲线。精密吸取提取液1 mL于100 mL容量瓶中,用90% 乙醇定容,摇匀,测定吸光度,代入上述标准曲线中计算白藜芦醇含量。
1.2.5 干膏的制备
将药液搅拌均匀,精密量取一定体积(人参-10 mL,红球藻-15 mL,葡萄籽-15 mL)置已干燥并恒重的坩埚中,在105 ℃下干燥,测定干膏重量。
1.2.6 制粒工艺及装胶囊
将不同种类的辅料(CMC-Na、β-环糊精和可溶性淀粉)分别与提取物干膏以不同比例(1∶1.5、1∶3和1∶6)研磨均匀,用不同比例的乙醇(60%、70%、85%和95%)做润湿剂,挤压颗粒,在60~70 ℃下干燥,干燥后用不同型号胶囊壳(0号、1号和2号)进行填装。
2 结果和讨论
2.1 人参提取工艺的筛选
取人参皂苷线性溶液,在230 nm处测定吸光度,以溶液浓度与紫外吸收绘制标准曲线,线性回归方程为y= 0.0847x-0.0796,r2=0.9993。结果表明人参皂苷在3.20~9.61 μg/mL范围内线性良好。
以人参皂苷含量(60%)和干膏重(40%)两个指标加权分析,如表1所示。根据极性(R)大小判断各因素对提取工艺的影响大小,极差越大,影响越大,故提取工艺各因素影响大小次序为乙醇浓度>提取次数>料液比。每个因素下,各水平的比较主要参考均值(K)的大小,均值越大,该因素相应的水平提取效果越好,故水提的最佳工艺为使用50%浓度的乙醇,加入10倍量的乙醇,回流提取3次。在大生产中,综合考虑表1实验结果与大生产中的时间成本和能源消耗,料液比6倍、8倍和10倍间差别不大,故定为6倍料液比更利于实际生产。
表1 人参提取工艺正交实验结果Table 1 Orthogonal experimental results of extraction process for radix ginseng
2.2 红球藻提取工艺的筛选
取虾青素线性溶液,在481 nm处测定吸光度,以溶液浓度与吸收度绘制标准曲线,线性回归方程为y=0.0304x+0.2716,r2=0.9993。结果表明虾青素在6.24~14.56 μg/mL范围内线性良好。以虾青素含量(60%)和干膏重(40%)两个评价指标两个指标加权分析,如表2所示。由极性(R)大小可知,各因素影响大小依次为乙醇浓度>提取温度>提取时间,结合均值(K)综合分析,最佳提取工艺为乙醇浓度70%,提取温度65 ℃,提取时间4.0 h。
表2 红球藻提取工艺正交实验结果Table 2 Orthogonal experimental results of extraction process for red algae
2.3 葡萄籽提取工艺的筛选
取白藜芦醇线性溶液,在306 nm处测定吸光度,以溶液浓度与吸收度绘制标准曲线,线性回归方程为y=0.1108x+0.0997,r2=0.9992。结果表明白藜芦醇在1.01~6.57 μg/mL范围内线性良好。以白藜芦醇含量(60%)和干膏重(40%)两个评价指标两个指标加权分析,如表3所示。由极性(R)大小可知,各因素影响大小依次为乙醇浓度>提取时间>料液比,结合均值(K)综合分析,最佳提取工艺为乙醇浓度80%,加入10倍量的乙醇,回流提取时间1.5 h。
表3 葡萄籽提取工艺正交实验结果Table 3 Orthogonal experimental results of extraction process for grape seed
2.4 制粒工艺及胶囊填装
通过对辅料种类(CMC-Na、β-环糊精和可溶性淀粉)、辅料与药材干膏比例(1∶1.5,1∶3和1∶6)和润湿剂-乙醇浓度(60%,70%,85%和95%)等工艺的筛选,研究发现最佳制粒艺为以CMC-Na做为辅料,辅料与药材干膏比例为1∶6,70%乙醇做润湿剂。将制备好的颗粒分别填装不同型号胶囊(0号、1号和2号),0号胶囊装量为(0.41±0.01)g,1号胶囊装量为(0.31±0.04)g,2号胶囊装量为(0.23±0.01)g。参照本处方的临床用量,用0号胶囊壳进行填装最合适,剂量为每日3次,每次4粒。
3 结 论
心脑血管疾病是心血管疾病和脑血管疾病的统称,一般表现为心脏、大脑以及全身组织发生缺血性或出血性病变等特征。心脑血管疾病对人们的生命健康造成重大威胁,特别是对50岁以上中老年人健康造成严重威胁,其具有高患病率、高致残率和高死亡率的特点,居各种死因首位,是居民健康的头号杀手。随着我国经济和社会的快速发展以及人口老龄化加剧,心脑血管疾病已成为影响我国公民健康的重要公共卫生问题之一,当前即使应用先进和完善的治疗手段,仍可有50%以上的脑血管意外幸存者生活不能完全自理。国内外的经验表明,心脑血管疾病高危人群的早期发现、有效预防和干预具有良好的效果,成本效益较好[1-4]。课题组前期研究表明参藻籽胶囊对心脑血管疾病具有良好的预防和治疗作用。
参藻籽胶囊是由人参、红球藻和葡萄籽三味中药组成的中药复方制剂,本研究以干膏重及人参皂苷、虾青素和白藜芦醇含量为指标,采用正交实验对对各药材的提取工艺研究,并根据活性成分的极性、溶解性和稳定性及药材质地,选择不同的提取方法,对人参采用乙醇回流提取法,红球藻采用乙醇浸提法,葡萄籽采用乙醇加热回流法。制剂工艺采用湿法挤压制粒法分析不同辅料和不同浓度润湿剂的制粒效果。本制剂工艺可行性较强,科学合理,颗粒成药性良好。上述工艺制剂方法可进一步推广到中药其他生产过程和制剂工艺中,对于发展中药现代化制剂方法,提高中药制药行业的技术水平具有重要意义。