趙新紅，康冰亞，陳天朝*

（1.承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院 藥學(xué)部，河北 承德 067000；2.河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院 藥學(xué)部，河南 鄭州 450000）

通脈丸由黃芪、兩頭尖、制馬錢子、丹參等多味中藥組成，現(xiàn)為河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院院內(nèi)制劑，用于治療血栓閉塞性脈管炎、動(dòng)脈硬化閉塞癥、風(fēng)寒濕痹、四肢痙攣等肢體缺血性疾病。目前，對(duì)通脈丸研究主要集中在指標(biāo)成分含量測(cè)定[1-3]、急性毒性試驗(yàn)[4-5]、物料性質(zhì)對(duì)溶出影響[6]、溶出度評(píng)價(jià)等方面[7]。本研究以通脈丸中竹節(jié)香附素A、總黃酮、阿魏酸、芍藥苷、丹酚酸B、橙皮苷在以超純水為溶出介質(zhì)的溶出率為研究載體，根據(jù)指標(biāo)成分在處方中的地位及藥理作用不同，嘗試將層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）與矩陣實(shí)驗(yàn)室（Matrix Laboratory，Matlab）軟件相結(jié)合，通過編寫Matlab 語言程序來計(jì)算各指標(biāo)成分權(quán)重系數(shù)及隨機(jī)一致性比率CR，并初步探討通脈丸釋藥機(jī)制，旨在更加全面、科學(xué)、整體地進(jìn)行通脈丸溶出綜合評(píng)價(jià)，也為進(jìn)行層次分析法數(shù)據(jù)處理提供參考依據(jù)。

1 材料與儀器

1.1 材料與試劑

竹節(jié)香附素 A 對(duì)照品（批號(hào)：201808）、芍藥苷對(duì)照品（批號(hào)：201804）、橙皮苷對(duì)照品（批號(hào)：201804）均購(gòu)于四川維克奇生物科技有限公司，質(zhì)量分?jǐn)?shù)均≥98%；阿魏酸對(duì)照品（批號(hào)：110773-201811）、丹酚酸B 對(duì)照品（批號(hào)：111562-201806）、蘆丁對(duì)照品（批號(hào)：100080-201806）均購(gòu)于中國(guó)食品藥品檢定研究院，純度均為100%；通脈丸（劑型：蜜丸，批號(hào)：180810，規(guī)格：每袋5 g，河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院制劑室制備）。甲醇、乙腈、磷酸（色譜純，迪馬公司）；水為自制超純水，其余試劑均為分析純。

1.2 主要儀器設(shè)備

Waters e2695 型高效液相色譜儀（美國(guó)Waters 公司）；ZRS-8C 型智能溶出試驗(yàn)儀（天津大學(xué)無線電廠）；TU-1800PC 型紫外可見分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）；GP225D 型十萬分之一分析天平（德國(guó)Sartorius 公司）；HK250 型超聲波過濾器（上?？茖?dǎo)超聲儀器有限公司）。

2 方法和結(jié)果

2.1 層次分析法確定指標(biāo)成分權(quán)重系數(shù)

層次分析法（AHP）是將人的思維過程層次化、數(shù)量化，是定性和定量相結(jié)合的決策分析方法[8]，其主要步驟包括明確分析對(duì)象、建立層次分析結(jié)構(gòu)模型、構(gòu)造判斷矩陣、判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)、分析得出權(quán)重系數(shù)。

2.1.1 明確分析對(duì)象 以通脈丸中竹節(jié)香附素A、總黃酮、阿魏酸、芍藥苷、丹酚酸B、橙皮苷等6 種指標(biāo)成分在超純水中的累積溶出率為研究載體（該試驗(yàn)研究另文發(fā)表）。

2.1.2 建立層次分析結(jié)構(gòu)模型 在明確分析對(duì)象后，通過分析指標(biāo)成分在通脈丸處方中君臣佐使配伍關(guān)系及各組分藥理作用不同，建立通脈丸多指標(biāo)溶出綜合評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型，結(jié)果見圖1。

圖1 通脈丸多指標(biāo)溶出綜合評(píng)價(jià)層次結(jié)構(gòu)模型Fig. 1 Multi-index dissolution comprehensive evaluation hierarchical model of Tongmai pill

2.1.3 構(gòu)造判斷矩陣 構(gòu)造判斷矩陣是依據(jù)標(biāo)度法對(duì)同一水平的所有指標(biāo)開展兩兩相對(duì)重要性判斷比較，并對(duì)判斷結(jié)局開展量化，形成判斷矩陣[9]。本研究采用Saaty 等提出的9 級(jí)比例標(biāo)尺[10]，進(jìn)行指標(biāo)成分相對(duì)重要性兩兩比較，評(píng)價(jià)尺度見表1。

表1 層次分析法評(píng)價(jià)尺度表Tab. 1 Evaluation scale table of analytic hierarchy process

選擇專家咨詢方法，對(duì)指標(biāo)成分之間相對(duì)重要性進(jìn)行兩兩比較，通過對(duì)專家反饋的指標(biāo)成分重要程度比較結(jié)果進(jìn)行加權(quán)平均，完成構(gòu)造成對(duì)比較判斷優(yōu)先矩陣，結(jié)果見表2。

表2 6 項(xiàng)指標(biāo)成分成對(duì)比較判斷優(yōu)先矩陣Tab. 2 Pairwise comparison of 6 index components judgment priority matrix

2.1.4 Matlab 軟件計(jì)算權(quán)重系數(shù)并實(shí)現(xiàn)判斷矩陣的一致性檢驗(yàn) Matlab 軟件是起源于線性代數(shù)中的數(shù)字運(yùn)算與應(yīng)用，是給予矩陣的運(yùn)算工具，具有強(qiáng)大的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力[11]，其計(jì)算權(quán)重系數(shù)及實(shí)現(xiàn)一致性檢驗(yàn)的具體流程，見圖2。

圖2 Matlab 實(shí)現(xiàn)層次分析法程序流程圖Fig. 2 The program flow chart of analytic hierarchy process by matlab

在Matlab 軟件中，計(jì)算矩陣A 的特征值和特征向量的函數(shù)是eig （A）[11]，根據(jù)已經(jīng)確定的指標(biāo)成分成對(duì)比較判斷優(yōu)先矩陣，通過編寫Matlab 語言程序來計(jì)算指標(biāo)成分的權(quán)重系數(shù)，并實(shí)現(xiàn)判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)，具體程序代碼如下：

將上述代碼輸入Matlab R2014a 軟件中，計(jì)算得到通脈丸溶出液中竹節(jié)香附素A、總黃酮、阿魏酸、芍藥苷、丹酚酸B、橙皮苷等6 項(xiàng)指標(biāo)成分的權(quán)重系數(shù)分別為0.258 9、0.258 9、0.135 7、0.135 7、0.135 7、0.075 0。隨機(jī)一致性比率CR = 0.002 2 ＜0.10，說明各指標(biāo)成分的權(quán)重系數(shù)計(jì)算有效、結(jié)果合理，可以用于通脈丸多指標(biāo)溶出綜合評(píng)價(jià)。

2.2 計(jì)算6 種成分及綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)的累積溶出率

累積溶出率是指通過測(cè)定一系列的時(shí)間點(diǎn)下各指標(biāo)成分的溶出量，并與總?cè)艹隽勘容^得出的溶出百分率。具體計(jì)算公式如下：

在公式1 和2 中，Xn為溶出量，n 為取樣次數(shù)；Cn為濃度mg/mL；D 為稀釋倍數(shù)；V溶出介質(zhì)為溶出介質(zhì)的體積mL；V取樣為取樣體積mL；Qt為t 時(shí)刻累積溶出率。本研究選擇溶出24 h 的溶出總量為100%，根據(jù)上述公式以及層次分析法計(jì)算的各指標(biāo)成分的權(quán)重系數(shù)，應(yīng)用Matlab 軟件來計(jì)算6 種成分以及綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)在不同取樣時(shí)間下的累積溶出率，結(jié)果見表3。

表3 通脈丸6 種成分及綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)累積溶出率（±s，n = 6，%）Tab. 3 The six and comprehensive evaluation index components cumulative dissolution rate of Tongmai pill （±s，n = 6，%）

表3 通脈丸6 種成分及綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)累積溶出率（±s，n = 6，%）Tab. 3 The six and comprehensive evaluation index components cumulative dissolution rate of Tongmai pill （±s，n = 6，%）

取樣時(shí)間/min 竹節(jié)香附素A 總黃酮 阿魏酸 丹酚酸B 芍藥苷 橙皮苷 綜合評(píng)價(jià) 2 16.34±0.17 9.56±0.26 26.19±2.12 26.75±2.19 27.16±2.10 26.13±0.31 11.21±1.15 5 40.52±0.28 13.81±2.18 60.11±1.27 63.55±2.21 59.90±1.68 56.75±0.84 20.03±1.56 10 54.52±0.52 18.13±1.69 79.32±1.76 88.11±1.84 83.29±1.66 73.64±1.54 30.06±1.33 20 60.14±0.79 20.99±1.52 86.37±1.86 92.72±1.99 88.77±1.89 82.13±2.53 36.73±1.80 30 61.08±0.45 21.39±0.81 87.22±2.03 93.39±1.14 90.31±2.68 86.35±1.51 43.02±1.56 40 67.30±1.00 22.15±0.84 89.74±1.58 91.51±1.69 92.74±1.56 90.43±2.12 46.34±3.85 60 68.22±0.95 25.41±0.59 90.19±2.08 94.07±1.96 93.36±1.92 91.67±1.64 54.49±2.84 120 72.34±1.32 27.75±0.67 92.56±1.49 94.93±1.62 94.08±1.90 93.20±1.58 64.17±2.46 240 82.15±1.77 28.82±1.44 98.00±2.02 97.11±1.86 97.80±1.58 97.14±1.61 71.27±1.55

2.3 通脈丸釋藥機(jī)制初步考察

選擇1stOpt 軟件以零級(jí)模型、一級(jí)模型、Higuchi 模型、Ritger-Peppas 模型對(duì)通脈丸溶出綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行模型擬合，計(jì)算決定系數(shù)（Determining Coefficient，R2）、 殘 差 平 方 和（Square sum of residuals，SSE）、 均 方 根 誤 差（Root mean squared error，RMSE）[12-13]，擬合結(jié)果見表4。

表4 通脈丸的釋藥機(jī)制模型擬合結(jié)果Tab. 4 Fitting results of drug release mechanism model of Tongmai pill

由擬合結(jié)果可知，通脈丸釋藥模型的擬合接近程度為：Ritger-Peppas 模型＞一級(jí)模型＞ Higuchi 模型＞零級(jí)模型。根據(jù)n ≤0.43 時(shí)藥物釋放機(jī)制為Fick 擴(kuò)散（Fickian Diffusion）[14]，可知通脈丸釋藥機(jī)制為Fick 擴(kuò)散（n = 0.266 2 ＜0.43）。

3 討論

綜合評(píng)價(jià)是對(duì)多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行總體評(píng)價(jià)的科學(xué)方法，往往會(huì)涉及多個(gè)因素或指標(biāo)，不考慮指標(biāo)權(quán)重系數(shù)的大小等同于認(rèn)為所有的參評(píng)指標(biāo)的重要性相同，這在大多數(shù)情況下往往是不符合實(shí)際的[15]。因此，確定評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)是綜合評(píng)價(jià)的關(guān)鍵步驟之一。由于層次分析法是一種定性與定量相結(jié)合的系統(tǒng)化、層次化的分析方法，將人的思維條理化、層次化，在對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)主觀判斷的基礎(chǔ)上，引入數(shù)學(xué)檢驗(yàn)方法使之更加科學(xué)化。因此，本研究選擇層次分析法來確定指標(biāo)成分的權(quán)重系數(shù)，并在Matlab 軟件上實(shí)現(xiàn)快速求解，可以避免復(fù)雜的運(yùn)算過程，對(duì)于初次使用層次分析法計(jì)算權(quán)重系數(shù)的醫(yī)藥工作者來說，僅需要修改判斷矩陣數(shù)值就可以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，層次分析法也存在僅限于評(píng)價(jià)指標(biāo)不超過9 個(gè)、成對(duì)比較優(yōu)先矩陣往往會(huì)受到專家主觀判斷影響等不足之處。

本研究得到通脈丸在240 min 時(shí)溶出率為（71.27 ±1.55）%（n = 6），這與普通化學(xué)制劑在取樣時(shí)間為45 min 時(shí)溶出度要求不低于70%相比，從溶出角度來看，通脈丸應(yīng)該屬于緩釋制劑。因此，選擇零級(jí)模型、一級(jí)模型、Higuchi 模型、Ritger-Peppas 模型對(duì)進(jìn)行模型擬合，結(jié)果Ritger-Peppas 模型擬合度最高，從n = 0.266 2 ＜0.43 來看，其釋藥機(jī)制屬于Fick 擴(kuò)散。由于通脈丸是由未經(jīng)過提取處理的藥物細(xì)粉，通過添加蜂蜜等賦形劑來制成的蜜丸，具有球形結(jié)構(gòu)，在一定程度上，可以減緩藥物成分特別是毒性成分的釋放[如竹節(jié)香附素 A 在 60 min 時(shí)溶出率為（68.22±0.95）%]，從而降低藥物毒性，達(dá)到“效緩而力專，效持而毒減”目的[16]，但其釋藥機(jī)制的具體原因尚不明確，仍需要進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

本研究采用層次分析法并借助Matlab 軟件對(duì)通脈丸溶出液中指標(biāo)成分的權(quán)重系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)的釋藥機(jī)制進(jìn)行初步考察，研究結(jié)果表明多指標(biāo)成分定量結(jié)合層次分析法的綜合評(píng)價(jià)方法簡(jiǎn)單可行、真實(shí)有效，可用于通脈丸指標(biāo)成分溶出綜合評(píng)價(jià)。同時(shí)，對(duì)通脈丸釋藥機(jī)制進(jìn)行初步考察，結(jié)果符合Fick 擴(kuò)散釋藥機(jī)制，具有一定的緩釋特性，其緩釋特性的具體原因有待下一步深入研究。