
用均匀设计法优选参附汤的半仿生提取工艺条件
摘要:[摘要]目的:为参附汤剂改研究优选提取工艺。方法:以人参二醇、人参三醇、总生物碱、酯型生物碱、总糖和干浸膏为指标,采用均匀设计优选其半仿生提取法(简称SBE法)的条件。半仿生提取法。为对其进行剂改研究,依据SBE法理论[1,2],以人参二醇、人参三醇、总生物碱、酯型生物碱、总糖和干浸膏为指标,用均匀设计法[......
[摘要]目的:为参附汤剂改研究优选提取工艺。方法:以人参二醇、人参三醇、总生物碱、酯型生物碱、总糖和干浸膏为指标,采用均匀设计优选其半仿生提取法(简称SBE法)的条件。结果:三煎用水的pH值依次为3.50,7.00,8.00;煎煮时间依次为:2,1,0.5 h。结论:用均匀设计优选SBE工艺条件,简便可行。
[关键词] 参附汤;半仿生提取法;均匀设计;工艺条件
[中图分类号] R283 [文献标识码] B
[文章编号] 1001-5203(2000)06-0345-03
[关键词] 参附汤;半仿生提取法;均匀设计;工艺条件
[中图分类号] R283 [文献标识码] B
[文章编号] 1001-5203(2000)06-0345-03
参附汤出自明代*薛己《正体类要》一书,具益气活血,回阳救脱,强心生脉功能。用于元气大亏,阳气暴脱,手足厥冷,呼吸微弱,脉微等症,临床上用于治疗冠心病、各种原因引起的休克。为对其进行剂改研究,依据SBE法理论[1,2],以人参二醇、人参三醇、总生物碱、酯型生物碱、总糖和干浸膏为指标,用均匀设计法[3]优选其SBE法工艺条件。
1 仪器与材料
pHS-3C型精密pH计(上海雷磁仪器厂);MA110型电子分析天平(上海第三天平仪器厂);751-GW型分光光度计(上海分析仪器厂);CS-930型薄层扫描仪(日本岛津);LXJ-Ⅱ型离心沉淀机(上海医疗器械三厂)。
药材经作者鉴定:人参为五加科植物人参Panax ginseng C.A.Mey.的干燥根,生附子为毛茛科植物乌头Aconitum carmichaeli Debx.子根的加工品。
人参二醇、人参三醇、乌头碱(中国药品生物制品检定所)。其余试剂均为分析纯。
药材经作者鉴定:人参为五加科植物人参Panax ginseng C.A.Mey.的干燥根,生附子为毛茛科植物乌头Aconitum carmichaeli Debx.子根的加工品。
人参二醇、人参三醇、乌头碱(中国药品生物制品检定所)。其余试剂均为分析纯。
2 实验设计
2.1 确定考察因素与水平
根据SBE法及附子炮制原理,在药材粒度、煎提温度、煎煮加水量、滤过、浓缩等条件相同的前提下,确定考察主要因素及水平。
2.2 选用均匀设计表安排实验
根据中国航天工业总公司第三研究所提供的U9(91×33)表安排各因素水平进行实验,实验方案见表1。
根据SBE法及附子炮制原理,在药材粒度、煎提温度、煎煮加水量、滤过、浓缩等条件相同的前提下,确定考察主要因素及水平。
2.2 选用均匀设计表安排实验
根据中国航天工业总公司第三研究所提供的U9(91×33)表安排各因素水平进行实验,实验方案见表1。
表1 U9(91×33)均匀设计表
| 实验
号
|
A 第1煎 水pH值 |
B 第2煎 水pH值 |
C 第3煎 水pH值 |
D 煎煮 t/h |
| 1 | 2.00 | 7.00 | 9.00 | 3.50 |
| 2 | 4.00 | 6.50 | 9.00 | 7.00 |
| 3 | 2.50 | 6.50 | 8.00 | 5.25 |
| 4 | 3.00 | 7.50 | 8.50 | 7.00 |
| 5 | 5.50 | 7.00 | 8.00 | 7.00 |
| 6 | 3.50 | 7.00 | 8.00 | 3.50 |
| 7 | 4.50 | 7.50 | 9.00 | 5.25 |
| 8 | 5.00 | 7.50 | 8.50 | 5.25 |
| 9 | 6.00 | 6.50 | 8.50 | 3.50 |
3 实验方法
3.1 提取液的制备
将处方药材分别粉碎,取12~20目粗粉,人参28 g,生附子21 g,混匀。常压下加热回流提取3次(溶剂量分别为药材重量的10,6,6倍;3次提取时间比为2∶1∶0.5),溶剂水的pH值及提取时间按表1规定,提取液4层纱布加100目筛分别滤过,离心,合并上清液并浓缩定容至500 ml。制得1~9号提取液(每1 ml相当于原药材0.098 g)。
3.2 人参二醇与人参三醇的含量测定
3.2.1 供试液的制备 精取3.1项下提取液50 ml,浓缩至约35 ml,加乙醇12.5 ml和浓硫酸2.5 ml,水浴回流4 h,加水稀释至70 ml,精取50 ml,用适量氯化钠饱和,乙醚萃取5次(20,20,20,15,10 ml),合并萃取液,用0.125 mol.L-1的氢氧化钠溶液(50,30 ml)洗涤乙醚液2次,再用少量水洗涤乙醚液至中性,用无水硫酸钠脱水,滤过,回收乙醚至干,残留物用氯仿溶解并定容至2 ml,即得(每1 ml相当于原药材1.75 g)。
3.2.2 对照液的制备 精密称取人参二醇1.4 mg,人参三醇1.2 mg,分别用氯仿定容至2 ml,即得。
3.2.3 标准曲线的制备
3.2.3.1 薄层扫描条件:人参二醇λs 535 nm,λR 700 nm;人参三醇λs 530 nm,λR 700 nm;灵敏度:中;SX=3;狭缝1.20 mm×1.20 mm;双波长反射式锯齿形扫描。
3.2.3.2 标准曲线的制备:在0.3%CMCNa-硅胶G薄层板上分别点人参二醇对照液2.0,4.0,8.0,12.0,16.0,20.0 μl;人参三醇对照液2.0,4.0,6.0,8.0,10.0,12.0 μl,用氯仿-乙醚(1∶1)展开15 cm,挥干溶剂,喷10%硫酸乙醇,80 ℃烘10 min,显色,扫描。以点样量为横坐标,峰面积为纵坐标作图,二者均得一不过原点的直线。人参二醇线性范围1.4~14.0 μg,回归方程为Y=1775.0655X-957.1459,r=0.9987(n=6);人参三醇线性范围1.2~7.2 μg,回归方程为Y=2444.4542X-1756.0173,r=0.9973(n=6)。
3.2.4 供试液的含量测定 精取3.2.1项下供试液24.0 μl,3.2.2项下人参二醇对照液4.0,6.0 μl,人参三醇对照液4.0,12.0 μl,分别点于同一块薄层板上,按3.2.3项下方法展开,显色,扫描,结果见表2。
3.3 总生物碱的含量测定
按文献[4]方法,依法测定,结果见表2。
3.4 酯型生物碱的含量测定
3.4.1 对照液的制备 精密称取乌头碱对照品9.8 mg,置10 ml容量瓶中,加无水乙醇溶解并稀释至刻度。
3.4.2 标准曲线的制备 按文献[4]方法,依法测定,以乌头碱含量为横坐标,吸收度为纵坐标作图,得一不过原点的直线,乌头碱线性范围0.245~2.450 mg,回归方程为Y=0.1100X-0.0073,r=0.9979(n=6)。
3.4.3 含量测定 按文献[4]方法,依法测定,结果见表2。
3.5 总糖的含量测定
3.5.1 供试液的制备 分别精取3.1项下提取液2.0 ml,加95%乙醇,使含醇量达85%,静置冷藏24 h,抽滤,取沉淀加适量水溶解,滤过,加水定容于250 ml容量瓶中,即得。
3.5.2 对照液与显色剂的配制 精密称取干燥至恒重的葡萄糖5.0 mg,置50 ml容量瓶中,加蒸馏水溶解并稀释至刻度,摇匀,即得对照液。称取蒽酮0.12 g,置100 ml容量瓶中,加入95%硫酸溶解并稀释至刻度,冷却至室温,即得0.12%蒽酮显色试剂(临用现配)。
3.5.3 标准曲线的制备 精取葡萄糖对照液0.20,0.40,0.60,0.80,1.00 ml,分别置干燥具塞试管中,补加蒸馏水使成2.00 ml,分别加入0.12%蒽酮试剂4.00 ml,混匀,放至室温。以蒸馏水2.00 ml,加蒽酮试剂4.00 ml为随行空白,在625 nm处测定吸收度。以葡萄糖含量为横坐标,吸收度为纵坐标作图,得一不过原点的直线,葡萄糖线性范围0.02~0.10 mg,回归方程为Y=7.35X-0.026,r=0.9992(n=5)。
3.5.4 含量测定 按3.5.3项下方法,精取3.5.1项下供试液0.5 ml,自“分别置干燥具塞试管中”起,依法测定,结果见表2。
3.6 干浸膏得率的测定 精取3.1项下提取液50 ml,置已烘干恒重的蒸发皿中,水浴蒸干,于105 ℃烘至恒重,计算干浸膏得率,结果见表2。
将处方药材分别粉碎,取12~20目粗粉,人参28 g,生附子21 g,混匀。常压下加热回流提取3次(溶剂量分别为药材重量的10,6,6倍;3次提取时间比为2∶1∶0.5),溶剂水的pH值及提取时间按表1规定,提取液4层纱布加100目筛分别滤过,离心,合并上清液并浓缩定容至500 ml。制得1~9号提取液(每1 ml相当于原药材0.098 g)。
3.2 人参二醇与人参三醇的含量测定
3.2.1 供试液的制备 精取3.1项下提取液50 ml,浓缩至约35 ml,加乙醇12.5 ml和浓硫酸2.5 ml,水浴回流4 h,加水稀释至70 ml,精取50 ml,用适量氯化钠饱和,乙醚萃取5次(20,20,20,15,10 ml),合并萃取液,用0.125 mol.L-1的氢氧化钠溶液(50,30 ml)洗涤乙醚液2次,再用少量水洗涤乙醚液至中性,用无水硫酸钠脱水,滤过,回收乙醚至干,残留物用氯仿溶解并定容至2 ml,即得(每1 ml相当于原药材1.75 g)。
3.2.2 对照液的制备 精密称取人参二醇1.4 mg,人参三醇1.2 mg,分别用氯仿定容至2 ml,即得。
3.2.3 标准曲线的制备
3.2.3.1 薄层扫描条件:人参二醇λs 535 nm,λR 700 nm;人参三醇λs 530 nm,λR 700 nm;灵敏度:中;SX=3;狭缝1.20 mm×1.20 mm;双波长反射式锯齿形扫描。
3.2.3.2 标准曲线的制备:在0.3%CMCNa-硅胶G薄层板上分别点人参二醇对照液2.0,4.0,8.0,12.0,16.0,20.0 μl;人参三醇对照液2.0,4.0,6.0,8.0,10.0,12.0 μl,用氯仿-乙醚(1∶1)展开15 cm,挥干溶剂,喷10%硫酸乙醇,80 ℃烘10 min,显色,扫描。以点样量为横坐标,峰面积为纵坐标作图,二者均得一不过原点的直线。人参二醇线性范围1.4~14.0 μg,回归方程为Y=1775.0655X-957.1459,r=0.9987(n=6);人参三醇线性范围1.2~7.2 μg,回归方程为Y=2444.4542X-1756.0173,r=0.9973(n=6)。
3.2.4 供试液的含量测定 精取3.2.1项下供试液24.0 μl,3.2.2项下人参二醇对照液4.0,6.0 μl,人参三醇对照液4.0,12.0 μl,分别点于同一块薄层板上,按3.2.3项下方法展开,显色,扫描,结果见表2。
3.3 总生物碱的含量测定
按文献[4]方法,依法测定,结果见表2。
3.4 酯型生物碱的含量测定
3.4.1 对照液的制备 精密称取乌头碱对照品9.8 mg,置10 ml容量瓶中,加无水乙醇溶解并稀释至刻度。
3.4.2 标准曲线的制备 按文献[4]方法,依法测定,以乌头碱含量为横坐标,吸收度为纵坐标作图,得一不过原点的直线,乌头碱线性范围0.245~2.450 mg,回归方程为Y=0.1100X-0.0073,r=0.9979(n=6)。
3.4.3 含量测定 按文献[4]方法,依法测定,结果见表2。
3.5 总糖的含量测定
3.5.1 供试液的制备 分别精取3.1项下提取液2.0 ml,加95%乙醇,使含醇量达85%,静置冷藏24 h,抽滤,取沉淀加适量水溶解,滤过,加水定容于250 ml容量瓶中,即得。
3.5.2 对照液与显色剂的配制 精密称取干燥至恒重的葡萄糖5.0 mg,置50 ml容量瓶中,加蒸馏水溶解并稀释至刻度,摇匀,即得对照液。称取蒽酮0.12 g,置100 ml容量瓶中,加入95%硫酸溶解并稀释至刻度,冷却至室温,即得0.12%蒽酮显色试剂(临用现配)。
3.5.3 标准曲线的制备 精取葡萄糖对照液0.20,0.40,0.60,0.80,1.00 ml,分别置干燥具塞试管中,补加蒸馏水使成2.00 ml,分别加入0.12%蒽酮试剂4.00 ml,混匀,放至室温。以蒸馏水2.00 ml,加蒽酮试剂4.00 ml为随行空白,在625 nm处测定吸收度。以葡萄糖含量为横坐标,吸收度为纵坐标作图,得一不过原点的直线,葡萄糖线性范围0.02~0.10 mg,回归方程为Y=7.35X-0.026,r=0.9992(n=5)。
3.5.4 含量测定 按3.5.3项下方法,精取3.5.1项下供试液0.5 ml,自“分别置干燥具塞试管中”起,依法测定,结果见表2。
3.6 干浸膏得率的测定 精取3.1项下提取液50 ml,置已烘干恒重的蒸发皿中,水浴蒸干,于105 ℃烘至恒重,计算干浸膏得率,结果见表2。
4 实验结果的处理
综合人参二醇、人参三醇、总生物碱、酯型生物碱、总糖和干浸膏得率结果于表2。并将各个数据按公式进行标准化处理,X为9次实验每种指标成分结果的平均值,S为其标准差。将表1及表2中Y的数据输入计算机,用JYSYSJ的数据分析模块处理(贵阳中医学院林亚平教授提供),经多元线性逐步回归统计处理,F检验未通过,改用二次多项式逐步回归得回归方程(选入、剔除阈值均为0.1):
Y=421.6545+17.20905A-39.26821C-110.4891D-2.516703AA+3.944085DD+0.2897563AD+7.729469CD
r=0.9999811,S=2.797384E-02,F=3780.865
查F值表F0.05(7,1)=236.8,F0.05(7,1)<F,所以F检验通过,回归方程有意义。再将方程在计算机上进行优化处理(Y的期望方向:大),得出优化结果。结合生产实际,确定优选结果为:三煎用水的pH值依次为3.50,7.00,8.00;煎煮时间为3.5 h。
Y=421.6545+17.20905A-39.26821C-110.4891D-2.516703AA+3.944085DD+0.2897563AD+7.729469CD
r=0.9999811,S=2.797384E-02,F=3780.865
查F值表F0.05(7,1)=236.8,F0.05(7,1)<F,所以F检验通过,回归方程有意义。再将方程在计算机上进行优化处理(Y的期望方向:大),得出优化结果。结合生产实际,确定优选结果为:三煎用水的pH值依次为3.50,7.00,8.00;煎煮时间为3.5 h。
表2 综合各指标成分含量及标准化处理结果
g.100g-1
g.100g-1
| 实验号 | 人参二醇 | 人参三醇 | 总生物碱 | 酯型生物碱 | 总糖 | 干浸膏 | Y |
| 1 | 0.0475 (-0.8010) |
0.0150 (-0.0476) |
0.1631 (0.8877) |
0.0163 (0.4444) |
10.1927 (-0.2931) |
36.9388 (1.1012) |
(-0.3006) |
| 2 | 0.0610 (-0.1175) |
0.0152 (-0.0062) |
0.1231 (-0.2106) |
0.0114 (-0.8835) |
14.2448 (1.4881) |
36.3741 (0.8239) |
(11.7193) |
| 3 | 0.0458 (-0.8871) |
0.0112 (-0.8344) |
0.1279 (-0.0788) |
0.0118 (-0.7751) |
10.2549 (-0.2658) |
34.0884 (-0.2987) |
(-8.1105) |
| 4 | 0.0774 (0.7129) |
0.0123 (-0.6066) |
0.1011 (-0.8147) |
0.0138 (-0.2331) |
12.1357 (0.5610) |
36.9218 (1.0929) |
(2.6709) |
| 5 | 0.0523 (-0.5580) |
0.0133 (-0.3996) |
0.0658 (-1.7839) |
0.0125 (-0.5854) |
12.7789 (0.8437) |
34.3129 (-0.1884) |
(-10.1270) |
| 6 | 0.0988 (1.7965) |
0.0180 (0.5735) |
0.1886 (1.5879) |
0.0126 (-0.5583) |
7.9384 (-1.2841) |
32.3402 (-1.1572) |
(18.4892) |
| 7 | 0.0419 (-1.0846) |
0.0093 (-1.2277) |
0.1605 (0.8163) |
0.0122 (-0.6667) |
10.9810 (0.0534) |
34.8265 (0.0638) |
(-4.5708) |
| 8 | 0.0594 (-0.1985) |
0.0170 (0.3665) |
0.1179 (-0.3534) |
0.0208 (1.6640) |
12.0666 (0.5306) |
35.4694 (0.3796) |
(-7.8352) |
| 9 | 0.0858 (1.1382) |
0.0258 (2.1884) |
0.1289 (-0.0513) |
0.0205 (1.5827) |
7.1431 (-1.6337) |
30.9966 (-1.8171) |
(-1.8305) |
注:括号中数据为标准化处理后结果
Y=(人参二醇+人参三醇+总生物碱-酯型生物碱)×6+总糖×4+干浸膏×3
5 小结与讨论
5.1 采用均匀设计法对参附汤SBE法工艺条件进行优选,根据GLP(good lattice point)法优选结果,结合生产实际,三煎用水pH值依次为3.50,7.00,8.00;煎煮时间依次为2,1,0.5 h。
5.2 中医用药绝不只是单体成分,而是多种成分综合作用的结果,
种综合作用从化学成分方面考虑可能是同
中药共存成分之间或(和)多种中药共存成分之间的复合作用,故优选参附汤“SBE法”工艺条件时,根据SBE法理论和附子炮制原理,以人参二醇、人参三醇、总生物碱、酯型生物碱、总糖和干浸膏为指标。同时,根据各指标在工艺选择中的主次,给予不同的加权系数,确定综合评价Y值的关系式:Y=(人参二醇+人参三醇+总生物碱-酯型生物碱)×6+总糖×4+干浸膏×3。并对6
指标的数据进行标准化处理,以消除各指标的单位和量纲的不同,以及各指标变量范围相差悬殊所造成的影响,以标准化指标加权后求和得Y值作为综合指标,优选出SBE法较佳的条件,这样
加科学、合理。
5.3 SBE法是模仿口服药物经胃肠道转运吸收过程,采用选定pH的酸性水、中性水和碱性水依次连续提取。中药成分
为弱有机酸或弱有机碱,经过酸性和碱性的溶剂连续提取,可以提得含指标成分更多的“活性混合物”。“SBE法”与纯化学观点的“酸碱法”是不能等同的,“酸碱法”是针对单体成分的溶解度与酸碱度有关的性质,在溶液中加入适量酸或碱,调节pH值到一定范围,其目的是使单体成分溶解或析出。
5.4 在酯型生物碱的测定中,人参成分对改良异羟肟酸铁法测定有干扰,当加入pH 0.5的高氯酸8.0ml后出现胶体沉淀,参考文献[5],改为“加13.0 ml高氯酸铁,加pH 0.5的高氯酸3.0 ml,加无水乙醇至25 ml”后,获得较满意的测定结果。
5.2 中医用药绝不只是单体成分,而是多种成分综合作用的结果,
种综合作用从化学成分方面考虑可能是同
中药共存成分之间或(和)多种中药共存成分之间的复合作用,故优选参附汤“SBE法”工艺条件时,根据SBE法理论和附子炮制原理,以人参二醇、人参三醇、总生物碱、酯型生物碱、总糖和干浸膏为指标。同时,根据各指标在工艺选择中的主次,给予不同的加权系数,确定综合评价Y值的关系式:Y=(人参二醇+人参三醇+总生物碱-酯型生物碱)×6+总糖×4+干浸膏×3。并对6
指标的数据进行标准化处理,以消除各指标的单位和量纲的不同,以及各指标变量范围相差悬殊所造成的影响,以标准化指标加权后求和得Y值作为综合指标,优选出SBE法较佳的条件,这样
加科学、合理。5.3 SBE法是模仿口服药物经胃肠道转运吸收过程,采用选定pH的酸性水、中性水和碱性水依次连续提取。中药成分
为弱有机酸或弱有机碱,经过酸性和碱性的溶剂连续提取,可以提得含指标成分更多的“活性混合物”。“SBE法”与纯化学观点的“酸碱法”是不能等同的,“酸碱法”是针对单体成分的溶解度与酸碱度有关的性质,在溶液中加入适量酸或碱,调节pH值到一定范围,其目的是使单体成分溶解或析出。5.4 在酯型生物碱的测定中,人参成分对改良异羟肟酸铁法测定有干扰,当加入pH 0.5的高氯酸8.0ml后出现胶体沉淀,参考文献[5],改为“加13.0 ml高氯酸铁,加pH 0.5的高氯酸3.0 ml,加无水乙醇至25 ml”后,获得较满意的测定结果。
[责任编缉 李 禾]
张兆旺(山东中医药大学,山东 济南 250014)
修彦凤(山东中医药大学,山东 济南 250014)
孙秀梅(山东中医药大学,山东 济南 250014)
修彦凤(山东中医药大学,山东 济南 250014)
孙秀梅(山东中医药大学,山东 济南 250014)
[参考文献]
[1] 张兆旺,孙秀梅.试论“半仿生提取法”制备中药口服制剂.中国中药杂志,1995,20(11):670.
[2] 张瑞亭,张兆旺,孙秀梅.思维方式的转换与中药“半仿生提取法”.中国中药杂志,1997,22(9):542.
[3] 方开泰.均匀设计-数论方法在试验设计中的应用.应用数学学报,1980,3(4):363.
[4] 张兆旺,孙秀梅,尉小慧,等.川乌两种方法提取液的成分比较.中成药,1999,21(1):5.
[5] 李兰芳,赵淑云,蓝庆荣,等.附子及其几种制剂中剧毒生物碱的含量测定.中成药研究,1987,(9):13.
[2] 张瑞亭,张兆旺,孙秀梅.思维方式的转换与中药“半仿生提取法”.中国中药杂志,1997,22(9):542.
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[收稿日期] 1999-04-27
发布日期:2007-5-18
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