锁阳三萜咀嚼片的工艺研究
许海燕1,王常喜1,张麟1,马超美1,杨勇智2
(1.内蒙古大学 生命科学学院,内蒙古 呼和浩特010021;2.万铭集团,内蒙古 呼和浩特010021)
摘要:以富含3种三萜成分的锁阳乙醇提取物为原料,研制锁阳三萜咀嚼片.探讨锁阳三萜咀嚼片的加工工艺和相关技术,确定出锁阳三萜咀嚼片的配方(质量分数)为:30%锁阳三萜、15%奶粉、17%糖粉、27%玉米淀粉、10%微晶纤维素、0.22%甘草酸、0.78%柠檬酸等,制得口感好、表面光滑美观、色泽均匀、硬度好、咀嚼性优良的新型锁阳三萜咀嚼片.另外,建立了超高效液相-四极杆质谱联用方法测定提取物及咀嚼片中3种三萜的含量.
关键词:锁阳;三萜;咀嚼片;超高效液相-四极杆质谱联用
DOI:10.3969/j.issn.1000-1565.2015.05.007
中图分类号:TS201.1文献标志码:A
收稿日期:2015-04-22
基金项目:锁阳三萜的保肝功能食品研发横向课题(21400-5156007)
Formulation and evaluation of chewable tablet of
triterpenes fromCynomoriumsongaricium
XU Haiyan1,WANG Changxi1,ZHANG Lin1,MA Chaomei1,YANG Yongzhi2
(1. College of Life Sciences, Inner Mongolia University, Hohhot 010021, China;
2. Wan Ming Industrial (Group) Co., Ltd., Hohhot 010021, China)
Abstract:Triterpene chewable tablets were prepared with an ethanol extract containing the 3 major triterpenoid constituents of Cynomorium songaricium as main material.The formula (mass percent) of the chewable tablet was determined as: 30% ethanol extract of C. songaricium, 15% milk powder, 17% sugar powder, 27% corn starch, 10% microcrystalline cellulose, 0.22% glycyrrhizic acid, 0.78% citric acid and so on. Cynomorium triterpene chewable tablets with good taste, smooth surface, identical color, proper hardness and good chewability have been produced. In addition, an ultra-high performance liquid chromatography-quadrupole mass spectrometry (UPLC-QQQMS) method was developed to quantify the 3 Cynomorium triterpenes in the extract and the tablets.
Key words: cynomorium songaricium; triterpene; chewable tablets; UPLC-QQQMS
第一作者:许海燕(1987-),女,内蒙古呼和浩特人,内蒙古大学在读硕士生,主要从事天然药物与功能食品研究.
E-mail:582828746@qq.com
通信作者:马超美(1962-),女,陕西三原人,内蒙古大学教授,博士后,主要从事天然药物与功能食品研究.
E-mail:cmma@imu.edu.cn
锁阳(Cynomoriumsongaricium)又名不老药,是一种多年生肉质寄生草本植物,常寄生于蒺藜科白刺等植物的根上,生长于内蒙古、宁夏、甘肃等地的草原化荒漠地带,是一种传统的中药,用于补肾、助阳、益精、润肠等[1].当地人们还把它添加在茶和酒里,或者当作蔬菜食用.锁阳中含有世界卫生组织公布的7种人体必需的微量元素铁、铜、锌、锰、镍、钼、钴,钼、铁和锌含量较高[2].王宗兵等报道锁阳可以提高小鼠运动耐力[3].有研究发现,锁阳具有保护神经细胞的作用[4].现代药理学研究表明,锁阳具有抗氧化、抗糖尿病、抑制HIV-1蛋白酶活性、提高免疫力等功能.锁阳中主要化合物包括:三萜类、甾体类、木脂素类、黄酮类等.锁阳中已有报道的4种三萜类化合物为熊果酸、乙酰熊果酸、熊果酸丙二酸半酯、齐墩果酸丙二酸半酯[5].三萜类化合物具有抗HIV和HCV蛋白酶活性,且熊果酸丙二酸半酯的活性强于熊果酸[6].熊果酸可明显改善慢性乙醇性大鼠肝脏组织病理学损伤,改善二甲基亚硝胺所致的大鼠肝纤维化,用于临床治疗甲、乙型急性病毒性肝炎治愈率达89.3%,并且熊果酸可显著而迅速地降低血清转氨酶的活性,消退黄疸,增进食欲和恢复肝功能[7].从锁阳提取得到的富含熊果酸的活性部位对肝脏和肾脏具有保护作用[8].
锁阳可作为药食两用的植物,它的医用及保健价值越来越受到人们的重视,其产品的质量控制和规范化生产也逐渐引起重视[9].本研究以含有锁阳三萜的乙醇提取物为主要原料,选择适当的辅料,调整各成分比例,采用湿法制粒的方法,研制出口味酸甜,携带方便,具有对化学性肝损伤有辅助保护作用的锁阳三萜咀嚼片.
1材料和方法
锁阳(Cynomoriumsongaricium)购买于内蒙古阿拉善盟左旗;玉米淀粉:内蒙古玉王生物科技有限公司;奶粉:内蒙古金河套乳业有限公司;糖粉:云南省凤庆糖业集团有限责任公司;微晶纤维素:安徽山河药用辅料股份有限公司;滑石粉:广西桂林市海达滑石制品有限公司;聚乙烯基吡咯烷酮(PVP):博爱新开源制药股份有限公司.
锁阳三萜咀嚼片以锁阳的乙醇提取物为原料,添加甜味剂、黏结剂、酸味剂、填充剂等辅料,采用杨春梅等人[10]的湿法制粒方法,并在其基础上进行改进与优化,用于研制锁阳三萜咀嚼片.
锁阳→预处理→乙醇提取→减压浓缩→原料
↓
辅料→混合→制软材→制粒→干燥→整粒→压片→分析检测→包装→成品
1.2.1原料的制取
预处理:将锁阳清理去杂,粉碎成黄豆大小的颗粒.加入4倍量体积分数为95%的乙醇溶液[11],常温浸泡24 h,每6 h搅拌1次,连续提取3次,提取液于减压浓缩罐中于70 °C减压浓缩成浸膏.
1.2.2制软材
1)配方调试实验:将几种主要辅料设计成几组不同的比例,制作锁阳三萜咀嚼片,品尝后根据口感、外观、片质量差异、硬度的统计,确定此实验的最佳工艺配方. 2)软材的制作方法:辅料混合搅拌10~15 min至完全均匀,缓慢加入一定比例的原料,制作软材,制成的软材软硬度适中,手握成团,轻压则散,造粒过筛时不粘筛网,成均匀的颗粒状.
1.2.3造粒与干燥
将软材投入摇摆式颗粒机中进行造粒,颗粒制成后,立即置于60 ℃烘箱中进行干燥,以免湿颗粒结成块.
1.2.4整粒
将干燥好的软材过孔径0.85 μm筛,成适合压片的均匀颗粒,以免一些湿颗粒结成块,影响压片效果.
1.2.5压片
适当调整压片机的压力与物料填充量,避免导致压力太小、填充量少、成品易碎与压力过大、填充量多、成品太硬不易咀嚼的结果.
通过UPLC-QQQMS,参考马超美等[11]的色谱条件与质谱条件,并在其基础上进行优化,检测锁阳三萜咀嚼片中的三萜成分及其含量.
1.3.1样品处理
随机取制得的三萜咀嚼片成品,称重(0.619 96 g)粉碎后用甲醇按药粉:溶剂(1 g: 20 mL)的比例混合,超声提取10 min,摇晃,连续提取3次,提取液在3000 r/min的离心力下,离心10 min,上清液用甲醇稀释20倍后用0.22 μm微滤膜过滤,滤液由UPLC-QQQMS检测.
1.3.2色谱条件
色谱柱为Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18(2.1 mm×50 mm; particle size: 1.8 μm),流动相分别为体积分数0.1%的甲酸溶液(A)、甲醇溶液(B),柱温为30 ℃,梯度洗脱程序如表1所示.
表1 梯度洗脱条件
1.3.3质谱条件
电喷雾电离源(ESI),源雾化电压为4 000 V,温度为350 ℃,扫描模式为负离子.扫描方式为多反应监测(MRM).
2结果与分析
乙醇提取锁阳颗粒,将锁阳中脂溶性成分三萜提取出来[12].
2.1.1乙醇提取时间及温度的确定
研究表明,高温会降低锁阳中熊果酸(1)、乙酰熊果酸(2)、熊果酸丙二酸半酯(3)(图1)的含量,且时间越长含量越低.本研究组在研究温度对锁阳三萜成分的影响中曾发现锁阳中抑制丙肝病毒蛋白酶活性最强的熊果酸丙二酸半酯对高温最敏感[6].因此,本研究采用常温提取锁阳,为了将三萜成分提取完全提取时间定为24h,提取次数定为3次.
1.熊果酸;2.乙酰熊果酸;3.熊果酸丙二酸半酯.
2.1.2乙醇浓度的确定
三萜类成分能溶于乙醇.在室温下,用乙醇溶液提取锁阳三萜,不同体积分数的乙醇提取的锁阳三萜中熊果酸(1)、乙酰熊果酸(2)、熊果酸丙二酸半酯(3)的含量,见表2.
表2 乙醇体积分数对三萜中熊果酸、乙酰熊果酸、熊果酸丙二酸半酯含量的影响
由表2可知,室温下,随着乙醇体积分数的升高,提取物中的熊果酸、乙酰熊果酸、熊果酸丙二酸半酯的含量升高,体积分数95%的乙醇溶液所提取的化合物1、2、3显著高于体积分数40%乙醇,因此,体积分数95%乙醇适于提取锁阳中的三萜成分.
将提取后的乙醇溶液减压浓缩成浸膏,于超高效液相-四极杆质谱(UPLC-QQQMS)分析,与标准品对照检测浸膏所含有的熊果酸(1)、乙酰熊果酸(2)、熊果酸丙二酸半酯(3)(图2).
a.标准品;b.锁阳乙醇提取物.
由图2可知,乙醇提取物中含有熊果酸 (1)、乙酰熊果酸(2)和熊果酸丙二酸半酯(3),熊果酸丙二酸半酯与熊果酸的保留时间相近,分别为2.1,2.4 min,乙酰熊果酸与之相比保留时间较长为4.5 min.
锁阳三萜咀嚼片是由乙醇提取的浸膏与辅料混合组成,辅料的选择直接影响咀嚼片的制粒效果、粘牙程度、压片效果等.
2.3.1黏合剂的选择
30%的乙醇浸膏加主要辅料——黏合剂,采用不同的黏合剂制粒,观察制粒效果及压片后片剂硬度、粘牙程度,不同黏合剂制出粒的效果见表3.
表3 不同黏合剂对锁阳三萜的制粒效果
由表3可知,质量分数20%微晶纤维素+质量分数50%玉米淀粉与其他组比较起来整体效果较优,整粒过程中无大块出现,压出的片剂较硬,不疏松,不粘牙,因此,当玉米淀粉的量高于微晶纤维素时,所制得的粒硬度较好.
2.3.2咀嚼片配方
选取不同的配方(表4)对咀嚼片的片性、口感进行研究,由20人进行品尝分别对色泽、外观、口感、质地进行评价,分数均为1~5分,确定出最佳配方,结果见表5.
感官指标为外观:外形完整、光滑、厚薄均匀、边缘整齐; 色泽:呈淡棕色且均匀; 口感:酸甜适中、可口;质地:内质结构细密均匀,硬度适中.
表4 咀嚼片配方
准确称取上述配方混匀、制粒、干燥后添加润滑剂,选用硬脂酸镁+滑石粉作为本处方的润滑剂,二者合用可将助流、润滑和抗黏3种特性表现最佳[13].称取质量分数3%滑石粉、质量分数0.5%硬脂酸镁.
表5 锁阳三萜咀嚼片感官评价
由表4,5得,甘草酸、柠檬酸含量高口感最差,甘草酸太甜,甜度几乎是蔗糖的200倍,甜味在口腔残留长久.因此,配方1太酸太甜,且甜味久久不退;配方2有些酸且偏甜,一部分人不能接受;配方4略偏甜,且药味较浓;4种配方中配方3是大多数试食者喜爱的口味,且其色泽均匀,外观光滑整齐,硬度适中,酸甜可口.
2.3.3聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的确定
PVP具有良好的食物安全性,在制作片剂时添加适量PVP对片剂的硬度会有一定的影响,上述配方确定后,取一部分制粒干燥后加质量分数2%PVP混匀,再加润滑剂压片,与不加PVP的片子做硬度比较实验.取10片制剂进行实验,结果见表6.
表6 PVP对片剂硬度的影响
由表6知,不添加PVP所制得的片剂疏松、易裂,添加少量PVP后的片剂较为结实,可推测成品后在搬输过程中不易掉渣,不易裂.
2.4.1UPLC-QQQMS检测
优化化合物熊果酸(1)、乙酰熊果酸(2)、熊果酸丙二酸半酯(3)的质谱条件,见表7.将三萜咀嚼片的提取液于UPLC-QQQMS检测,色谱结果见图3.
图3 咀嚼片中熊果酸、乙酰熊果酸、熊果酸丙二酸半酯LC-MS MRM检测
化合物相对分子质量母离子(m/z)子离子(m/z)碰撞电压/V熊果酸(1)456455455135乙酰熊果酸(2)498497497135熊果酸丙二酸半酯(3)542541497135
由表7与图3可知熊果酸丙二酸半酯碎裂后有负离子为497的子离子,而熊果酸与乙酰熊果酸不易碎裂.
2.4.2定量分析
采用外标法确定每片中化合物1、2、3的含量,将3种化合物的标准品混合由DMSO配成10 μg/mL的初始溶液,之后依次4倍稀释,共稀释8个梯度,制作标准曲线,定量结果见表8.
表8 化合物1,2,3的定量结果
由图3与表8知,制得的锁阳三萜咀嚼片中含有化合物1、2、3,且熊果酸丙二酸半酯的含量最高为0.145 71%,乙酰熊果酸次之为0.057 65%.
3讨论
本实验研究的锁阳三萜咀嚼片,工艺简单、可行、稳定、可靠.以锁阳中三萜成分为原料,搭配适当的辅料研制而成.其最佳工艺配方为(质量分数):浸膏30%、奶粉15%、微晶纤维素10%、玉米淀粉27%、糖粉17%、甘草酸0.22%、柠檬酸0.78%.制成的咀嚼片颜色均匀,口味酸甜,方便携带、服用.在咀嚼片中的质量分数分别为:0.029 51%,0.057 65%,0.145 71%.因此本研究建立的锁阳三萜成分定量方法,可用于锁阳及其制剂的质量控制.
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(责任编辑:梁俊红)