北京城市学院(100094)卢思潮 白杨 周云灏 刘祺 李纪飞 敖冬梅
复方黑芝麻丸一方出自清代鲍相璈所著的《验方新编》卷一,乌须黑发方,由九制黑芝麻、红枣肉和墨旱莲组成。具有乌须黑发,兼有气血阴阳并补等保健功能。目前由于生活节奏加快,压力大,早衰白发的现象有愈发年轻的趋势。方中黑芝麻具有补肝肾,益精血,润肠燥。其中含有芝麻素等丰富的木脂素类物质,并含有黑芝麻色素这一抗氧化天然碱溶性色素[1]。黑芝麻采用九蒸九晒法清蒸,又称“九制”或“九蒸九曝”。首见于南朝梁国医药大家陶弘景在其著作《本草经集注》。九蒸九晒后的黑芝麻氨基酸等有效成分发生改变[2]。后世皆沿用陶弘景的方法将黑芝麻进行九蒸九曝后制成大蜜丸,辅料蜂蜜作为赋形剂、甜味剂,易于服用且具有防腐的作用。此后这一剂型便规定下来并流传至今[3]。黑芝麻丸通常采用塑制法,此法的差异性小,生产效率高,使得生产周期短、损耗小、成品率不断提高[4]。本实验目的九蒸九晒工艺中蒸制时间对黑芝麻中芝麻素和黑色素的影响;使用光谱法进行测定,以芝麻素含量为主要评价指标,黑芝麻色素的得率和色价为次要评价指标,采用单因素实验优化研究;在这一基础上以蜜丸圆整度、丸重差异为评价指标,采用正交实验法确定复方黑芝麻丸剂型工艺。得到稳定、优化的复方黑芝麻丸制备工艺。
1.1 实验材料
1.1.1 实验药品与试剂 经鉴定的黑芝麻、大枣、墨旱莲,三种中药饮片均来自北京太洋树康饮片厂,批号分别为2002008、2009017、1912083;芝麻素标准品(上海源叶生物科技有限公司,批号:C07M7H10462);95%乙醇(现代东方(北京)科技发展有限公司,批号:20200830);碳酸氢钠(北京化工厂,批号:20140103);多花蜂蜜(北京百花蜂业科技发展股份公司,批号:20201021C2C3)。
1.1.2 实验药品与试剂 十万分之一电子天平(日本岛津公司,批号:AUW120D);超声波清洗器(深圳市深华泰有限公司,批号:PS-70AL);电热恒温水浴锅(北京长安科学仪器厂,批号:HHS1NI2)可倾式多功能制丸机(温岭市林大机械有限公司,批号:DZ-40);双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司,批号:TU-1900);台式电磁炉(佛山市宏基电子科技有限公司,批号:H35FP3A);电热恒温鼓风干燥箱(上海新苗医疗器械制造有限公司,批号:OHG-914385);高速多功能粉碎机(武义意中厨具有限公司,批号:BJ-800A);30/80/120目筛(浙江省上虞市纱筛厂,批号:G1-1997);循环水式多用真空泵(上海沪析实业有限公司,批号:SHBIII);蒸屉、甑均由北京城市学院生物医药学部定制。
1.2 实验药品与试剂
1.2.1 九蒸九晒黑芝麻的制备 根据相关研究,多将黑芝麻的蒸制时间设定为6h[5]。为证实其可靠性,采取单因素实验为预实验,以芝麻素和黑芝麻色素为评价指标,将九蒸九晒的蒸制时间设为2h、4h、6h、8h、10h五种不同水平,以测定不同的蒸制时间对黑芝麻中有效成分含量的影响。各取生品黑芝麻80g,放在纱布上摊开,平铺厚度均为
0.5cm,分别放入蒸屉于水沸腾上气后转小火蒸2h、4h、6h、8h、10h后取出;于阳光下摊开晒到黑芝麻干燥,不粘连;如此共重复9次,即得九蒸九晒黑芝麻。通过紫外可见光分光光度计测出芝麻素含量最高的样品,再采取相同单因素实验进行细化,以30min为一个因素,确定最优蒸制时间。分别制出每份式样做三组平行实验,根据结果和误差来判断炮制工艺的合理性,确定最佳炮制方案的准确性。
1.2.2 九制黑芝麻炮制品中芝麻素的提取与含量测定
1.2.2.1 芝麻素的提取 供试品溶液的配制:取九制黑芝麻粉碎,称取8g粉末移入锥形瓶中,加入95%的乙醇溶液,其中黑芝麻与乙醇溶液的料液比为1∶15,放入功率调整为330W的超声波提取器中,将提取的时间设定为33min,提取芝麻素的温度设定为60℃,提取完毕后取出过滤[6]。取1mL的的黑芝麻提取液于25mL容量瓶中,加95%乙醇定容至刻度,摇匀备用。
对照品溶液的配制:使用十万分之一电子天平精密称取10mg纯度为98%的芝麻素标准品,与95%乙醇溶液一同溶解定容于25mL容量瓶中摇匀,配制成母液浓度为380μg/mL。
1.2.2.2 方法学考察 将芝麻素的标准品溶液和供试品溶液分别进行全波长紫外扫描,确定标准品和供试品的最大吸收波长。木脂素类化合物在200~400nm处的紫外范围内具有明显的吸收特征,利用其吸收的强弱来对黑芝麻炮制品中的芝麻素进行定量检测[7]。
1.2.2.3 线性关系考察 使用移液管精密量取标准品溶液,分别在五个10mL容量瓶中加95%乙醇定容至刻度,摇匀。加入的标准品溶液的体积和浓度分别为0.1mL(3.8μg/mL)、0.2mL(7.6μg/mL)、
0.4mL(15.2μg/mL)、0.6ml(22.8μg/mL)、0.8ml(30.4μg/mL),空白对照品为95%乙醇溶液。放入紫外可见光分光光度计中检测最大吸光度,将测出的结果换算出浓度后以芝麻素的质量浓度(μg/mL)为x轴横坐标,以吸光度A为y轴纵坐标进行标准曲线的绘制和回归方程式的计算。
1.2.2.4 样品测定结果 取各个批次的样品,按“1.2.2.1”项下方法制备待测液。放入紫外可见光分光度计中测定芝麻素含量。其余方法学考察均采用测得含量最高的样品进行测定。
1.2.2.5 精密度考察 按“1.2.2.1”项下方法制备待测液,取其中三批6h样品提取液,进行五次吸光度的检测,计算其平均得率及RSD值,以测得样品精密度。
1.2.2.6 稳定性考察 按“1.2.2.1”项下方法制备待测液,取其中三批6h样品提取液,为证明提取液在常温下具有很好的稳定性,分别于常温下放置0、10、20、30、40min后测定溶液的吸光度并计算其平均含量变化以及RSD值。
1.2.2.7 重复性考察 为证明本试验的重现性,分别称取五份6h黑芝麻炮制品,然后“1.2.2.1”项下方法进行提取处理后,对吸光度进行检测,并计算样品平均含量和RSD值。
1.2.2.8 加样回收率实验 精密称取已知芝麻素含量的乙醇提取液四份,分成两组,然后测定吸光度,分别测出其芝麻素含量。然后加入已知含量的标准品溶液于容量瓶中,测定其吸光度,并计算加样回收率及RSD值。
1.2.3 九制黑芝麻炮制品中黑色素的得率及色价的测定
1.2.3.1 黑芝麻色素的提取工艺 采用超声波提取法提取黑芝麻色素[8]。准确称取10g黑芝麻,水洗干净后,滤干备用,配制8g/L碳酸氢钠溶液作为萃取溶剂,pH值为8.8。使用料液比1∶5的溶液将芝麻浸没后,在250kw功率的超声波提取仪中,44℃超声温度提取45min,提取结束后将溶液进行抽滤,预先称取蒸发皿的重量,将装有黑芝麻色素的蒸发皿放入烘箱烘至完全干燥,恒温70℃,通风。取出蒸发皿中残留的干燥物即得黑芝麻黑色素,黑芝麻色素的得率计算公式为:D/%=m/W×100。
式中:D为得率,%;m为黑芝麻色素质量,g;W为黑芝麻炮制品质量,g。
1.2.3.2 黑芝麻色素色价的计算 精确称取黑芝麻色素0.05g,放入100ml容量瓶中用pH值为8.0的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液定容至刻度线后摇匀。之后使用移液管精密量取溶液1mL,放入10ml容量瓶中,用缓冲溶液液定容至刻度线后摇匀。使用紫外分光光度计对其进行全波长扫描,检测到其最大吸收峰约在波长。测出黑芝麻色素经过稀释后的溶液的吸光值,计算色价。样品色价的计算公式为:E=A×n/W。
式中:E为色价;A为吸光值;n为稀释倍数;W为样品质量,g。
1.2.4 复方黑芝麻丸的制剂原料加工
1.2.4.1 药粉的制备 黑芝麻、墨旱莲和枣肉的配伍均为6∶1∶3。将炮制后的黑芝麻捣碎成稠糊状。预先将墨旱莲用打粉机打碎成最细粉,过120目筛。大枣中枣皮与枣肉的抗氧化成分含量较高,而枣核部分含量较低[9]。所以在使用过程中,应去除枣核,只留枣肉部分并剪碎。粉碎大枣和墨旱莲时,将50g药材放入高速粉碎机中用串油法粉碎芝麻10s,如此反复三次后开盖过筛,烘干成枣干后采用共研法与墨旱莲粉混合粉碎,过80目筛。由于黑芝麻中含有大量油脂,故采用串油法将枣墨旱莲药粉与黑芝麻混合粉碎成细粉后混匀,过30目筛,制得药粉。
1.2.4.2 炼蜜的制备 通过大蜜丸的制备要求显示,传统的中药蜜丸应选用百花蜜,加热制成炼蜜后用于制剂。炼蜜的程度分为嫩蜜、中蜜和老蜜,不同程度的蜜的使用与药材的质地有关。方中九制黑芝麻含油量较高,大枣含糖量较高,二者都具有一定粘性,因此应使用嫩蜜进行黏合。故本实验中选取适量百花蜜生蜜加热煮沸,直到温度达到105℃~115℃,过滤去除浮沫和杂质制成嫩蜜。其颜色无太大变化,两指沾试不拉丝,稍有粘性。
1.2.5 复方黑芝麻丸的制剂工艺优化
1.2.5.1 丸剂制备因素的确定 经相关文献的参考以及预实验[10],最终得出对大蜜丸的外观质量产生影响的主要三因素为:和坨中药粉与炼蜜的不同配比、和药时炼蜜的温度以及饧药的时间,从这三个因素中再设计出三个不同水平进行细化:将和坨时炼蜜的温度分别设定在80℃、75℃和70℃;和坨中药粉与炼蜜的不同配比分别设置为1/0.4、1/0.45和1/0.5进行混合,药坨分别饧药0.5h、1h、2h后糅合至软化不开裂后放入甑中隔水加热30min消毒,投入清洁后的制药机中制成同等大小的大蜜丸。
1.2.5.2 复方黑芝麻丸的剂型工艺研究 在研究复方黑芝麻丸蜜丸剂型,以丸剂圆整度、重量差异为评价指标。由10个人组成评价组,依据上述指标分别进行打分,除去一个最高分和最低分,其余算出平均分。重量差异依照中国药典相关规定执行。每份式样做三组平行实验,根据结果和误差判断制剂工艺的合理性,确定最佳制剂方案的准确性。
1.2.5.3 蜜丸圆整度检测 丸剂外观应圆整,大小、色泽应均匀,无粘连现象。采用塑制法制成的大蜜丸的圆整度为指标进行10人打分制。满分为10分,评判标准从高到低为10分(十分圆整)、7.5分(一般圆整)、5分(较圆整)、2.5分(较不圆整)和0分(不圆整)五种等级并可在相应范围内进行灵活打分。
1.2.5.4 蜜丸重量差异检测 采用《中国药典》所规定的丸剂重量差异进行实验。实验中大蜜丸质量均超过1.5g,故以1丸为1份,共取1份供试丸剂,使用电子天平称量其质量,每份质量比较平均重量,大于或小于药典所规定的重量差异限度的丸数不得超过2份,超出平均重量差异限度的1倍的不能有1份。
1.2.5.5 复方黑芝麻丸的正交实验 按“1.2.5.1”项下方法制备制得复方黑芝麻丸供试品,以圆整度、重量差异为指标,按“1.2.5.3”项下方法对成品圆整度进行打分,并按“1.2.5.4”项下方法,测出9批大蜜丸的重量差异。按设定好的因素和水平进行正交实验。根据结果和误差来判断制剂工艺的合理性,确定最佳制剂方案的准确性。
2.1 九制黑芝麻炮制品中芝麻素和黑色素的提取结果
2.1.1 九制黑芝麻炮制品中芝麻素的含量测定及方法学考察通过对芝麻素的标准品和供试品进行全波长扫描(见附图1、附图2),二者均出现非常明显的吸收峰,分别在235nm和287nm处,其中在287nm处较为明显,且黑芝麻色素等成分的杂峰干扰小,因此后续方法学考察定位287nm处,对相关供试品溶液进行定量测定。芝麻素标准品五种不同浓度的标准品最大吸光度为0.113、0.206、0.378、0.571、0.758,将测出的结果换算出浓度后绘制出浓度标准曲线,回归方程式为y=0.0246x+0.0108,回归系数平方为0.9993(见附图3)。
附图1 芝麻素标准品的紫外扫描曲线
附图2 芝麻素供试品的紫外扫描曲线
附图3 芝麻素标准曲线
2.1.1.1 不同批次样品中黑芝麻素的含量 经过预实验数据(见附表1)得知,蒸制时间6h的黑芝麻炮制样品芝麻素含量最高,8h的次之,10h的芝麻素含量较低。故其余方法学考察均采用三批6h样品进行测定。
附表1 九制蒸2~10小时供试品的吸光度及含量
根据附表2的数据结果显示,蒸制5.5h的黑芝麻炮制品中芝麻素的样品含量较高,6h次之,7h得率最少。
附表2 九制蒸5~7小时供试品的吸光度及含量
2.1.1.2 精密度试验 按“1.2.2.1”项下方法制备待测液,取其中三批6h样品提取液,进行五次吸光度的检测(见附表3),并计算其平均样品含量为13.44μg/mL,RSD值为0.19%,由此可知提取液经测定具有极好的精密度。
附表3 各批次6h供试品的精密度
2.1.1.3 稳定性试验 按“1.2.2.1”项下方法制备待测液,取其中三批6h样品提取液,分别于常温下放置0min、10min、20min、30min、40min后测定其吸光度(见附表4),计算其平均得率为13.44,RSD值为0.16%,芝麻素提取液在常温下具有很好的稳定性。
附表4 各批次6h供试品的稳定性
2.1.1.4 重现性实验 为证明本试验的重现性,分别称取五份6h黑芝麻炮制品,然后以“1.2.2.1”项下方法进行提取处理后,对吸光度进行检测,并计算各供试品的含量后,测出RSD值为3.75%(见附表5),实验具有较好的重现性。
附表5 各批次6h供试品的重现性
2.1.1.5 加样回收率实验 经测定(见附表6),两组芝麻炮制样品中芝麻素的加样平均回收率为97.81%,RSD值为2.71%。
附表6 两组6h供试品的加样回收率
2.1.2 九制黑芝麻中黑芝麻色素的得率及色价
2.1.2.1 黑芝麻色素的提取和得率的计算根据附表7所示,各黑芝麻炮制品的得率中得知,6h为最高,5.5h次之,7h得率最少。
附表7 黑芝麻色素得率
2.1.2.2 黑芝麻黑色素最大吸收波长的确定和色价的计算 通过对黑芝麻色素供试品的全波长扫描,检测到其最大吸收峰约在波长在207nm处(见附图4),黑芝麻炮制品的色价随着炮制时间的增多而减少(见附表8)。样品5h黑芝麻色素色价最高,样品7h黑芝麻色素色价最低。
附表8 不同批次黑芝麻色素的色价
附图4 黑芝麻色素的紫外扫描曲线
2.1.3 九制黑芝麻最佳炮制工艺的选择 结合上述实验,以芝麻素的含量为主要评价指标,以黑芝麻色素的得率和色价为次要指标。其中样品5.5h的芝麻素含量最高,黑芝麻色素的得率和色价较高;样品5h黑芝麻色素色价最高,得率较低,芝麻素含量较高;样品6h黑芝麻色素得率最高,色价较低,芝麻素含量较高。综合考虑选取样品5.5h为最优的炮制方案。
2.2 复方黑芝麻的圆整度与重量差异结果根据正交实验表所列的数据进行分析(见附表9),圆整度极差R值大小显示,各因素作用主次依次:A>B>C,最佳制备工艺为A2B3C3(药粉:炼蜜配比为1/0.45、和坨时炼蜜温度为80℃、饧药时间2h);在重量差异指标当中,各因素作用主次依次:C>B>A,最佳制备工艺为A3B3C3(药粉:炼蜜配比为1/0.5、和坨时炼蜜温度为80℃、饧药时间2h)。由于九组样品均没有超过药典规定的重量差异限度,结合药效和经济成本,故选取A2B3C3(药粉:炼蜜配比为1/0.45、和坨时炼蜜温度为80℃、饧药时间2h)最优的制剂方案。
附表9 正交实验结果
2.3 讨论本实验采用古法九蒸九晒黑芝麻后制成大蜜丸剂,运用紫外可见光分光光度计,此方法较为成熟,能够较为精准的测出芝麻素、黑芝麻色素等重要指标。对于这一炮制方法是否对其他有效成分作用发生改变还有待进一步研究。本次实验中黑芝麻种类来源较单一,市售的黑芝麻种类,来源极为广泛,对于是否能够应用于其他市售黑芝麻有待证实。检验丸剂在制备过程中,各因素相对较好,能够将制剂的圆整度、重量差异等指标控制在合格范围内。优化黑芝麻丸的制备工艺,为这一制剂提供规范的制备方法和完善的质量检测标准。