邹红 童恒力 孟振豪 钟凌云**
(江西中医药大学 南昌330004)
摘要:目的:探究建昌帮最具传统特色的炮制辅料“蜜糠”与药共制的工艺及效果。方法:采用星点设计分别优选蜜糠炒白术、蜜糠炒白芍、蜜糠炒山药三种饮片炮制工艺。结果:蜜糠炒白术的最佳工艺为蜜糠用量55.8%,炒制温度261℃,炒制时间3.4min;蜜糠炒白芍的最佳工艺为蜜糠用量30%,黄酒用量9%,在260℃下炒制4min;蜜糠炒山药的最佳工艺为蜜糠用量61.55%,在炒制温度263℃下炒制3.85min。结论:三种药物经过蜜糠炒制之后健脾效果增强;拟定建昌帮蜜糠炒制药物的共性工艺为炒制温度260~270℃,炒制时间3~4min。
关键词:蜜糠;星点设计;炮制工艺;优选
建昌帮的传统炮制风格辅料工具独特,工艺取法于烹饪,饮片讲究形色气味,毒性低疗效高[1]。在工具方面,刀刨齐全,特色工具多;在辅料方面,选料独特,遵古道地,其中尤以谷糠的运用最具特色,有谷糠煨药材、谷糠煅药材、谷糠炒炙药材等,使“南糠北麸”成为区别南北炮制帮派的一个显著特征;在炮制工艺方面,多取法于烹饪技术,做到“炮制虽繁,必不得省工夫;辅料虽贵,必不得短斤两”;多用文火煨、炙,使饮片纯真味厚,同时还精于各种去毒工艺,使生产的饮片毒低效高。
本课题根据建昌帮流传文献记载以及预实验,以蜜糠为特色辅料,选取白术、白芍、山药作为代表性饮片,并选取各饮片的主要成分含量及外观性状,对炮制过程中的具体参数进行研究,以星点设计数学模型,筛选各品种的最佳工艺,确定具体技术参数,并探索其规律。
1 仪器和试药
1.1 仪器 UltiMate3000型高效液相色谱仪(美国Dionex公司,包括PDA-3000型二极管阵列紫外检测器和Chromeleon工作站),AE240 型十万分之一电子天平瑞士梅特勒-托利多公司),YF-11B型中药粉碎机(中国瑞安永历制药有限公司),ST20型红外测温仪(美国雷泰公司),电热鼓风干燥箱(沪南电炉烘箱厂);Waters ACQUITY UPLC 超高效液相色谱仪;万分之一分析天平(奥豪斯仪器有限公司);KQ-500E 型超声清洗器(昆山市超声仪器有限公司);高效液相色谱仪(Waters 2695),数显恒温水浴锅(国华电器有限公司,HH-6),台式低温高速冷冻离心机(Sartorius Germany)。
1.2 试药 白术购于樟树天齐堂药业,经江西中医药大学赖学文教授鉴定为菊科植物白术Atractylodes macrocephala的根茎;白芍购于亳州蜀中药业有限公司,经江西中医药大学葛菲教授鉴定为毛茛科植物芍药Paeonialactiflora pall的干燥根; 山药药材购于亳州蜀中药业有限公司,经江西中医药大教授葛菲教授鉴定为薯蓣科植物薯蓣Dioscoreaopposita Thunb.的干燥根茎;蜂蜜(上海冠生园有限公司),糠皮(南昌市郊区农家);白术内酯Ι、Ⅲ对照品(南昌贝塔生物科技有限公司,批号10042,10044);尿囊素标准品( 111501-200202)购于中国食品药品检定研究院;甲醇为色谱纯; 芍药苷对照品(批号10395-201307)购于南昌贝塔生物科技有限公司;芍药内酯苷对照品(批号140516)购于上海胤珂生物科技有限公司;乙腈为色谱纯;水为娃哈哈纯净水;黄酒(会稽山绍兴酒股份有限公司);其他试剂为分析纯。
2 方法与结果
2.1 蜜糠炒白术的制备[2] 取定量的蜜制谷糠,撒入热锅内,炒至冒青烟时,将谷糠铺平锅底并向四周铺开(在炒制过程中用测温枪控制锅底温度)加入净选切制后的白术饮片,向四周的蜜糠覆盖30s后,快速拌炒至饮片表面呈嫩黄色或色变深,药片松脆易折,透香气,取出筛去蜜糠,趁热倒入容器内,密闭转橘黄色,即得。
2.1.1 白术内酯Ⅰ,Ⅲ的含量测定
2.1.1.1 色谱条件 Diamonsil C18色谱柱(4.6mm× 250mm,5μm),流动相甲醇-水(60∶40),柱温30℃,流速1 ml·min-1,检测波长220nm,进样量10μl。见图1。
1-白术内酯Ⅰ;2-白术内酯Ⅲ
图1 对照品(A,B)及样品(C)的HPLC色谱图
2.1.1.2 对照品溶液的制备 精密称取白术内酯Ⅰ,Ⅲ对照品适量,分别加甲醇制成质量浓度分别为263,242 ng·ml-1的对照品溶液。
2.1.1.3 供试品溶液的制备 取白术炒制样品适量粉碎,过4号筛,精密称定样品粉末2g,置于具塞锥形瓶中,精密加入甲醇20ml,称定质量,超声30min,加甲醇补足减失的质量,摇匀,静置,取上清液过0.45 μm微孔滤膜即得。
2.1.1.4 线性关系考察 精密吸取白术内酯Ⅰ对照品溶液0.5,1,2,4,6,8,10μl,按“2.1.1.1”项下条件测定,以峰面积值为纵坐标,质量浓度为横坐标,得回归方程Y= 63.882X + 1.119(r2= 0.9992),线性范围131.5~2630 ng,精密吸取白术内酯Ⅲ对照品溶液1,2,4,6,8,10μl,按上述方法操作,得回归方程Y= 44.357X-0.3164(r2 = 1) ,线性范围242~2420ng。见图2~3。
图2 白术内酯Ⅰ线性关系图 图3 白术内酯Ⅲ线性关系图
2.1.1.5 精密度实验 精密吸取“2.1.1.2”项下各对照品溶液10μl,按“2.1.1.2”项下条件连续测定6次,计算白术内酯Ⅰ,Ⅲ 峰面积的RSD分别为1.2%,1.5%,表明仪器精密度良好。
2.1.1.6 稳定性实验 取同一供试品溶液,分别在0,6,12,15,18,24h按“2.1.1.2”项下条件进样,计算白术内酯Ⅰ,Ⅲ峰面积的RSD分别为0.8%,2.1%,表明供试品溶液在24h内稳定。
2.1.1.7 重复性实验 精密称取同一样品6份,按“2.1.1.3”项下方法制备供试品溶液,按“2.1.1.1”项下条件测定,计算白术内酯Ⅰ,Ⅲ峰面积的RSD分别为1.8%,2.1%,表明该方法重复性良好。
2.1.1.8 加样回收实验 精密称取已知指标成分含量(白术内酯Ⅰ,Ⅲ质量分数分别为0.1693,0.3293 mg·g-1) 同一药材粉末6份,每份1g,按“2.1.1.3”项下方法制备供试品溶液,精密加入一定量白术内酯Ⅰ,Ⅲ对照品溶液。按“2.1.1.1”项下条件测定,计算回收率。结果得白术内酯Ⅰ平均回收率为97.93%,RSD值为1.29%;白术内酯Ⅲ平均回收率为101.15%,RSD值为1.18%。
2.1.2 水浸出物的含量测定[3] 按照《中国药典》(2015版)(一部)附录XA项下热浸法测定。白术供试品约4g,称定重量,置250ml具塞锥形瓶中,精密加入100ml水,称定重量,放置1h。加热微沸1h后,称定重量,用水补足减失的重量,过滤。精密量取滤液25 ml,置已干燥至恒重的且已经称重的蒸发皿中,水浴蒸干后,于105℃烘箱中干燥,3h后取出使之冷却30 min,然后迅速称定重量,以干燥品计算供试品中水溶性浸出物的含量(%) 。
2.1.3 星点设计实验
2.1.3.1 设计因素 在单因素考察的实验基础上,选取蜜糠用量(A,蜜糠的质量分数),炒制锅底温度(B),炒制时间(C) 3个因素为考察对象,以白术内酯I,白术内酯Ⅲ以及白术水浸出物含量的综合OD值为考察指标,按照星点设计表进行样品的制备。星点设计的试验水平及见表1。
表1 星点设计因素水平表
2.1.3.2 数据处理 将白术内酯Ⅰ,白术内酯Ⅲ和水浸出物含量三个指标均标准化为0~1之间的归一值,各指标归一值求算几何平均数和总评“归一值”公式为:OD= (d1d2……dk)1/k(k为指标数),三个指标的量均为越大越好,所以采用Hassan方法进行数学转换求“归一值”,dmax公式为:dmax= ( Yi-Ymin)
/(Ymax-Ymin)。采用Design expert 软件进行数据处理,得拟合方程如下。
Y= 28.89-0.2899A-0.07703B-5.7483C-5.025AB-
0.01538AC+5.775BC+ 5.15A2+ 1. 46B2+0.59C2 (r = 0.9197),P= 0.0002。
2.1.3.3 工艺参数优化和预测 由拟合的曲线方程为数学模型,利用Design expert软件分别绘制各因变量的曲面图。得到优化的最佳工艺为蜜糠的用量质量分数为55.8%,炒制温度为261℃,炒制时间为3.4 min。
图4 各因素对OD值的效应面
根据优选的炮制工艺进行验证试验,一共验证3个批次。每次取大小均匀的生白术饮片100g,按照优选出来的炮制工艺进行炮制。实际测得平均OD值为0.74,而结果预测OD值为0.73,预测值与真实值的偏差为( 0.74-0.73) /0.73 = 1.37%,说明优选出来炮制工艺稳定,可靠。
2.2 蜜糠炒白芍的炒制[2] 先取一定量的白芍,加黄酒闷润,待吸干后取出。取定量的蜜制谷糠,撒入热锅内,炒至冒青烟时,将谷糠向四周铺开,加入净选切制后的白芍饮片,用四周的蜜糠覆盖数分钟,然后快速翻炒至饮片转淡黄色为度,立即取出,筛去蜜糠,趁热倒入容器内,密闭使转米黄色,即得。
2.2.1 芍药苷和芍药内酯苷的含量测定
2.2.1.1 色谱条件 Waters ACQUITY BEH C18(2.1mm× 100mm,1.7μm)为色谱柱;流动相乙腈- 0.1%磷酸水( 16∶84) ,柱温30℃,流速1ml·min-1,检测波长为220nm,进样量为2μl。色谱图见图5。
1-芍药内酯苷; 2-芍药苷
图5 标准品(A)及样品(B)的HPLC色谱图
2.2.1.2 对照品溶液的制备 分别精密称取芍药内酯苷芍药苷对照品适量,加入10ml容量瓶中,加甲醇溶解,制成含芍药内酯苷0.04mg/ml和芍药苷0.0635mg /ml的混合对照品溶液。
2.2.1.3 供试品溶液的制备 精密称定白芍粉末0.1g,置于100ml具塞锥形瓶中,加入70%乙醇45ml,称定重量,超声30min,取出放冷,称重,用70%乙醇补足减失的重量,滤过,取续滤液经0.22μm微孔滤膜滤过,即得。
2.2.1.4 线性关系考察 精密吸取混合对照品溶液0.1,0.2,0.5,1,1.5,2μl,按“2.2.1.1”项下条件测定,以峰面积值为纵坐标,质量浓度为横坐标,得芍药内酯苷的回归方程Y= 4×106X -1749.2(r2= 0.9998),线性范围0.004~0.080μg;芍药苷的回归方程Y=6×106X-3385.4(r2=0.9999),线性范围0.00635 ~0.127μg。见图6~ 7。
图6 芍药内酯苷的线性关系图 图7 芍药苷的标准曲线图
2.2.1.5 精密度试验 精密吸取“2.2.1.2”项下各对照品溶液0.4 μl,按“2.2.1.1”项下条件连续测定6次,计算芍药内酯苷和芍药苷峰面积的RSD分别为0.97%、0.42%,表明仪器精密度良好。
2.2.1.6 稳定性实验 取同一供试品溶液,分别在0,6,12,15,18,24h按“2.2.1.1”项下条件进样,计算芍药内酯苷和芍药苷峰面积的RSD分别为0.94%、0.82%,表明供试品溶液在24h内稳定。
2.2.1.7 重复性实验 精密称取同一样品6份,按“2.2.1.3”项下方法制备供试品溶液,按“2.2.1.1”项下条件测定,计算芍药内酯苷和芍药苷峰面积的RSD分别为0.62%、1.16%,表明该方法重复性良好。
2.2.1.8 加样回收试验 精密称取已知含量(芍药内酯苷和芍药苷的含量分4.657、12.476mg·g-1)的白芍粉末6份,每份0.1g,按“2.2.1.3”项下方法制备供试品溶液,精密加入一定量的混对照品溶液。按“2.2.1.1”项下条件测定,计算回收率。结果芍药内酯苷平均回收率为97.1%,RSD为1.44%,芍药苷平均回收率为99.32%,RSD为0.73%。
2.2.2 蜜糠炒白芍的星点设计
2.2.2.1 设计因素 在单因素考察的基础上,选择炒制温度(A),炒制时间(B),黄酒用量(C),蜜糠用量(D) 4个因素为考察对象,以芍药苷及芍药内酯苷含量的综合OD值为考察指标,采用照星点设计法进行优选。实验设计见表2。
表2 星点设计因素水平表
2.2.2.2 数据处理及工艺预测 采用Design-expert软件进行数据处理,得拟合的方程为:
Y=11.49239-0.072961A-0.783B+0.52179C-0.084738D+1.06978·10-3AB-1.3342·10-3AC +1.6623·10-4AD- 3.6268·10-3BC-2.1804·10-3BD+1.8947·10-3CD+1.2972·10-4A2+0.09958·B2-0.01183·C2 +3.2494·10-4D2(P<0.05)。
利用Design expert 软件分别绘制各因变量的曲面图,见图8。得到优化的最佳工艺为蜜糠用量30%,黄酒用量9%,在260℃下炒制4min。
图8 各因素对OD值的效应面
2.2.2.3 验证试验 根据优选的炮制工艺进行验证试验,一共验证3个批次。每次取大小均匀的白芍饮片100g,按照最佳炮制工艺进行炮制。实际测得平均OD值为0.66,而结果预测OD值为0.65,预测值与真实值的偏差为(0.66-0.65) /0.65 = 1.53%,说明优选出来炮制工艺稳定,可靠。
2.3 蜜糠炒山药的炮制 先用武火将锅底烧至微红,立即倒入定量的预制蜜糠,快速翻炒至冒青烟
时,将谷糠铺平锅底,立即加入山药饮片,用四周的蜜糠覆盖药材,盖上锅盖,密闭半分钟后,快速拌炒至饮片表面呈淡黄色时,迅速取出。筛去蜜糠和灰屑,趁热入容器内密闭至转金黄色时即得。
2.3.1 尿囊素的含量测定
2.3.1.1 色谱条件 色谱柱为Diamonsil C18(4.6 mm×250,5μm);流动相为甲醇-水(5∶95) ,流速为1ml·ml-1,柱温30℃,检测波长为224nm。
2.3.1.2 对照品溶液的制备 精密称取尿囊素对照品适量,加20%乙醇制成含尿囊素0.1847mg /ml的标准溶液。
2.3.1.3 供试品溶液的制备 取样品粉末(过80目筛,50℃干燥3h) 0.5g,精密称定,置于25ml 容量瓶中,加20%乙醇至刻度,摇匀,超声3次,每次20min,每两次之间间隔20min,过滤。取续滤液1ml置于1.5ml 离心管中,高速离心(15000r/min) 10min。取上清液过0.45μm微孔滤膜,做为供试品溶液。
2.3.1.4 线性关系考察 精密吸取尿囊素对照品溶液1,2,4,8,10,20μl 注入液相色谱仪,测定峰面积,以峰面积值为纵坐标,尿囊素质量浓度为横坐标进行回归处理,得尿囊素的回归方程为Y= 366366X-4822.8,r2 = 0.9998,结果表明尿囊素在0.1846~3.6933μg范围呈良好的线性关系。
1-尿囊素
图9 尿囊素标准品(A)及样品(B)的色谱图
图10 尿囊素的线性关系图
2.3.1.5 精密度试验 精密吸取“2.3.1.2”项下各对照品溶液10μl,按“2.3.1.1”项下条件连续测定6次,计算尿囊素峰面积的RSD为0.145%,表明仪器精密度良好。
2.3.1.6 稳定性实验 取同一供试品溶液,分别在0,6,12,15,18,24 h 按“2.3.1.1”项下条件进样,计算尿囊素峰面积的RSD为0.766%,表明供试品溶液在24h内稳定。
2.3.1.7 重复性实验 精密称取同一样品6份,按“2.3.1.3”项下方法制备供试品溶液,按“2.3.1.1”项下条件测定,计算尿囊素峰面积的RSD为1.03%,表明该方法重复性良好。
2.3.1.8 加样回收实验 精密称取山药粉末(已知尿囊素的含量为0.2358%) 6份,每份0.5g,按“2.3. 1.3”项下方法制备供试品溶液,精密加入一定量的混对照品溶液。按“2.3.1.1”项下条件测定,计算平均回收率为99.71%,RSD=0.82%。
2.3.2 水浸出物含量测定[3] 按照《中国药典》(2010版) (一部)附录XA项下冷浸法测定。取供试品约4g,精密称定,置250ml的锥形瓶中,精密加水100ml,密塞,冷浸,前6h内时时振摇,再静置18h,过滤,精密量取续滤液20ml,置已干燥至恒重的蒸发皿中,在水浴上蒸干后,于105干燥3h,置干燥器中冷却30min,迅速精密称定重量。
2.3.3 星点设计及结果分析
2.3.3.1 因素设计 在单因素考察的基础上选取蜜糠用量(A),炒制温度(B) ,炒制时间(C) 为考察因素,以尿囊素含量和水浸出物含量的综合加权评分为考察指标,采用星点设计的方法进行工艺优选。星点设计表因素水平见表3。
表3 蜜糠炒山药的星点设计表
2.3.3.2 结果及分析 采用Design-expert软件进行数据处理,得拟合的方程为:Y=-40.20803+ 0.21658A+0.21340B+3.12314C-5.3675·10-4AB-0.014228AC+6.895·10-3BC-1.0789·10-4A2-3.92729B2-0.52941C2(P= 0.0098)。
利用Design expert软件分别绘制各因变量的曲面图,见图11。得到优化的最佳工艺为蜜糠用量61.55%,在炒制温度263℃下炒制3.85min。
图11 各因素对OD值的效应面
2.3.3.3 验证性试验 根据优选的炮制工艺进行验证试验,取大小均匀的生山药饮片三份,按照优选出来的炮制工艺进行炮制。实际测得平均OD值为0.76,而结果预测OD值为0.77,预测值与真实值的偏差为( 0.77-0.76) /0.77 = 1.29%,说明优选出来炮制工艺稳定,可行。
3 讨论与小结
通过对三种蜜糠炒制药材工艺的优选,可以发现有以下共性。
3.1 共性一 炒制方法。先将锅底烧热,趁热倒入蜜糠,待蜜糠冒青烟后,将蜜糠摊开,倒入处理好的药材,用蜜糠覆盖数十秒后,快速翻炒之后会将筛去灰屑的药材置于密闭的容器中,待其颜色加深之后取出。通过对药材的炒制,可以发现,在炒制过程中将药材用蜜糠覆盖可以使药材迅速变黄,在蜜糠未灰化之前迅速赋色于药材; 在炒制之后将药材置于密闭的容器中,可减少饮片气味挥发,令其色泽自然转深和鲜艳。这些也是建昌帮蜜糠炒制药材的特色之一。
3.2 共性二 炒制功效。通过建昌帮书籍的记载、寻访药工及临床用药经验,可以发现白术经蜜糠炒制之后,温中补脾和胃;炒白芍可以调理肝脾,行血活血; 炒山药可以补脾健胃,用于泄泻便溏,脾虚食少。三种药物经过蜜糠炒制之后健脾效果增强,这可能是阐明其炮制机理的一个切入点。
3.3 共性三 炮制具体技术参数。通过星点设计-效应面法优选出的最佳工艺为: 蜜糠炒白术的最佳工艺为蜜糠用量55.8%,炒制温度261℃,炒制时间3.4min; 蜜糠炒白芍的最佳工艺为蜜糠用量30%,黄酒用量9%,在260℃下炒制4min;蜜糠炒山药的最佳工艺为蜜糠用量61.55%,在炒制温度263℃下炒制3.85min。拟定建昌帮蜜糠炒制药物的共性工艺为炒制温度260~ 270℃,炒制时间3~4min。
参考文献
[1]钟凌云,龚千锋,杨明. 建昌帮炮制技术传承与发展初探[J].江西中医药,2015,46(9):7.
[2]梅开丰,张帧祥.建昌帮中药传统炮制法[M].江西省南城县整理建昌帮中药传统小组,1986:172.
[3]国家药典委员会.中国药典,一部[S].北京:中国医药科技出版社,2010:附录62.
(本文刊于《时珍国医国药》2017年第11期)