Part0 前言
钩 藤( 钩 藤 ) 配 方 颗 粒 是 以 茜 草 科 植 物 钩 藤Uncaria rhynchophylla(Miq.)Miq. ex Havil. 的干燥带钩茎枝为原料,经炮制并按标准汤剂的主要质量指标加工制成的配方颗粒。钩藤的药用部位为干燥带钩茎枝,通常于秋、冬二季采收,除去叶片后切段、晒干;其功效为息风定惊、清热平肝,可用于治疗肝风内动,惊痫抽搐,高热惊厥,感冒夹惊,小儿惊啼,妊娠子痫,头痛眩晕 [1],已有研究指出,江西与湖南所产钩藤质量较优 [2],且当年 10 月至次年 2 月是钩藤药材的较佳采收时期 [3]。
随着科技进步和中医药现代化发展,中药配方颗粒作为新型中药制剂,凭借使用便捷、质量可控的优势逐渐受到行业关注 [4]。中药配方颗粒是由单味中药饮片经现代制药技术提取、浓缩、干燥、制粒制成,既保留了传统中药饮片的性味与功效,又解决了传统汤剂煎煮繁琐的问题 [5],让传统中药摆脱了“煎熬”麻烦。但目前配方颗粒的质量标准多根据实验室标准汤剂的结果制订,且标准制法项中仅对制备工艺进行了粗略描述,在实际工业化生产中仍需对生产工艺参数进行进一步优化。本研究拟选用湖南产钩藤饮片,采用水提工艺,通过正交试验,在工业化生产条件下考察浸泡时间、加水量和煎煮时间等因素,以药效成分含量(钩藤碱、异钩藤碱、去氢钩藤碱和异去氢钩藤碱的总含量)、出膏率、特征峰相对峰面积为评价指标,基于 AHP- 熵权法计算出各评价指标的客观权重,经综合评分确定钩藤(钩藤)配方颗粒的最佳提取工艺参数。
Part1 材料
1.1
仪器
试验采用的仪器包括:TQG-1000 多功能提取罐(浙江天联机械有限公司);2300 型双效真空浓缩器(石家庄志杰科技股份有限公司);ZPG-100 中药浸膏喷雾干燥机(江苏宇通干燥工程有限公司);SHK-220B 湿法混合颗粒机(北京航空工艺研究所);GL05230 干法制粒机(常州立马干燥科技有限公司);Waters UPLC-TUV 型超高效液相色谱系统(美国 Waters 公司,配有 Empower 色谱工作站);BINDER ED-56 型电热鼓风干燥箱(宾德股份有限公司);DHG-9055A 型电热鼓风干燥箱(上海一恒科学仪器有限公司);FK224 型、FK313 型分析天平(万分之一、千分之一,南京伯尼塔科学仪器有限公司);KQ-500DA 型数控超声波清洗器(功率为 250 W、频率为 40 kHz,昆山市超声仪器有限公司);UPT-11-20T 实验室超纯水器(四川优普超纯科技有限公司)。
1.2
试药
钩藤的产地为湖南怀化,购自安徽慧兴药业有限公司,经仲景宛西制药股份有限公司检测中心鉴定,其基原为钩藤Uncaria rhynchophylla(Miq.)Miq. ex Havil.,批号为 24112201 ;钩 藤( 钩 藤 ) 对 照 药 材( 批 号121190-201204,中国食品药品检定研究院)、儿茶素对照品(批号 110877-202306,含量≥ 96.6%,中国食品药品检定研究院)、绿原酸对照品(批号 110753-202119,含量≥ 96.3%,中国食品药品检定研究院)、钩藤碱对照品(批号 112028-201601,中国食品药品检定研究院);异钩藤碱对照品(批号 070016-202302,含量≥ 99.51%,上海鸿永生物科技有限公司);去氢钩藤碱对照品(批号 AY025741-202410,含量≥ 99.92%,佛山奥羽生物科技有限公司);甲醇、乙腈均为色谱纯(德国默克公司),其余试剂为分析纯;实验用水为实验室自制超纯水。
Part2 方法与结果
2.1
工艺流程设计
样品制备流程为:将经产地加工的钩藤段净制后,备用。根据 2.6 项下的正交试验方案,分别采用沸水投料或预先浸泡两种方式处理。向多功能提取设备中加入第一次煎煮所需的制药用水,开启夹层蒸汽将水升温至沸腾后,投入预处理好的钩藤段,维持加热煎煮至设定时间,过滤得到第一煎提取液;第二次加入制药用水后,升温煎煮至设定时间,过滤得到第二煎提取液。合并两次提取液,采用双效浓缩器浓缩至相对密度为 1.03,制得药膏,取该药膏按 2.4 项下方法测定出膏率。将药膏进行喷雾干燥,制得干膏粉,对干膏粉取样,按 2.2 及 2.3项下方法测定含量和特征图谱。
2.2
UPLC 法含量测定
本研究采用 UPLC 法建立定量检测方法,并完成方法学验证及样品含量测定。
2.2.1
色谱条件
试验的色谱条件为色谱柱:Waters UPLC T3 C18色 谱 柱(100 mm×2.1 mm×1.6 μm);流 动 相:乙腈 -0.015 mol/L 磷酸氢二钾溶液(35 ∶ 65,用质量分数 2% 的磷酸调节 pH 值为 7.5-7.6);流速:0.3 ml/min ;柱温:25℃ ;检测波长:246 nm ;进样量:1 µl。
2.2.2
对照品溶液制备
精密称定异钩藤碱对照品适量,加甲醇制成每 1 ml含 15 μg 的溶液,即得。
2.2.3
供试品溶液制备
取“2.6”项下正交试验所得干膏粉适量,研细后精密称取约 0.5 g,置于具塞锥形瓶中,精密量取甲醇25 ml,密塞后称重,加热回流 30 min,放冷后再次称定重量,用甲醇补足减失的重量,摇匀,用 0.22 μm 微孔滤膜滤过,取续滤液,即得。
2.2.4
线性关系考察
精密量取“2.2.2”项下对照品溶液各 1.0 ml、2.5 ml、5.0 ml、10.0 ml、15.0 ml、20.0 ml、25.0 ml,分别置于25 ml 容量瓶中,用甲醇稀释到刻度,摇匀,经 0.22 μm微孔滤膜滤过,取续滤液,按“2.2.1”项下色谱条件进样测定。以对照品质量浓度为横坐标(X),对应峰面积为纵坐标(Y)进行回归分析,得到异钩藤碱的线性回归方程为 Y = 11387 X -446.33(r2 = 0.999 3),异钩藤碱在 0.732 ~ 18.300 µg/ml 浓度范围内线性关系良好。
2.2.5
精密度试验
精密吸取“2.2.2”项下对照品溶液适量,在“2.2.1”项色谱条件下连续进样测定 6 次,计算测得异钩藤碱峰面积的 RSD 值为 1.44%,结果表明仪器精密度良好。
2.2.6
重复性试验
精密吸取“2.2.2”项下对照品溶液适量,在“2.2.1”项色谱条件下连续进样测定 6 次,计算测得异钩藤碱峰面积的 RSD 值为 1.44%,结果表明仪器精密度良好。
2.2.7
稳定性试验
取“2.2.6”项下的 2 号供试品溶液,分别于室温放置 0 h、2 h、4 h、8 h、12 h、24 h 后,按照“2.2.1”项规定的色谱条件进样分析,测定峰面积,计算得到 24 h内异钩藤碱峰面积的 RSD 值为 1.59%,结果表明供试品溶液在 24 h 内稳定性良好。
2.2.8
加样回收率试验
精密称取“2.6”项下正交试验 1 的样品共 6 份,每份约为 0.25g,分别置于具塞锥形瓶中,各精密加入“2.2.2”项下对照品溶液 5.0ml,随后按照“2.2.3”项下“精密量取甲醇 25ml……”的供试品溶液制备方法,平行制备得到 6 份供试品溶液,再在“2.2.1”项规定的色谱条件下进样测定,计算得加样回收率分别为 96.1%、103.4%、98.6%、97.2%、97.6%、100.4%,平均加样回收率为 98.9%,RSD 值为 2.68%。
2.2.9
含量测定
参 照 钩 藤( 钩 藤 ) 配 方 颗 粒 国 家 标 准(YBZ-PFKL-2021052)[6] 的要求,在“2.2.1”项所述色谱条件下,分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液进样测定;以异钩藤碱峰面积为对照,分别乘以对应校正因子(见表 1),计算去氢钩藤碱、异去氢钩藤碱、钩藤碱与异钩藤碱的含量。
表 1 钩藤类生物碱各成分相对校正因子

2.3
UPLC 法测定特征图谱
为全面明确样品的物质基础、整体把控制剂质量,进一步建立了本品的 UPLC 特征图谱分析方法。
2.3.1
色谱条件
试验的色谱条件为色谱柱:Waters UPLC T3 C18 色谱柱(150 mm×2.1 mm×1.6 μm);流动相:乙腈(A)-0.3% 磷酸溶液(B),采用梯度洗脱,洗脱程序见表 2 ;流速:0.3 ml/min ;柱温:40℃ ;检测波长:245 nm ;进样量:1 µl。
表 2 特征图谱测定梯度洗脱程序

2.3.2
参照物溶液制备
取钩藤(钩藤)对照药材 0.5 g,加入 70% 甲醇20 ml,超声处理 20 min,放冷后摇匀,滤过,取续滤液,作为对照药材参照物溶液。另分别取儿茶素对照品、绿原酸对照品、去氢钩藤碱对照品、钩藤碱对照品适量,精密称定,加甲醇分别配制为每 1 ml 含儿茶素 40 μg、绿原酸 50 μg、去氢钩藤碱 40 μg、钩藤碱 0.1 mg 的溶液,作为对照品参照物溶液。
2.3.3
供试品溶液制备
取“2.6”项下正交试验所得干膏粉适量,研细,精密称取约 0.1g,置于具塞锥形瓶中,精密加入 70%甲醇 25 ml,密塞后称定重量,超声处理 30 min,放冷后再次称定重量,用 70% 甲醇补足减失的重量,摇匀,滤过,取续滤液,即得。
2.3.4
特征图谱比值计算
在“2.3.1”项色谱条件下,分别精密吸取对照品溶液和供试品溶液进样,测定特征图谱,参照国家钩藤(钩藤)配方颗粒标准(YBZ-PFKL-2021052)[6] 计算特征峰比值。
2.4
出膏率测定
参考陈士林 [7]《中药饮片标准汤剂》中的出膏率测定方法计算出膏率:取钩藤药膏,过滤后精密吸取滤液,置于已干燥至恒重的蒸发皿中,水浴蒸干后移入烘箱,于 105℃烘干3 h,取出冷却 1 h 后,转移至相对湿度为 25% 的干燥器中放冷至室温,用万分之一天平精密称定重量,按下列公式计算。

式中,W1 为蒸发皿恒重与干膏重之和;W2 为蒸发皿恒重;M 为饮片投料量;m1 为药膏总重量;m2 为量取的药膏重量。
2.5
AHP- 熵权法确定综合权重
以多维度评价指标为基础,分别通过主观、客观赋权法计算权重,并整合得出组合综合权重。
2.5.1
AHP法确定权重
根据各指标对钩藤(钩藤)配方颗粒提取工艺的贡献值,确定含量、特征图谱比值、出膏率共3项评价指标,其先后顺序为:含量>特征图谱比值>出膏率,据此建立优先判断矩阵,评分结果见表3。根据表3进行层次矩阵分析,得出含量、特征图谱比值、出膏率的归一化权重Wt-AHP分别为0.5396、0.2970、0.1634,一致性比例因子CR值为0.0079(<1),通过一致性检验。
表 3 钩藤(钩藤)配方颗粒评价指标的判断矩阵评分表

2.5.2
熵权法确定权重
按照熵权 [8-11] 赋权步骤,以含量、特征图谱比值、出膏率 3 项评价指标建立原始矩阵(X)=(Xij)m×n,Xij 表示第 j 个评价对象第 i 项评价指标的取值。

将 X 转化为概率矩阵(P),并计算 P 值,P=(Pij)m×n(Pij表示第 j 个评价对象第 i 项评价指标下的概率)。
再分别按照下列公式计算第 i 项评价指标的信息熵值(Hi)和权重 Wi-EWM。

通过计算,含量、特征峰比值、出膏率 3 个评价指标的 Wi 分别为 0.4078、0.4134、0.1787。
2.5.3
综合权重确定
按照下列公式计算综合权重(W 综合),含量、特征图谱比值、出膏率三个评价指标的 W 综合分别为 0.5915、0.3230、0.0785。

2.6
正交试验与结果
在明确各评价指标综合权重的基础上,优选关键工艺参数,采用正交试验设计优化钩藤配方颗粒提取工艺。
2.6.1
因素与水平的确定
在前期研究的基础上,本研究以浸泡时间(A)、加水量(B)、提取时间(C)三个因素为考察对象,设定各考察对象的不同水平,因素水平见表 4。
表 4 提取工艺考察因素水平表

2.6.2
正交试验结果
本研究以成分含量、特征图谱比值、出膏率为评价指标,进行 L9(34) 正交试验,试验结果见表 5。
表 5 正交试验结果

2.6.3
基于 AHP- 熵权法的正交试验分析
根据正交试验结果(见表 5)的直观分析可知:各考察因素中,对出膏率存在显著影响的是因素 B(加水量);对总成分含量存在显著影响的是因素 A(浸泡时间)、因素 C(提取时间);对特征图谱比值存在显著影响的是因素 A(浸泡时间)。进一步开展方差分析,结果见表 6,在综合评价中因素 A 具有显著性影响,因素 B、因素 C 的 K2、K3 相对差异较小,对综合评分的影响不显著。综合各项指标分析可知,试验 2 对应方案的综合评分最高,为 98.944 分,即最佳提取工艺为 A1B2C2。结合实际生产中节约能源、便捷操作等因素,本研究最终优选得到的最佳提取工艺为:沸水投料,分别加入 10倍量水、8 倍量水提取 2 次,每次提取 0.5 h。
表 6 综合方差分析结果

2.7
优选工艺的验证
根据优选得到的最佳提取工艺进行 3 批验证试验,并按国家钩藤(钩藤)配方颗粒标准(YBZPFKL-2021052)[6] 对产品进行检验,检验结果见表 7。结果表明,经本次优化所得的工艺稳定可行,所生产的产品质量符合要求。
表 7 中试 3 批出膏率及干膏粉质量检验结果

Part3 讨论
本研究在正交试验基础上运用熵权法,以浸泡时间、加水量、煎煮时间为考察因素,通过出膏率、四种生物碱(异钩藤碱、异去氢钩藤碱、去氢钩藤碱、钩藤碱)总含量及特征图谱比值的综合权重进行评价,优选得到钩藤(钩藤)配方颗粒的最佳提取工艺:沸水投料,提取两次,第一次加 10 倍量水,提取 0.5 h ;第二次加8 倍量水,提取 0.5 h。该方法操作简便、节约能耗,对于含有需特殊煎煮“后下”类中药的方剂,建议在提取工艺的研发设计中予以重视 [12]。该方法可在保证出膏率的基础上提升有效成分含量,且特征图谱比值等其余检验项目均符合国家标准,能够为工业化生产符合国家药品标准的钩藤(钩藤)配方颗粒提供可靠的理论依据,具备实际指导意义。
本研究仅针对钩藤(钩藤)配方颗粒的提取工艺展开探究,前端的药材管控对产品质量同样具有至关重要的影响。钩藤是典型的多基原药材 [13],近现代认为其品质以双钩、质嫩、色红者为佳 [14],不同产地的钩藤药材成分能够保持一定程度的稳定性 [15]。但目前市场上钩藤药材质量参差不齐,在确定药材基原的基础上,药材的颜色深浅、粗细程度、茎和钩的比例,都会对钩藤(钩藤)配方颗粒的有效成分含量、特征图谱产生一定影响。此外,鲜药材采用不同的初加工方式,不仅会改变药材的外部形态及颜色,还会对其品质产生一定的影响,各批次主成分含量差异显著 [16]。因此,钩藤的药材质控及产地加工工艺仍需进一步探讨。
钩藤药材质地轻泡,采用多功能提取罐提取虽可生产出符合国家药品标准的药品,但仍存在局限性:部分药材漂在液面上方,在煎煮初始阶段难以充分煎透。而由于本品种为茎枝类药材,纤维占比大,若采用动态提取,物料在循环过程中流动性差,循环不畅,易造成动态设备管道堵塞,导致生产难以顺利推进。综合以上因素考虑,针对质地轻泡药材品种的配方颗粒生产,如何通过促进溶液流动循环使药材与溶媒充分接触,实现有效成分快速溶出,并针对性引进更先进的提取设备,仍需进一步探讨。
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作者:王志刚、刘依宽、刘佳鑫
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