赵增成 , 李桂明 , 宋敏训 , 李 颖 , 杨世发 , 黄中利 , 冯敏燕 , 傅 剑 , 林树乾
(山东省农业科学院家禽研究所 , 山东济南250023)
银连解毒口服液是我们研发的新兽药,由金银花、连翘、薄荷、荆芥、牛蒡子、竹叶、甘草等组成。功效为辛凉解表,清热解毒,可用于家禽温热疾病的防治。因处方中,薄荷、荆芥含有挥发油成分,且具有重要的生物活性,因此先采用共水蒸馏法对薄荷、荆芥进行了挥发油提取,提取后的药渣与剩余药味再进行煎煮水提。为了筛选出最佳的提取工艺参数,对提取工艺中的最重要影响因素加水量、浸泡时间、提取时间、提取次数进行了筛选研究。
1.1 仪器 岛津高效液相色谱仪、AB265-S型双量程十万分之一电子天平、KQ5200DB型超声仪、挥发油测定器。
1.2 药品与试剂 绿原酸对照品、牛蒡苷对照品,均购自中国食品药品检定研究院。各中药饮片,购自济南宏济堂药店。乙腈为色谱纯试剂,甲醇、磷酸均为分析纯试剂。
1.3 挥发油提取工艺筛选 为了筛选出薄荷、荆芥中挥发油的最佳提取条件,提高挥发油提取率,采用单因素试验对影响挥发油提取率的主要因素提取时间、加水量、浸泡时间进行考察。
1.3.1 加水量的考察 按处方比例,称取薄荷60 g、荆芥40 g,共100 g,分别加入6倍、8倍、10倍量的水,用挥发油测定器进行蒸馏,提取5 h,记录出油量。
1.3.2 浸泡时间的考察 称取薄荷60 g、荆芥40 g,共100 g,加入8倍量的水,分别浸泡0.5 h、1 h、2 h,用挥发油测定器进行蒸馏,提取5 h,记录出油量。
1.3.3 提取时间的考察 称取薄荷60 g、荆芥40 g共100 g,用挥发油测定器进行蒸馏,分别在开始回流后的不同时间,记录出油量。
1.4 中药浸泡时间筛选 中药的浸泡时间与吸水率对提取有一定的影响,但中药的浸泡一般按完全浸透为原则。取处方量的中药饮片1 000 g,加入6倍量的水浸泡,每间隔0.5 h,观察1次浸润程度,并将水过滤尽,称量湿药重量,计算吸水率,记录吸水率达到饱和的时间。
吸水率=(药材湿重-药材干重)/药材干重×100%
1.5 煎煮工艺筛选 在确定了药材浸泡时间后,采用正交试验对本品煎煮工艺进行了筛选研究,选定加水量、煎煮时间、煎煮次数3个因素,以干膏量、绿原酸含量和牛蒡苷含量为评价指标,对最佳提取工艺进行优选。
1.5.1 试验设计 选取中药加水量(A)、煎煮时间(B)、煎煮次数(C) 3个因素,进行3因素3水平筛选试验,因素水平试验设计见表1。选用正交表L9(34)进行正交试验设计[1-2],共进行9组试验,正交试验方案见表2。
1.5.2 试验方法 按处方比例称取相同的中药饮片共9份,每份1 000 g,其中薄荷、荆芥取蒸馏后的药渣,按表2试验条件分别进行煎煮,滤过,煎煮液最后浓缩至1 g/mL。
表1 煎煮工艺因素水平表
表2 煎煮工艺正交试验
取蒸发皿9个,105 ℃干燥至恒重,精密称定其重量。分别精密吸取所制备的9份中药浓缩液各10 mL至上述蒸发皿中,水浴蒸至近干,置105 ℃干燥3 h,转移至干燥器中冷却0.5 h,精密称定,所得重量减去蒸发皿重量,即得干膏重量。
分别对制备的9份中药浓缩液,按制定的银连解毒口服液质量标准草案,以高效液相色谱法(HPLC)对绿原酸、牛蒡苷含量进行测定。
1.5.3 绿原酸含量测定 色谱条件与系统适用性试验:以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂;以乙腈-0.4%磷酸溶液(13∶87)为流动相;检测波长为327 nm。理论板数按绿原酸峰计算应不低于1 000。
对照品溶液的制备:取绿原酸对照品适量,精密称定,置棕色量瓶中,加50%甲醇制成每毫升含40 μg的溶液,即得(10 ℃以下保存)。
供试品溶液的制备:精密量取本品2 mL,置50 mL 棕色量瓶中,加甲醇稀释至刻度,超声20 min,摇匀,即得。
测定法:分别精密吸取对照品溶液和供试品溶液各10 μL,注入液相色谱仪,测定,即得。
1.5.4 牛蒡苷含量测定 色谱条件与系统适用性试验:以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂,以乙腈-0.4%磷酸溶液(25∶75)为流动相,检测波长为277 nm,理论板数按牛蒡苷峰计算应不低于1 000。
对照品溶液的制备:取牛蒡苷对照品适量,精密称定,置棕色量瓶中,加甲醇制成每毫升含0.6 mg 的溶液,即得(10℃以下保存)。
供试品溶液的制备:精密量取本品5 mL,置50 mL 棕色量瓶中,加甲醇至刻度,超声20 min,混匀。
测定法:分别精密吸取对照品溶液和供试品溶液各10 μL,注入液相色谱仪中,测定,即得。
1.5.5 统计方法 以干膏量、绿原酸含量、牛蒡苷含量作为评价指标,设定三者的加权系数分别为0.4、0.3、0.3,采用综合加权评分法,计算出各次试验的综合评分。具体评分方法:以干膏重量最大的1次试验判为100分,按照每次试验干膏量与最大干膏量的比例,计算各自干膏量指标中的得分。同法,分别计算每次试验的绿原酸和牛蒡苷含量得分。最后按照3项指标的加权系数,计算出各次试验的综合评分。
根据综合评分结果,采用极差法进行最佳因素排序,并得出最优组合。采用方差分析,得出各因素对评价指标的显著影响程度。
2.1 挥发油提取结果
2.1.1 不同加水量挥发油提取结果 加水量对挥发油提取量具有一定的影响,加8倍量水时,挥发油提取量最多。详见表3。
表3 不同加水量薄荷、荆芥挥发油累计提取量 (mL)
2.1.2 不同浸泡时间挥发油提取结果 中药浸泡时间对挥发油提取量影响不明显,本着节约时间和提高效率的原则,浸泡时间确定为0.5 h。见表4。
2.1.3 不同蒸馏时间挥发油提取结果 试验表明,加热蒸馏1 h内出油最快,且已基本提尽,综合考虑能源的节约,提取时间选择为蒸馏1 h。见表5。
表4 不同浸泡时间薄荷、荆芥中挥发油累计提取量 (mL)
表5 不同时间薄荷、荆芥中挥发油提取量
2.2 药材浸泡时间及吸水率考察结果 不同浸泡时间药材的吸水率情况,见表6。
表6 不同浸泡时间药材吸水率
由表6可知,当浸泡2 h时,吸水已达到饱和状态,此时药材已完全浸透,吸水率为 220% ,因此确定药材最佳浸泡时间为2 h。
2.3 煎煮工艺正交试验结果 正交试验的结果见表7,方差分析结果见表8。
表7 正交试验结果
表8 正交试验结果方差分析
极差直观分析结果表明,影响因素大小为C>A>B,即煎煮次数>加水量>煎煮时间。优选条件为A3B3C3。
方差分析结果表明,A(加水量)、B(煎煮时间)、C因素(煎煮次数)对评价指标均具有显著影响(P<0.05)。
综合分析以上结论,最佳工艺参数选择为:加水量为10倍药量,煎煮时间为1.5 h,共煎煮3次。
3.1 本试验确定出了处方药物薄荷、荆芥的挥发油最佳提取工艺,即将中药饮片加8倍量水,浸泡0.5 h,蒸馏提取1 h,可取得最佳的提取效益。
3.2 通过浸泡试验和正交试验,综合考虑干膏量、绿原酸含量、牛蒡苷含量3项评价指标,将最佳煎煮工艺确定为:加水量为10倍药量,浸泡2 h,每次煎煮1.5 h,共煎煮3次。
3.3 薄荷、荆芥中含有大量的挥发油成分,现代研究表明,挥发油具有抗炎、抗病毒、抑菌、解热镇痛等作用[3-4],是不可缺少的有效成分,发挥着重要的治疗作用。但挥发油有非常强的挥发性,且水溶解性较差,不能大量溶解于水[5-6]。如果将薄荷、荆芥与其他的药物放在一起直接煎煮,挥发油成分就可能全部损失掉,严重影响药物的疗效。因此,将薄荷、荆芥采用了先单独提取挥发油的生产工艺。
3.4 本制剂中金银花清热解毒、辛凉透表为主药,牛蒡子疏散风热、解毒利咽为臣药。金银花的主要活性成分为绿原酸,牛蒡子的主要活性成分为牛蒡苷,它们均是重要的生物活性物质,具有抗菌、抗病毒等作用[7-8],因此将绿原酸、牛蒡苷含量作为工艺筛选的评价指标。