李永鑫,高彥宇,李文慧,沈芳玲,李 冀
(黑龍江中醫(yī)藥大學基礎醫(yī)學院,黑龍江哈爾濱 150040)
烏腺金絲桃為藤黃科金絲桃屬植物,其味苦,性平,歸心經,可用于治療心臟病[1-3],而丹參為治療心血管疾病的常用中藥,前者功效清心瀉火除煩,后者功效活血涼血安神,兩藥配伍,對心火亢盛、瘀血阻滯者尤佳。本實驗在烏腺金絲桃-丹參藥對前期臨床及藥理實驗[4-7]的基礎上,采用Box-Behnken 響應面法優(yōu)化其提取工藝,并參考2015年版《中國藥典》[8]測定金絲桃苷、丹參酮ⅡA含有量,以期為后續(xù)研究提供依據(jù)。
1.1 儀器 Nexera X2 LC30-A、Nexera X2 SIL-30AC、Nexera X2 SPD-M30A 超高效液相色譜儀(日本島津公司);AL204 電子分析天平(萬分之一);SK5200HP 超聲波清洗器;Millipore 純水儀;RE-2000 旋轉蒸發(fā)儀;HH-501 型恒溫水浴鍋;MIKRO 220R 超高速低溫離心機。
1.2 試劑與藥物 烏腺金絲桃由吉林農業(yè)科技學院提供,丹參購自市場,均經黑龍江中醫(yī)藥大學王振月教授鑒定為正品。金絲桃苷對照品(成都曼斯特生物科技有限公司,批號MUST-16102605,純度≥99%);丹參酮ⅡA對照品(中國食品藥品檢定研究院,批號6GYZ-4GE2,純度≥99%)。磷酸為優(yōu)級純,乙腈、甲醇為色譜純,均購自美國Sigma公司。
2.1 色譜條件 Shim-pack XR-ODS Ⅱ色譜柱(2.0 mm×100 mm,2.2 μm);流動相0.1% 磷酸(A) -乙腈 (B),梯度洗脫 (0~1 min,10%~15%B;1~6 min,15%~19%B;6~8 min,19%~25% B;8~18 min,25%~50% B;18~23 min,50%~65% B;23~25 min,65%~80% B;25~30 min,80%~100%B);體積流量0.4 mL/min;柱溫30 ℃;檢測波長270 nm (丹參酮ⅡA)、360 nm(金絲桃苷)。色譜圖見圖1。
圖1 各成分UPLC 色譜圖Fig.1 UPLC chromatograms of various constituents
2.2 對照品溶液制備 精密稱取金絲桃苷對照品1.2 mg、丹參酮ⅡA對照品6.0 mg,置于10 mL 量瓶中,甲醇超聲溶解后定容至刻度,各取5 mL 于25 mL 量瓶中,甲醇定容至刻度,即得(金絲桃苷、丹參酮ⅡA質量濃度分別為24、120 μg/mL)。
2.3 供試品溶液制備 按1∶2 比例稱取烏腺金絲桃、丹參共30 g,回流提取后提取液定容至300 mL,取10 mL 上清液減壓濃縮至干,甲醇溶解,4 ℃、6 000 r/min 下離心10 min,濾液置于10 mL量瓶中,甲醇定容至刻度,0.22 μm 有機濾膜過濾,即得。
2.4 方法學考察
2.4.1 線性關系考察 取“2.2”項下對照品溶液,在“2.1”項色譜條件下進樣測定。以溶液質量濃度為橫坐標(X),峰面積為縱坐標(Y) 進行回歸,得金絲桃苷、丹參酮ⅡA方程分別為Y=24 314X-1 191.1 (R2=0.998 9)、Y=61 911X+39 305 (R2=0.998 4),分別在2.4~21.6、12~108 μg/mL 范圍內線性關系良好。
2.4.2 精密度試驗 取“2.2”項下對照品溶液,在“2.1”項色譜條件下進樣測定5 次,測得金絲桃苷、丹參酮ⅡA峰面積RSD 分別為0.86%、1.25%,表明儀器精密度良好。
2.4.3 穩(wěn)定性試驗 取同一供試品溶液,于0、3、6、9、12 h 在“2.1”項色譜條件下進樣測定,測得金絲桃苷、丹參酮ⅡA峰面積RSD 分別為1.82%、2.56%,表明溶液在12 h 內穩(wěn)定性良好。
2.4.4 重復性試驗 取同一批藥材5 份,按“2.3”項下方法制備供試品溶液,在“2.1”項色譜條件下各進樣5 μL 測定,測得金絲桃苷、丹參酮ⅡA峰面積RSD 分別為1.77%、2.01%,表明該方法重復性良好。
2.4.5 加樣回收率試驗 取各成分含有量已知的供試品溶液3 組,每組平行2 份,按80%、100%、120%水平加入對照品,在“2.1”項色譜條件下進樣測定,計算回收率。結果,金絲桃苷、丹參酮ⅡA平均加樣回收率分別為98.55%、100.33%,RSD 分別為1.59%、2.01%。
2.5 單因素試驗 以乙醇體積分數(shù)、料液比、提取時間、提取次數(shù)為影響因素,金絲桃苷、丹參酮ⅡA含有量為評價指標,權重系數(shù)分別設定為1、2,計算綜合評分(Y),公式為Y= (金絲桃苷含有量/最大值) ×100×1×1/3+(丹參酮ⅡA含有量/最大值) ×100×2×1/3。
2.5.1 乙醇體積分數(shù) 按1∶2 比例稱取烏腺金絲桃、丹參共30 g,固定料液比1∶10,提取時間1 h,提取次數(shù)1 次,考察乙醇體積分數(shù)50%、60%、70%、80%、90%對綜合評分的影響,結果見圖2。由此可知,80% 乙醇提取時綜合評分最高,故選擇70%、80%、90%作進一步研究。
2.5.2 料液比 按1∶2 比例稱取烏腺金絲桃、丹參共30 g,固定乙醇體積分數(shù)80%,提取時間1 h,提取次數(shù)1 次,考察料液比1∶8、1∶12、1∶16、1∶20、1∶24 對綜合評分的影響,結果見圖2。由此可知,料液比1∶12 提取時綜合評分最高,故選擇1∶8、1∶12、1∶16 作進一步研究。
2.5.3 提取時間 按1∶2 比例稱取烏腺金絲桃、丹參共30 g,固定乙醇體積分數(shù)80%,料液比1∶12,提取次數(shù)1 次,考察提取時間0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h 對綜合評分的影響,結果見圖2。由此可知,提取2 h 時綜合評分最高,故選擇1.5、2.0、2.5 h 作進一步研究。
2.5.4 提取次數(shù) 按1∶2 比例稱取烏腺金絲桃、丹參共30 g,固定乙醇體積分數(shù)80%,料液比1∶12,提取時間2 h,考察提取次數(shù)1、2、3 次對綜合評分的影響,結果見圖2。由此可知,隨著提取次數(shù)增加綜合評分升高,但提取2 次或3 次無明顯差異,考慮到工業(yè)生產實際情況,故選擇2 次。
圖2 各因素對綜合評分的影響Fig.2 Effects of various factors on comprehensive score
2.6 Box-Behnken 響應面法 根據(jù)單因素試驗結果,選擇乙醇體積分數(shù)(A)、料液比(B)、提取時間(C) 作為影響因素,金絲桃苷、丹參酮ⅡA含有量作為評價指標,按“2.5”項下方法計算綜合評分(Y)。因素水平見表1,結果見表2。
通過Design-Expert 8.0.6 軟件進行擬合,得方程為Y=91.88 +1.19A+7.71B-1.06C+0.72AB+1.73AC-2.05BC-5.46A2-9.26B2-1.60C2(R2=0.920 1),方差分析見表3。由此可知,因素B、A2、B2有顯著影響(P<0.05);模型P<0.05,失擬項P>0.05,表明方程擬合度較高,預測性較好。響應面分析見圖3。
表1 因素水平Tab.1 Factors and levels
表2 試驗設計與結果Tab.3 Design and results of tests
表3 方差分析Tab.3 Analysis of variance
圖3 各因素響應面圖Fig.3 Response surface plots for various factors
2.7 驗證試驗 通過Design Expert 8.0.軟件,得到最優(yōu)工藝為加入13.87 倍量80.52% 乙醇提取1.74 h,根據(jù)實際生產,將其修正為加入14 倍量80%乙醇提取1.75 h,綜合評分94.09。按1∶2 比例稱取烏腺金絲桃、丹參共30 g,在上述優(yōu)化工藝下進行3 批驗證試驗,測得綜合評分平均值為93.22,與預測值94.09 接近,表明工藝穩(wěn)定合理。
金絲桃苷為烏腺金絲桃主要黃酮類成分[9],具有抗心肌脂質過氧化的作用[10-11];丹參主要脂溶性成分為丹參酮,其中丹參酮ⅡA含有量最高,具有保護心肌、擴張冠脈、抑制血管平滑肌細胞增殖、抗動脈粥樣硬化等活性[12-14]。課題組前期研究表明,烏腺金絲桃-丹參藥對活性部位可抗心肌缺血再灌注損傷,兩者最佳配伍比例為1∶2[15]。本實驗參考2015 年版《中國藥典》,選擇金絲桃苷、丹參酮ⅡA作為評價指標對該藥對提取工藝進行優(yōu)化。
由于投料量過小不利于工藝考察,故本實驗將藥材制成粗粉提取,可減少質地不均造成的影響??紤]到金絲桃苷、丹參酮ⅡA紫外最大吸收波長不同,本實驗采用全波長掃描;流動相考察了甲醇-水、乙腈-水、乙腈-0.1% 甲酸、乙腈-0.1% 磷酸,發(fā)現(xiàn)乙腈-0.1%磷酸分離效果最好。
本實驗先通過單因素試驗篩選響應面范圍,并參考藥對配伍比例及指標成分含有量設置評分權重,再通過Box-Behnken 響應面法優(yōu)化烏腺金絲桃-丹參藥對提取工藝。結果表明,上述方法可用于該藥對脂溶性成分的提取,能為其后續(xù)質量標準及藥理活性的研究提供依據(jù)。