龚鹏飞1 于欢1* 龚千锋1 黄小方2
(1 江西中医药大学药学院 南昌330004;2 江西中医药大学科技学院药学院 南昌330004)
摘要:目的:优选米泔水漂苍术“减燥增效”的炮制工艺,为临床应用提供方便以及为特色饮片质量规范提供科学依据。方法:通过星点设计—效应面法设计实验,采用3个因素(米泔水用量、漂制时间以及漂制温度)为考察指标,通过HPLC测定苍术的炮制品中β-桉叶醇、苍术素以及苍术酮的含量,并总评这三个指标的“归一值”(OD),通过星点设计进行进一步的优选。结果:预测最优条件为:米泔用量为7.28倍、漂洗时间 72h、漂洗温度 20 ℃,在此条件下,折合系数OD为 0.77。结论:米泔水漂苍术在此条件下稳定可行,预测性好,能为米泔水漂苍术饮片生产与质量标准规范提供参考。预测性良好,饮片质量提高。
关键词:建昌帮;苍术;米泔水;炮制工艺;星点设计-效应面法
苍术为菊科植物茅苍术Atractylodes lancea (Thunb.)DC.或北苍术Atractylodes chinensis(DC.) Koidz.干燥根茎。主要产地为江苏(茅山)和湖北等地的称为“茅苍术”或“南苍术”;主要产地为河北、东北 等地的苍术称“北苍术”。苍术具有祛风、散寒、健脾燥湿的作用,临床上主要用于治疗风寒感冒、水肿、腹泻、湿阻脾胃、风湿痹痛等病[1]。苍术炮制品有清炒、炒焦、麸炒、土炒、米泔水浸等多种,2015版《中国药典》[2]收载生品苍术和麸炒苍术,而米泔水制也是苍术炮制的一大特色,早在宋代《重修政和经史证类备用本草》就有记载,苍术用米泔水浸泡2~3天,每天换水,至苍术具米香,现在任然有很多地方一直应用这种炮制方法,米泔水炮制苍术能显著降低其过燥之性,增加健脾和胃之效[1]。近年报道,对苍术的水洗、麸炒、烘制、土炒工艺都有研究;对炒苍术的辅料麦麸做了化学、药理研究[3],并对樟帮蜜麸的制备工艺进行了研究,但是,江西建昌帮米泔水漂苍术尚未见报道,不利于苍术特色炮制品种的开发与利用[4]。近年来研究发现,β-桉叶醇、苍术素是健脾和胃的主要成分之一[5-6]。而孟鹤[7]等人研究发现苍术酮为燥性成分。此实验通过高效液相测定β-桉叶醇、苍术素及苍术酮的含量,并通过星点设计-效应面法优选使β-桉叶醇、苍术素含量相对较高以及苍术酮含量较低的米泔水炮制苍术的工艺。苍术米泔水工艺研究为其标准化生产奠定基础,更为“建昌帮”特色炮制工艺的发展和传承打下坚实基础。
1 材料
HH-6数显恒温水浴锅(常州国华电器有限公司);DFY-400高速中药粉碎机(温岭市林大机械有限公司);Ultimate3000型高效液相全自动色谱仪 (美国Dionex 公司,PDA二极管阵列紫外检测器,Chromelon 色谱工作站);AE240型1/10万电子天平(瑞士梅特勒-托利多公司);SQP型Sartorius万分之一电子天平(赛多利斯科学仪器有限公司)。
生茅苍术片(樟树市东北参茸药站,批号 20160920,产地湖北),经江西中医药大学邓可众副教授鉴定为菊科植物苍术Atractylodes lancea (Thunb.)DC.的干燥根茎;大米(圣毅园现代农业发展有限公司,圣毅园生态米,产地长沙县北山镇)。甲醇、乙腈(色谱纯,西陇化工股份有限公司);纯净水(哇哈哈);标准品β-桉叶醇、苍术素及苍术酮(均为四川省维克奇生物科技有限公司,批号分别为140728、140805、16111403)。
2 方法与结果
2.1 苍术炮制品的制备
根据预实验、文献资料[8-9]与工业化实际操作需要,将大米打碎成米粉,过4号筛,用时将米粉与水以2:100进行米泔水配比,充分搅拌形成混悬液即得米泔水溶液。再称取30g生苍术片放入500ml的烧杯中,加入适量的米泔水,待苍术漂后,取出苍术将上面的米泔水冲洗干净,并放入烘箱40℃烘干至恒重,即得苍术炮制品。
2.2 β-桉叶醇、苍术素及苍术酮的含量测定
2.2.1 对照品溶液的制备 精密称取β-桉叶醇、苍术素及苍术酮对照品适量分别加甲醇溶解制成对照品母液,分别精密吸取2ml各对照品母液,用甲醇定容于10 mL 容量瓶中,制成标准品混合液,β-桉叶醇、苍术素及苍术酮浓度分别为:0.194 mg·mL-1、0.222 mg·mL-1、0. 600 mg·mL-1。
2.2.2 供试品溶液的制备 取米泔水漂苍术样品粉末 1.0 g(过四号筛),置具塞锥形瓶中,加入30 mL
甲醇溶液,称重,30℃超声60 min,放凉后并补足失重,静置取上清液过 0.22 μm 微孔滤膜,注射入进样瓶中待测定备用。
2.2.3 色谱条件 采用依利特C18色谱柱(4.6mm×250mm,5μm),色谱条件参照陈佳[10]等的色谱条件进行调整,PDA全波段扫描检测双波长 203 nm(β-桉叶醇与苍术酮)和340 nm(苍术素);流速 1.0 mg·mL-1,柱温 30℃;流动相水A-流动相乙腈B,梯度洗脱(0~5.5 min,76%B;5.5~7.7 min,76~90%B;7.7-18 min,90%)。见图1。
1.β-桉叶醇;2.苍术素;3.苍术酮
图1 苍术对照品(A)与炮制品(B) HPLC
2.3 方法学考察
2.3.1 线性关系考察 将对照品的混合溶液的进样量设为:20 μL、16 μL、12 μL、8 μL、4 μL、2 μL,按2.2.5的色谱条件,连续进样。以进样量为横坐标,以峰面积为纵坐标,进行线性回归。β-桉叶醇、苍术素及苍术酮回归方程、相关系数和线性范围见表1。
表1 线性回归考察分析结果
2.3.2 精密度试验 将2.2.1 项下标准品混合液进样20 μL,按 2.2.3 色谱条件下连续进样 6 次,计算得β-桉叶醇、苍术素及苍术酮的 RSD 值分别0.51%、0.67%、0.45%,表明在此色谱条件下本仪器精密度较好。
2.3.3 重复性试验 称取同一苍术炮制品 6 份,分别按 2.2.2 项进行制备供试品溶液,并按2.2.3 的色谱条件下进样,测得β-桉叶醇、苍术素及苍术酮平均含量为0.7071%、0.1431%、3.5987%,RSD值分别3.01%、1.88%、1.75%,表明在该条件下,本实验重复性较好。
2.3.4 稳定性试验 取同一米泔水白术炮制品供试溶液,按2.2.3色谱条件下分别在0、6、12、18、24、48 h分别进样20μL,计算得β-桉叶醇、苍术素及苍术酮的峰面积 RSD值分别0.83%、0.54%、1.39%,表明在该条件下,白术炮制品供试溶液在48 h稳定性较好。
2.3.5 加样回收试验 精密称取已知含量样品(β-桉叶醇4.518mg·g-1、苍术素1.071 mg·g-1及苍术酮21.954mg·g-1)6 份各1 g,按照2.2.2项下方法制备供试品溶液,并各加入β-桉叶醇、苍术素及苍术酮对照品适量,按照2.2.3色谱条件测定含量,计算得β-桉叶醇、苍术素及苍术酮的平均加样回收率见表2。
表2 回收率实验方法学考察结果
成分 |
样品取样量(g) |
样品中含量(mg) |
加入量(mg) |
测得量(mg) |
回收率(%) |
平均回收率(%) |
RSD |
β-桉叶醇 |
1.0013 |
4.5239 |
2.3012 |
6.7946 |
98.97 |
98.62 |
1.1805 |
1.0018 |
4.5261 |
2.3012 |
6.8023 |
99.63 |
1.0004 |
4.5198 |
2.3012 |
6.6183 |
97.03 |
1.0010 |
4.5632 |
2.3012 |
6.7168 |
97.85 |
1.0016 |
4.5252 |
2.3012 |
6.8377 |
100.17 |
1.0009 |
4.5221 |
2.3012 |
6.6917 |
98.07 |
苍术素 |
1.0013 |
1.0724 |
0.5361 |
1.5817 |
98.33 |
98.88 |
1.5657 |
1.0018 |
1.0730 |
0.5361 |
1.6121 |
100.19 |
1.0004 |
1.0714 |
0.5361 |
1.5771 |
98.11 |
1.0010 |
1.0721 |
0.5361 |
1.5638 |
97.24 |
1.0016 |
1.0727 |
0.5361 |
1.6310 |
101.38 |
1.0009 |
1.0720 |
0.5361 |
1.5766 |
98.04 |
苍术酮 |
1.0013 |
21.9825 |
10.0352 |
31.4560 |
98.25 |
98.54 |
1.6945 |
1.0018 |
21.9935 |
10.0352 |
31.7061 |
99.03 |
1.0004 |
21.9628 |
10.0352 |
31.0647 |
97.08 |
1.0010 |
21.9760 |
10.0352 |
30.9784 |
96.77 |
1.0016 |
21.9891 |
10.0352 |
31.5823 |
98.62 |
1.0009 |
21.9736 |
10.0352 |
32.5051 |
101.50 |
2.4 炮制工艺优化
2.4.1 工艺优化设计与结果 该优选实验采用3个因变量(苍术酮、β-桉叶醇、苍术素)进行优选。根据黄小方[11]等的实验改进设定A浸漂温度、B浸漂时间、C米泔水用量(所漂苍术质量的倍数)为自变量,制得因素水平表,共20份生苍术饮片,每份30 g,如表3。分析计算β-桉叶醇、苍术素、苍术酮含量及其OD值.β-桉叶醇、苍术素的含量越大越好,而苍术酮的含量越小越好,通过Hassan[12]法计算OD值,dmax=(yi-ymin)/(ymax-ymin),dmin=(ymin-yi)/
(ymax-ymin)。
表 3 星点设计结
RUN |
A温度(℃) |
B时间(h) |
C米泔水用量 |
β-桉叶醇(%) |
苍术素(%) |
苍术酮(%) |
OD值 |
1 |
40 |
24 |
5 |
0.5334 |
0.1465 |
3.9451 |
0.4183 |
2 |
30 |
48 |
7.5 |
0.4787 |
0.1249 |
3.4015 |
0.5814 |
3 |
46.82 |
48 |
7.5 |
1.0229 |
0.1169 |
3.4372 |
0.6911 |
4 |
30 |
48 |
11.7 |
0.3330 |
0.08153 |
3.5263 |
0 |
5 |
30 |
7.64 |
7.5 |
0.4070 |
0.07868 |
3.1012 |
0 |
6 |
40 |
72 |
10 |
0.8340 |
0.1179 |
3.4870 |
0.5873 |
7 |
30 |
48 |
7.5 |
0.4787 |
0.1249 |
3.4015 |
0.5814 |
8 |
40 |
72 |
5 |
0.7071 |
0.1431 |
3.5987 |
0.6189 |
9 |
20 |
24 |
10 |
0.4033 |
0.0930 |
3.0730 |
0.3186 |
10 |
13.18 |
48 |
7.5 |
0.7334 |
0.1113 |
3.3470 |
0.5282 |
11 |
20 |
72 |
10 |
0.7283 |
0.1115 |
2.8875 |
0.6853 |
12 |
30 |
48 |
7.5 |
0.4787 |
0.1249 |
3.4015 |
0.5814 |
13 |
30 |
48 |
7.5 |
0.4787 |
0.1249 |
3.4015 |
0.5814 |
14 |
40 |
24 |
10 |
0.4753 |
0.1184 |
3.8030 |
0.3634 |
15 |
30 |
88.36 |
7.5 |
07437 |
0.1298 |
3.3217 |
0.6641 |
16 |
30 |
48 |
7.5 |
0.4787 |
0.1249 |
3.4015 |
0.5814 |
17 |
20 |
72 |
5 |
0.8172 |
0.1203 |
2.9844 |
0.7077 |
18 |
30 |
48 |
7.5 |
0.4787 |
0.1249 |
3.4015 |
0.5814 |
19 |
20 |
24 |
5 |
0.4470 |
0.1017 |
3.1817 |
0.3876 |
20 |
30 |
48 |
3.3 |
0.5245 |
0.1325 |
4.2941 |
0 |
注:米泔水用量(需漂制苍术饮片质量的倍数)。
2.4.2 模型拟合与响应面分析 应用响应面分析软件Design Expert DX8.2分别对各因素(温度、时间、用量)进行多元线性回归,二项式方程拟合:OD=-0.101013-0.025424A+0.016999B+0.37241C-1.36615AB10-4+2.45AC10-5+1.4562510-4BC+5.49812A2 10-4-7.49396B210-5-0.025690C2,R=0.8305值较大接近1,说明该方程拟合度佳,预测性良好,P<0.01表示差异性极显著。预测最优条件为:米泔用量为7.42倍、漂洗时间72h、漂洗温度 20℃,在此条件炮制下的苍术含β-桉叶醇、苍术素、苍术酮的量预测值分别为:0.8178%、0.1433%、2.9854%,经加权折合综合评分,折合系数OD为 0.77。
绘制不同变量间响应面值,见图2。
图2 因素间的三维效应面图
2.4.3 最佳工艺验证实验 选取 3 批次生苍术片各30g,按照优选所得米泔水漂制的最佳工艺条件进行验证试验,重复3 次,预测值与实际值偏差较小,误差均在5%以内,表明工艺预测性良好。
3 讨论
实验前期发现米泔水在25℃以上很容易变馊变质,所以采用每8小时换一次米泔水的办法防止苍术与米泔一起霉变变质,根据实验结果表1可发现,在苍术在米泔水漂制过程中,β-桉叶醇、苍术素、苍术酮随着温度和时间的提升而含量而升高,但因漂洗的泔水在25℃以上很容易因微生物的存在而发酵,而一系列酵解反应过程可能促使了β-桉叶醇、苍术素、苍术酮及其他成分的产生,但如果漂洗时间太长会导致霉变影响药材品质。本实验考察结果显示最佳工艺参数为 20 ℃、3d、7.28倍的米泔水用量,而米泔水漂制古法一般在春秋季漂制水温为20℃左右,漂 1-7 d [8]与古法炮制的要求基本一致。本实验表明苍术米泔水漂约3d比较合适,漂洗时间短,健脾和胃成分β-桉叶醇、苍术素含量较高,燥性成分苍术酮含量相对较低,漂洗时间太长,苍术容易霉变腐败,影响药材品质。本实验还发现7倍左右的为最佳米泔水用量,用量少了不容易浸泡完全,用量太多则β-桉叶醇以及苍术素会相应减少。此实验采用星点设计-效应面法进行米泔水漂白术炮制工艺设计,以米泔用量、漂洗时间、漂洗温度主要考查三个挥发油成分作为优选指标,其中两个为主要的健脾和胃的主要成分,一个是主要的燥性成分,后来的研究者可以以更多的成分作为考查指标进行炮制优选;本实验优选得到的最佳工艺预测性好OD值高,能为米泔米漂苍术的炮制工艺研究提供一定的依据,为建昌帮米泔水漂苍术饮片质量标准奠定基础,为下一步对米泔水漂苍术的药效与炮制机理的相关性进行研究提供依据。
参考文献
[1]龚千锋,黄文鸿,朱国强,等.樟树中药炮制全书.江西省科学技术出版社,1989:90
[2]国家药典委员会.国见药典,一部[S],北京:中国医药科技出版社,2015:161-162.
[3]王文凯,张正,翁萍,等.近年苍术炮制研究进展[J]. 时珍国医国药,2014,25(1):195
[4]王文凯,张正,翁萍,等.樟帮炮制辅料蜜麸的制备工艺研究[J].时珍国医国药,2015,26(5):1136
[5]刘芬,田春漫. 苍术素对脾虚证大鼠胃黏膜超微结构及胃肠功能的影响[J]. 中华中医药杂志,2016,(3):1002-1005.
[6]王金华,薛宝云,梁爱华,王岚,付梅红,叶祖光. 苍术有效成分β-桉叶醇对小鼠小肠推进功能的影响[J]. 中国药学杂志,2002,(04):28-30.
[7]孟鹤,马跃平,王金辉,戴荣华. 苍术麸炒前后正己烷提取物中化学成分的研究[J]. 时珍国医国药,2012,(6):1412 -1413.
[8]张钰祺,龚千锋. 米泔水在中药炮制中的古今应用研究[J]. 江西中医药,2011,42(4):64-66.
[9]王文凯,张正,翁萍,等. 建昌帮米泔水漂苍术工艺研究[J]. 时珍国医国药,2015(9):2157-2159.
[10]陈佳,解小霞,刘合刚. 几个道地产区茅苍术指纹图谱及苍术素含量测定研究[J]. 中国实验方剂学杂志,2013,(10):125-127.
[11]黄小方,鄢庆祥,龚鹏飞,等.星点设计-效应面法优选米泔水漂白术炮制工艺[J]. 中草药. 2017,(1):109-113.
[12]Abu-Lzzza K A,Carci-Contreras L,Lu DR.Preparation and evaluation of sustained release AZT-loaded microsphere optimization of the release characteristics using response surface methodology[J].J Pharm Sci,1996,85(2):144-149.
(本文刊于《江西中医药大学学报》2018年第3期)