周從輝，陳洪燕，朱田密，孫婉瑾，閆斌，陳樹和，黃正德，李學林

(1.湖北省中醫(yī)院藥事部，武漢 430061；2.湖北省中醫(yī)藥研究院中藥研究所，武漢 430074；3.河南中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院藥學部，鄭州 450000)

中藥湯劑已有幾千年的應用歷史，是應用廣泛的中藥傳統(tǒng)劑型，其煎煮質量受到煎煮時間、火候、加水量、煎煮次數(shù)以及特殊煎煮方法等多種因素的影響[1-2]。目前，中藥湯劑的煎煮主要遵循2009年版《醫(yī)療機構中藥煎藥室管理規(guī)范》，但中藥飲片種類繁多，對于中藥飲片煎煮質量仍然沒有明確的標準，隨著現(xiàn)代中藥煎煮機的使用，中藥飲片煎煮逐漸智能化、系統(tǒng)化[3-4]，因此，建立中藥湯劑的質量控制標準十分必要。

筆者在本實驗對部分根及根莖類中藥進行初步探索性研究，測定常用中藥湯劑煎煮的關鍵參數(shù)，建立單味中藥湯劑相對密度對出膏率的線性關系，逐步推導預測中藥復方湯劑相對密度區(qū)間，以促進相對密度監(jiān)測在中藥煎煮質量評價中的應用，對中藥湯劑煎煮智能化、現(xiàn)代化的質量控制研究具有重要意義。

1 儀器與試藥

1.1儀器 AU-120L型高精度密度測定儀(杭州金邁儀器有限公司)；DHG-9146A型鼓風干燥箱(上海習仁科學儀器有限公司)；ME204E型萬分之一電子天平(瑞士梅特勒-托利多公司，感量：0.1 mg)；ZNHW智能恒溫電熱套(天津工興實驗室儀器有限公司)；YP20002百分之一電子天平(上海佑科儀器儀表有限公司，感量：0.01 g)。

1.2試藥 人參、黃芪、白術、甘草等37種根及根莖類中藥飲片，分別購自安徽普仁中藥飲片有限公司、亳州滬譙中藥飲片有限公司和安徽人民中藥飲片有限公司，每種中藥飲片3批，中藥飲片質量均符合2015年版《中華人民共和國藥典》標準或《安徽省中藥飲片炮制規(guī)范》的標準。本實驗所用全部批號的飲片由湖北省中醫(yī)院藥事部陳樹和主任藥師鑒定，均為正品。實驗用水為自來水。

2 方法與結果

通過測定37種根及根莖類中藥煎煮的吸水率、得液量、水煎液的相對密度和出膏率，以出膏率對相對密度進行線性回歸，結合置信區(qū)間(α=0.05水平)建立相對密度預測的數(shù)學模型，選取具有代表性的根及根莖類中藥混合煎煮驗證該數(shù)學模型，并通過該數(shù)學模型評價相對密度監(jiān)測在中藥煎煮質量控制中的可行性。

2.1測定單味飲片煎煮的吸水率 選取根及根莖類中藥飲片人參、黃芪、白術、甘草等37味(共111批)，每味中藥飲片稱取50 g，置于1 000 mL圓底燒瓶，按照根及根莖類中藥飲片煎煮要求，一煎加水量為飲片重量的7倍，二煎加水量為飲片重量的6倍，浸泡30 min，在智能恒溫電熱套中回流煎煮，一般中藥飲片一煎30 min，二煎20 min；滋補類中藥飲片一煎60 min，二煎40 min。濾過，測量濾液體積，分別計算一煎和二煎吸水率。

2.2測定單味飲片湯劑煎煮的得液量、相對密度、出膏率 中藥煎煮湯劑的每日服用劑量以500 mL(分2次服用，每次250 mL)計算，即要求一煎和二煎得液量均為250 mL，根據中藥飲片吸水率數(shù)據補加對應的水量，合并兩次煎液，(80±1) ℃測定得液量的體積和相對密度。(80±1) ℃再精密量取湯劑25 mL，置已干燥至恒重的蒸發(fā)皿中，水浴蒸干，置烘箱中105 ℃干燥3 h，精密稱重，計算中藥飲片出膏率。

2.3相對密度的校正 測定不同中藥飲片湯劑煎煮相對密度的過程中，實際得液量與理論量可能稍有差異，為減少其對測定相對密度的影響，需將得液量體積統(tǒng)一校正為500 mL，校正相對密度的計算公式：校正的相對密度=[得液量×相對密度-(得液量-500)×1]/500。

式中得液量、相對密度為實際測定值，500為校正的得液量體積，1為(80±1) ℃時密度測定儀測定的水的相對密度。

37種根及根莖類中藥煎煮實驗測得的煎煮吸水率(一煎和二煎)、得液量、相對密度、出膏率結果見表1。

結果表明，不同廠家批次的中藥飲片，由于藥材產地來源、性狀、含水量的差異，吸水率有一定波動。中藥煎煮得液量RSD<5%，說明上述中藥吸水率具有一定的重復性和參考價值。

2.4建立預測相對密度區(qū)間范圍的數(shù)學模型

2.4.1建立校正的相對密度對出膏率的線性回歸方程 按最小二乘法求得表1中校正的相對密度(Y)對出膏率(X，%)的線性回歸方程為：Y=3.314 9×10-4X+0.999 7?；貧w系數(shù)b=3.314 9×10-4，截距a=0.999 7，r=0.960 1，線性范圍為10.85%～69.60%。

2.4.2線性回歸方程的假設檢驗 為檢驗線性回歸方程回歸系數(shù)是否存在β≠0，采用SPSS25版(IBM SPSS statistics 25版)軟件對相對密度進行方差分析，分析結果見表2。根據臨界值表得P<0.05，按α=0.05水準，接受回歸系數(shù)β≠0，即認為相對密度與出膏率之間線性關系顯著，總體線性回歸方程成立。

2.4.3建立根及根莖類復方湯劑煎煮相對密度預測區(qū)間的數(shù)學模型 結合相對密度對出膏率的線性回歸方程，理論上該方程也適合根及根莖類中藥混合(類似復方的煎煮方法，下稱“復”)煎煮。X為復方煎煮后的出膏率，即每種飲片的出膏重量之和除以飲片的總取樣量，從而進一步求得Y復的計算方程為：

式中Y復為中藥復方煎煮后相對密度，X1、X2…Xn代表不同中藥飲片出膏率，W1、W2…Wn代表不同飲片取樣量。

回歸分析的主要目的是根據所建立的回歸方程，

表1 37種根及根莖類中藥煎煮實驗結果

序號飲片名稱一煎吸水率二煎吸水率%得液量/mL校正的相對密度出膏率/%1人參262.7±30.016.7±3.1494.7±17.21.016 6±0.000 449.27±1.922紅參222.0±3.524.0±2.0502.3±3.21.017 4±0.000 449.53±0.253西洋參255.3±5.021.3±4.6512.0±7.91.017 4±0.000 551.04±0.354大黃212.7±25.262.7±11.4508.3±14.61.007 3±0.001 723.53±4.165淡附片169.3±4.220.7±3.1510.0±1.71.015 2±0.000 929.23±2.176制川烏203.3±32.535.3±9.9511.7±2.11.009 3±0.001 524.35±3.727制草烏293.9±74.142.7±3.1506.7±6.11.005 0±0.006 514.31±16.568徐長卿180.0±2.016.0±4.0502.3±2.51.007 3±0.000 721.53±1.839黨參287.0±55.835.0±15.4500.0±0.01.015 2±0.003 355.76±7.4610太子參144.0±14.419.3±1.2504.7±0.61.008 8±0.000 925.86±2.8011黃芪182.2±13.610.7±5.7500.0±0.01.015 5±0.005 537.30±6.0412炙黃芪153.3±12.228.0±2.0504.7±3.21.012 5±0.002 241.26±5.6813白術135.3±11.029.3±8.1506.0±2.01.017 4±0.001 353.25±2.6614麩炒白術131.3±14.030.0±10.1500.0±0.01.017 7±0.002 054.41±1.2515山藥192.2±18.097.3±20.2500.0±0.01.003 0±0.000 610.85±2.6316麩炒山藥183.3±20.899.3±19.0506.7±2.91.000 1±0.000 111.28±3.6017甘草185.0±24.349.5±7.6500.0±0.01.007 9±0.001 830.62±2.1018炙甘草125.3±5.021.3±6.1507.0±1.71.010 3±0.001 736.76±3.7419鹽巴戟天212.7±8.335.3±5.0506.0±3.61.014 8±0.003 948.35±10.0620仙茅231.3±7.657.3±13.0501.7±9.51.005 9±0.000 618.61±1.6021續(xù)斷232.7±18.128.0±2.0503.3±0.61.014 0±0.002 746.16±5.5622當歸252.4±24.241.5±13.1506.3±8.41.017 3±0.000 357.07±1.2923熟地黃180.0±19.749.3±4.2508.0±2.01.022 3±0.000 769.60±1.3124何首烏110.7±18.645.3±5.0500.7±8.61.005 1±0.000 618.24±2.3925制何首烏127.3±16.242.7±1.2511.3±4.01.008 1±0.002 121.09±5.9526白芍147.3±6.121.3±2.3507.7±3.51.006 5±0.001 522.23±4.5727炒白芍151.3±8.121.3±2.3510.0±1.01.008 4±0.002 024.22±3.4728北沙參288.0±25.522.0±3.5507.3±9.01.009 2±0.001 134.92±3.0029南沙參343.3±16.256.0±5.3494.7±2.51.008 9±0.000 832.37±0.8130麥冬162.7±11.020.7±1.2505.3±4.21.016 1±0.000 747.62±1.0731天冬328.7±73.360.0±17.3498.7±6.01.021 3±0.000 463.17±3.9532玉竹210.0±34.721.3±2.3498.7±5.51.021 4±0.000 761.27±3.4133酒黃精157.3±29.138.0±7.2509.3±2.11.020 8±0.001 064.35±1.8234羌活226.7±39.328.0±4.0510.0±3.51.006 7±0.000 821.71±1.3835防風252.0±47.038.7±14.2511.7±8.01.007 2±0.000 522.83±1.7236白芷198.7±21.442.0±3.5503.7±3.21.006 0±0.001 119.48±1.2137藁本203.3±20.824.0±3.5503.0±3.01.007 0±0.001 723.42±4.67

表2 線性回歸方程回歸系數(shù)方差分析結果

Tab.2 Results of Variance Analysis of Regression Coefficient of Linear Regression Equation

模型平方和自由度均方F顯著性回歸0.001 110.001 1409.770.000 0殘差0.000 1350.000 0總計0.001 236

用給定的出膏率預測相對密度。如果對于出膏率的一個給定值X0，求出其相對密度的一個預測值Y0，就是點估計。在點估計的基礎上，可以求出相對密度的一個估計區(qū)間[5]。估計區(qū)間有2種類型：平均值置信區(qū)間和個別值預測區(qū)間。根據相對密度與出膏率的估計回歸方程求出一定出膏率對應的相對密度平均值的估計區(qū)間，這個區(qū)間就是置信區(qū)間。式中計算得出的Y復值為中藥湯劑煎煮相對密度的預測值，與實際生產中測定的相對密度不可能完全一致，有一個變化區(qū)間。參照線性回歸模型的置信區(qū)間與預測區(qū)間應用分析[6]，一般來說，不能期望相對密度點估計值Y0精確地等于實測值E(Y0)，因此要用Y0推斷E(Y0)的區(qū)間。根據參數(shù)估計的原理，相對密度平均值的置信區(qū)間等于相對密度點估計值±估計誤差，即Y0±tα/2(v)·Sy。tα/2(v)·Sy是由所要求的置信水平的分位數(shù)值和點估計量的標準誤差構成的。通過研究復方湯劑相對密度的變化預測區(qū)間方法，從而對Y預區(qū)間進行預測，進一步評價湯劑的煎煮質量。

Y預=Y復±tα/2(v)·Sy(2)

在本實驗中，n=37，當α=0.05，v=35，查t界值表，t0.05/2，(35)=2.028，

此即為確定組方的中藥復方，在中藥湯劑每日處方量的得液量為500 mL、測定溫度為(80±1)℃條件下，相對密度95%區(qū)間預測范圍的數(shù)學模型，通過監(jiān)測實際相對密度是否在數(shù)學模型的預測范圍內，進一步評價中藥湯劑煎煮質量。

2.5數(shù)學模型的驗證 用上述數(shù)學模型預測相對密度，驗證分兩個部分(95%置信區(qū)間)，一是對單味中藥煎煮相對密度區(qū)間預測的驗證，用已進行的單味中藥煎煮實驗數(shù)據進行驗證；二是對根及根莖類中藥復方混合煎煮的相對密度進行驗證。

2.5.1單味根及根莖類中藥煎煮數(shù)據的驗證 結合已進行的單味中藥煎煮實驗數(shù)據，選取中藥煎煮的相對密度、出膏率數(shù)據進行驗證，驗證實驗測定的相對密度經校正后在數(shù)學模型預測的95%置信區(qū)間范圍內，驗證結果見表3。

結果表明，上述37味中藥飲片(111批)中有107批相對密度值在預測值范圍之內，占本實驗飲片總量的96.4%，有2個品種(淡附片、黃芪)4批(占比3.6%)，由于產地來源、性狀等因素影響，不在數(shù)學模型95%置信區(qū)間預測范圍之內，初步表明該模型適用于單味中藥煎煮相對密度區(qū)間預測。

表3 37種根及根莖類中藥湯劑相對密度數(shù)學模型驗證結果

Tab.3 Verification results of the relative density mathematical model of 37 kinds of root and rhizome TCM decoction

序號飲片名稱出膏率/%校正相對密度123相對密度預測區(qū)間(95%)1人參49.271.016 81.017 51.017 11.016 0±0.003 22紅參49.531.017 51.016 81.017 21.016 1±0.003 23西洋參51.041.017 51.016 61.016 81.016 6±0.003 24大黃23.531.006 31.009 11.006 11.007 5±0.003 25淡附片29.231.015 6①1.013 8①1.015 2①1.009 4±0.003 16制川烏24.351.007 51.009 61.010 31.007 8±0.003 27制草烏14.311.001 51.000 91.012 51.004 4±0.003 28徐長卿21.531.006 51.007 91.007 41.006 8±0.003 29黨參55.761.018 91.014 41.012 41.018 2±0.003 210太子參25.861.009 61.008 81.007 91.008 3±0.003 111黃芪37.301.017 0①1.020 01.009 41.012 1±0.003 112炙黃芪41.261.012 41.014 61.010 21.013 4±0.003 113白術53.251.018 01.018 01.015 71.017 4±0.003 214麩炒白術54.411.017 31.015 91.019 91.017 7±0.003 215山藥10.851.003 01.003 61.002 41.003 3±0.003 216麩炒山藥11.281.000 21.000 21.000 01.003 4±0.003 217甘草30.621.009 71.007 71.006 21.009 9±0.003 118炙甘草36.761.009 61.012 11.008 91.011 9±0.003 119鹽巴戟天48.351.017 21.016 51.010 11.015 7±0.003 220仙茅18.611.006 21.005 11.006 21.005 9±0.003 221續(xù)斷46.161.015 81.015 21.010 81.015 0±0.003 122當歸57.071.017 31.017 31.016 81.018 6±0.003 223熟地黃69.601.022 21.022 51.021 11.022 8±0.003 324何首烏18.241.005 61.005 31.004 41.005 7±0.003 225制何首烏21.091.005 91.007 91.010 01.006 7±0.003 226白芍22.231.005 31.008 11.005 71.007 1±0.003 227炒白芍24.221.006 01.009 61.009 11.007 7±0.003 228北沙參34.921.007 81.009 41.010 01.010 4±0.003 129南沙參32.371.009 61.009 21.008 11.010 4±0.003 130麥冬47.621.016 31.016 31.015 11.015 5±0.003 231天冬63.171.021 71.021 51.020 91.020 6±0.003 232玉竹61.271.021 31.020 91.022 31.020 0±0.003 233酒黃精64.351.021 51.020 21.019 61.021 0±0.003 234羌活21.711.006 01.006 31.007 51.007 3±0.003 235防風22.831.007 31.007 31.006 51.006 9±0.003 236白芷19.481.005 11.005 51.007 21.006 2±0.003 237藁本23.421.005 31.007 01.008 61.007 5±0.003 2

①不在數(shù)學模型95%置信區(qū)間預測范圍之內的品種。

①Varieties not within the range predicted by 95% confidence interval of mathematical model.

2.5.2復方根及根莖類中藥煎煮數(shù)學模型的驗證 為驗證數(shù)學模型是否適用于根及根莖類復方湯劑煎煮相對密度的預測，需進行驗證實驗。依據表1中根及根莖類中藥使用頻次與功效，選取黃芪15 g、熟地黃12 g、當歸9 g、白芍10 g、甘草6 g共5種根及根莖類飲片進行復方混合煎煮驗證實驗，煎煮吸水率數(shù)據參照表1，加水量為吸水量(一煎或二煎)加上得液量250 mL，煎煮時間為一煎60 min、二煎40 min，分別選擇不同廠家3批中藥飲片，每批進行3次實驗。復方湯劑理論出膏率(%)=

利用相對密度預測得數(shù)學模型計算的相對密度預測范圍為1.014 5±0.003 2，驗證實驗結果見表4。

表4 5種根及根莖類中藥組成復方湯劑相對密度數(shù)學模型驗證結果

Tab.4 Verification of the mathematical model of relative density of decoction composed of five kinds of roots and rhizomes TCM

組別理論出膏率/%相對密度預測區(qū)間(95%置信限)相對密度實測值實測出膏率平均出膏率%中藥復方湯劑11.015 346.29中藥復方湯劑21.013 843.98中藥復方湯劑31.015 344.98中藥復方湯劑41.014 546.16中藥復方湯劑544.511.014 5±0.003 21.014 443.5444.67中藥復方湯劑61.014 544.47中藥復方湯劑71.014 643.50中藥復方湯劑81.014 243.56中藥復方湯劑91.014 645.53

從表4可知，實測相對密度均在相對密度數(shù)學模型的預測結果范圍內，表明對復方中藥湯劑的煎煮過程，采用相對密度數(shù)學模型預測湯劑相對密度可信區(qū)間，具有一定準確性和參考價值，相對密度監(jiān)測作為中藥湯劑質量控制研究具有一定可行性。

3 討論

目前，由于中藥煎煮受藥材性狀、藥用部位以及煎煮方法等多種因素影響，中藥湯劑煎煮方法尚未形成統(tǒng)一標準[7-8]，在中藥湯劑質量控制中，目前也暫無詳細可靠方法可以參照[9]。本項目以相對密度與出膏率線性回歸關系為出發(fā)點，結合現(xiàn)代化新型中藥智能煎藥機的研發(fā)與推廣，將相對密度作為中藥湯劑質量控制的一個檢查項，對建立中藥湯劑相對密度監(jiān)測具有十分重要的意義。

在本實驗測定單味中藥煎煮項目中，大部分中藥飲片得液量誤差<5%，表明單味中藥吸水率數(shù)據相對穩(wěn)定。少數(shù)幾味中藥得液量誤差在5%～20%，波動范圍較大，可能與中藥飲片產地來源多樣、藥材含水量差異等因素有關。另外，參考中藥湯劑實際生產過程中相對密度測定溫度，本研究測定相對密度溫度確定為(80±1)℃，測定相對密度數(shù)據更具有生產實用參考價值。

根及根莖類中藥是中藥重要組成部分，其種類繁多，功效各異，包括補虛藥、解表藥、理氣藥、化痰止咳平喘藥等，筆者在本驗證實驗中選擇根及根莖類中藥進行驗證和5種中藥組成復方進行實驗驗證，結果2個品種共4批可能由于中藥產地來源、性狀等因素影響，差異稍大，在以后生產實踐中還需進一步研究完善，大部分品種相對密度驗證結果基本符合數(shù)學模型預測，表明相對密度監(jiān)測在中藥煎煮質量評價中具有重要參考意義。