李虹颖, 王 利, 刘海月, 王宏军*, 蒋 红*
(1.锦州医科大学畜牧兽医学院,辽宁锦州 121001;2.锦州医科大学医疗学院,辽宁锦州 121013)
细菌性烂鳃病是养鱼过程中一种常见的鱼病,传染迅速、发病时间较长,鱼苗至成鱼期间均可感染,往往给养鱼业带来重大的经济损失。中草药复方制剂在防治水生动物疾病中有着广泛的应用,不仅可减小化学药物带来的耐药性与药残超标等问题,而且还符合发展水产养殖业的原则(王玉堂,2014)。大黄芩鱼散为鱼用抗菌类中草药制剂,有清热解毒的功效,主治鱼虾类的细菌性烂鳃病。但兽药典收录的复方中草药多为散剂,一般以拌料或饮水给药,因此可能出现混合不均,不能很好地发挥疗效等问题(王宏江等,2009)。泡腾片中所含的泡腾崩解剂遇水可快速崩解,从而促进药用有效成分的快速分解;且崩解时产生大量泡沫,增加了药物与皮肤的接触面积,能够更快的发挥疗效(刁昱,2013)。因此,本研究旨在开发大黄芩鱼复方中草药泡腾片,并通过单因素及响应面试验选取最优制备工艺。
1.1 材料与仪器 大黄提取物(西安瑞林生物科技有限公司);黄芩提取物(陕西藤迈生物科技有限责任公司);鱼腥草提取物(江西亿森植物香料有限公司);酒石酸、碳酸氢钠、甘露醇(天津市风船化学试剂科技有限公司);PEG-6000(天津市东丽区天大化学试剂厂)。
DHG-9245A型电热恒温鼓风干燥箱(上海一恒有限公司);小型手动压片机(鹤壁市恒鑫仪器仪表有限公司);雷磁PHS-3C型pH计(上海精密科学仪器有限公司)。
1.2 试验方法
1.2.1 大黄芩鱼泡腾片制备工艺 按陀海燕等(2018)报道的方法,将提取物分别制成软材,干燥过筛后,得酸、碱性颗粒。将其按比例混匀,压片即可。
1.2.2 综合评分法 按董晓睿 (2017)和傅金龙(1987)报道的方法及药典要求确定优先顺序,权重系数分别是0.443、0.387和0.170,综合评分=pH×0.443+崩解时限×0.387+发泡量×0.170。 根据综合评分越小越好的原则(毛文英等,2018),选择适合因素水平。
1.2.3 单因素试验 按照刘潭等(2017)报道的方法,设崩解剂用量、酸碱比、PEG-6000用量及甘露醇用量四个因素不同水平对综合评分的影响,各因素水平见表1。
表1 单因素水平表
1.2.4 响应面试验 在单因素试验结果基础上,采用Design-Expert 8.0.6中的Box-Behnke设计试验,以综合评分为响应值优化泡腾剂制备工艺参数。
1.3 数据统计 根据张玲(2010)报道方法,通过Design-Expert 8.0.6进行方差分析,P<0.01时,模型或各因素影响差异极显著;0.01<P<0.05时,差异显著;P>0.05时,差异不显著。
2.1 单因素试验 由图1A可知,泡腾崩解剂用量为60%时,综合评分为最优;由图1B可知,酸碱比0.6:1时,综合评分为最优;由图1C可知,当PEG-6000用量为5%时,综合评分为最优;图1D所示,综合评分在甘露醇用量为1%时达到最低值,当甘露醇的用量不断增大时,综合评分也不断升高,因此甘露醇最佳用量选为1%。
2.2 响应面法优化
2.2.1 响应面优化试验设计 根据单因素试验结果,固定选取1%的甘露醇,另外三个因素水平见表2。
表2 响应面因素与水平
2.2.2 响应面优化结果 对表3中的结果进行多元回归分析,综合评分与各因素变量之间的二次回归方程为Y=+5.53-0.078A-0.064B+0.016C+0.058AB+0.29AC-0.040BC+0.095A2+0.10B2-0.18C2。
2.2.3 响应面分析 通过Design-Expert 8.0.6对试验结果进行方差分析,结果显示拟合模型显著,相关系数r2=0.9325,与决定系数R2Adj=0.8456相近,表明该方程与数据有良好的拟合度(表4)。证明了拟合模型与试验结果吻合,表明通过模型能够确定该泡腾片的最优工艺。
表3 Box-Benhnken设计方案与结果
表4 回归模型的方差分析
由图2可知,酸碱比与泡腾崩解剂用量对综合评分影响的相互作用差异不显著,随着PEG-6000用量的增加,综合评分减小;PEG-6000用量与崩解剂之间对综合评分影响的相互作用差异极显著,随着酸碱比的增加,综合评分达到最低值;PEG-6000用量与酸碱比对综合评分影响的相互作用差异不显著,随着崩解剂用量的增加,综合评分增大。
2.2.4 优化工艺的确定 通过Design-Expert 8.0.6分析,得到大黄芩鱼复方中草药泡腾片的最佳工艺为:崩解剂用量60%、酸碱比0.5:1、PEG-6000用量4.5%。
3.1 评价指标的选择 层次分析法(AHP)是一种定性与定量相结合的评价方法,而综合评分法是一种定量化的定性分析法,综合评分完全可用AHP来确定其权重。大黄芩鱼复方中草药泡腾片的综合评分是通过选取泡腾片质量检查中的崩解时限、发泡量及pH作为评价指标,再根据药典内多种泡腾片中对质量检测的要求,确定其优先顺序为pH>崩解时限>发泡量。
3.2 水产养殖中泡腾剂使用情况 研究表明,中草药提取物对于降低中草药制剂生产成本、制剂配伍及新药研究都有重要意义(顾进华,2017)。在兽药典中收录的关于治疗水产动物疾病的成方制剂仍以散剂为主,由于水生生物生存环境的不同,对剂型进行改进和创新已成为必然趋势,泡腾剂、微囊剂等成为了中兽药新药研究开发的新方向(李树纲等,2010)。在水产养殖中,已有增氧、水体消毒类的泡腾片,但鲜见用于鱼病治疗的泡腾剂。因此,大黄芩鱼复方中草药泡腾剂制备工艺的优化对更好的发挥其疗效及水产养殖具有重要意义。
本试验结果表明,大黄芩鱼复方中草药泡腾剂最优的制备工艺为:崩解剂用量60%、酸碱比0.5:1、PEG-6000用量4.5%、甘露醇用量1%,且该泡腾片的pH、崩解时限及发泡量均符合药典中对泡腾片的质量检查要求。