張榮榕,馬馨桐,王 苗,張紅印,衣春光,嚴(yán)銘銘,4,*,趙大慶,*

(1.長春中醫(yī)藥大學(xué)吉林省人參科學(xué)研究院,吉林長春 130117; 2.長春中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,吉林長春 130117; 3.長春中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,吉林長春 130117; 4.吉林省中藥保健食品科技創(chuàng)新中心,吉林長春 130117)

復(fù)方降脂片由三七、丹參、荷葉、山楂四味藥材組成,其中荷葉具有祛濕化濁降脂的功效,山楂、丹參配伍使用具有消食化瘀降脂功效,三七具有良好的活血化瘀、健脾益氣、通脈活絡(luò)功效[1-2]。在中國,山楂、荷葉作為藥食同源藥材有長期食用的歷史;丹參、三七長期應(yīng)用于中醫(yī)臨床,且目前收錄于衛(wèi)生部公布的《可用于保健食品的物品目錄》。以上四味藥材相輔相成,具有化痰濕、暢氣血之功效,且三七-丹參、丹參-山楂均為中醫(yī)臨床用藥的常用藥對,其中,丹參、山楂搭配食用降“三高”亦有良好口碑[3-6]。有研究表明丹參-山楂-三七常以角藥形式存在,具有很好的調(diào)節(jié)血脂作用,故本研究以三七、丹參、荷葉、山楂四味藥材為原料藥,輔以相應(yīng)輔料,將其開發(fā)成具有祛濕化濁降脂、暢氣血之功效的保健食品。

片劑具有劑量準(zhǔn)確、質(zhì)量穩(wěn)定、產(chǎn)量大、成本低、生產(chǎn)工藝簡單、易于控制、衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)易于達(dá)到、在運輸和儲存過程中比較穩(wěn)定、消費者攜帶和食用方便等優(yōu)勢,在保健食品、食品領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用[7]。為了更好地開發(fā)利用復(fù)方降脂方,本課題組將其開發(fā)成方便、穩(wěn)定的中藥片劑。課題組前期已確定復(fù)方降脂方的提取工藝,該法所制得的干浸膏粉吸濕性較強(qiáng),易黏結(jié)成塊,因此本文將采用Box-Behnken響應(yīng)面法對復(fù)方降脂片的輔料配方及成型工藝進(jìn)行優(yōu)化,以改善浸膏粉的吸濕性,將其開發(fā)成質(zhì)量可控、性質(zhì)穩(wěn)定的中藥片劑。同時,使用高脂模型大鼠對復(fù)方降脂片降脂活性進(jìn)行初步研究,旨在研制出一種口感適宜、風(fēng)味獨特,具有良好降脂活性的復(fù)方降脂片,為其后續(xù)深入研究、開發(fā)及生產(chǎn)應(yīng)用提供可靠的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

復(fù)方降脂提取物干粉 自制;羧甲淀粉鈉 湖州展望藥業(yè)有限公司,批號20171236;微晶纖維素 湖州展望藥業(yè)有限公司,批號20171239);硬脂酸鎂 安徽山河藥用輔料股份有限公司,批號180229;乙醇 北京化工廠,批號20171013;陽性對照藥辛伐他汀 山東羅欣制藥廠;TC、TG、LDL-C、HDL-C、ALT、AST測定試劑盒 南京建成生物工程研究所(中國江蘇南京);所有其他化學(xué)品 均為分析純;Wistar大鼠 體重(180±10) g,雄性,購于長春億斯實驗動物技術(shù)有限責(zé)任公司,生產(chǎn)許可證號SCXK(遼)2016-0003,合格證號No.201700017184;動物實驗環(huán)境 吉林省長春中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)實驗樓SPF級動物實驗室,設(shè)施使用許可證號SYXK(吉)2010-0059;在動物室中適應(yīng)7 d,在12 h光暗循環(huán)下,將它們保持在受控的環(huán)境溫度(24±2) ℃和濕度60%±10%下;隨意獲取水;動物方案經(jīng)長春中醫(yī)藥大學(xué)動物倫理委員會批準(zhǔn)(吉林長春)[批準(zhǔn)號:20171011]。

TDP-1.5單沖壓片機(jī) 上海嘉展儀器設(shè)備有限公司;YD-1片劑硬度測試儀 天津天光光學(xué)儀器有限公司;CS-2脆碎度測定儀 天津市光學(xué)儀器廠;BJ-2崩解時限測定儀 天津市國銘醫(yī)藥設(shè)備有限公司;CP223C電子天平 奧豪斯儀器有限公司;DZF-6050真空干燥箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司;ALB-224萬分之一分析天平 德國賽多利斯公司;Agilent1260高效液相色譜儀 美國Agilent公司;AB265-S十萬分之一分析天平 瑞士梅特勒托利多公司;KQ-250DB型數(shù)控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司;UB-7 pH計 Denver Instrument;UV-1700紫外可見分光光度計 日本島津儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 復(fù)方降脂提取物的提取工藝 按處方稱取荷葉3 g、山楂3 g、丹參2.5 g、三七1.5 g,將以上四味藥材加水煎煮,濃縮得到復(fù)方降脂提取物。

1.2.2 復(fù)方降脂片的制備工藝 按比例精密稱取主藥、微晶纖維素及羧甲基淀粉鈉,混合均勻后過80目篩,添加潤濕劑制備軟材,14目篩制備顆粒,55 ℃真空干燥箱干燥,16目篩整粒,收集顆粒,加入1.0%硬脂酸鎂,混合均勻,即可壓片,控制片劑硬度在8～10 kg。

1.2.3 單因素實驗

1.2.3.1 主藥與填充劑比例的確定 按中藥湯劑服用量及復(fù)方降脂提取物的出膏率,結(jié)合預(yù)實驗結(jié)果,確定復(fù)方降脂提取物添加量為65%～85%(相當(dāng)于片重為1.0 g的復(fù)方降脂片中0.65～0.85 g復(fù)方降脂提取物)。以主藥:填充劑分別為65∶30、70∶25、75∶20、80∶15、85∶10進(jìn)行單因素實驗,固定崩解劑用量為4.5%,潤濕劑為75%乙醇。以顆粒成型性、片劑崩解時限及脆碎度為評價指標(biāo)確定復(fù)方降脂片主藥與填充劑的比例。

1.2.3.2 崩解劑用量的確定 通過預(yù)實驗確定羧甲基纖維素鈉作為復(fù)方降脂片的崩解劑,固定主藥與填充劑的比例為80∶15,潤濕劑為75%乙醇,以崩解劑的添加用量分別為4%、4.5%、5%、5.5%及6.0%進(jìn)行單因素實驗。以顆粒成型性、片劑崩解時限及脆碎度為評價指標(biāo),確定復(fù)方降脂片崩解劑的添加量。

1.2.3.3 乙醇濃度的確定 通過預(yù)實驗確定乙醇作為復(fù)方降脂片的潤濕劑,固定主藥與填充劑的比例為80∶15,崩解劑的添加量為5%,分別以50%、60%、70%、80%及90%濃度的乙醇為潤濕劑進(jìn)行單因素實驗。以顆粒成型性、片劑崩解時限及脆碎度為評價指標(biāo),確定復(fù)方降脂片潤濕劑的濃度。

1.2.4 響應(yīng)面試驗設(shè)計 為了獲得載藥量大、崩解時限適宜、脆碎度合格的片劑,設(shè)計響應(yīng)面試驗對主藥與填充劑比例、崩解劑用量及潤濕劑用量進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)選,以期獲得最佳成型性工藝參數(shù)。根據(jù)Box-Behnken的中心組合試驗設(shè)計原理,采用三因素三水平的響應(yīng)面設(shè)計法(見表1),確定復(fù)方降脂片的最佳提取工藝條件[8]。

表1 響應(yīng)面實驗因素水平設(shè)計Table 1 Factors and levels design for response surface experiment

1.2.5 綜合評分的計算 為了得到質(zhì)量穩(wěn)定,溶出度適宜的片劑,結(jié)合預(yù)實驗及相關(guān)文獻(xiàn)[9],確定了如下的綜合評分計算方法:

綜合評分(%)=[最小脆碎度/X組片劑脆碎度×0.2+最短崩解時限/X組片劑崩解時限×0.2+X組溶出度/最大溶出度×0.6]×100

1.2.6 指標(biāo)測定

1.2.6.1 脆碎度的測定 按《中國藥典》第四部通則項下的“片劑脆碎度檢查法”測定復(fù)方降脂片的脆碎度,取復(fù)方降脂片10片,用吹風(fēng)機(jī)吹去片劑脫落的粉末,精密稱定,置圓筒中,轉(zhuǎn)動100次。同法除去粉末,精密稱重,減失重量不得超過1%,且不得檢出斷裂、龜裂及粉碎的片。

1.2.6.2 崩解時限的測定 按《中國藥典》第四部通則項下的“崩解時限檢查法”測定復(fù)方降脂片的崩解時限,取復(fù)方降脂片6片,分別置上述吊籃的玻璃管中,啟動崩解時限儀進(jìn)行檢查,記錄各片的崩解時限。

1.2.6.3 溶出度的測定 按《中國藥典》第四部通則項下的“溶出度與釋放度檢查法”測定復(fù)方降脂片的溶出度,取6片中復(fù)方降脂片,以0.1 mol·L-1鹽酸作為溶出介質(zhì),轉(zhuǎn)速100 r·min-1,溫度37 ℃,在10 min時取樣2 mL,0.45 μm微孔濾膜濾過,取續(xù)濾液10 μL。以紅景天苷為指標(biāo)成分,測定其峰面積,計算溶出度。

1.2.7 降脂活性實驗

1.2.7.1 高脂血癥的誘導(dǎo) 參考文獻(xiàn)報道[10-11]設(shè)計復(fù)方降脂片作用動物實驗研究方案,大鼠正常飼養(yǎng)一周后,喂食高脂飲食(2%膽固醇,15%豬油,10%蛋黃,0.5%膽酸鈉,74.5%維持飼料)(w/w)。四周后,使用血清膽固醇水平>140 mg/dL的高脂血癥大鼠作為實驗動物。

1.2.7.2 動物分組 大鼠84只,隨機(jī)分成7組,每組12只,分為正常對照組(NC),給予生理鹽水(10 mL/kg/d);正常給藥組(ND)(復(fù)方降脂片治療正常大鼠),劑量為417 mg·kg-1·d-1;高脂模型組(HC),給予生理鹽水(10 mg·kg-1·d-1);高劑量組(GH),劑量為834 mg·kg-1·d-1;中劑量組(GM),劑量為417 mg·kg-1·d-1;低劑量組(GL),劑量為209 mg·kg-1·d-1;陽性對照組(ST)(辛伐他汀,4 mg·kg-1·d-1)。

1.2.7.3 給藥劑量及給藥方式 將復(fù)方降脂片溶解于0.9%鹽水中,制成適當(dāng)濃度的溶液,按照上述給藥量,每只大鼠每天灌胃給藥一次,持續(xù)4周。每天觀察大鼠的行為活動,毛皮狀況,水和食物攝入情況。

1.2.7.4 血清指標(biāo)檢測 給藥結(jié)束后,大鼠禁食不禁水12 h,腹腔注射20%烏來糖(0.3 mL/100 g)麻醉動物。從腹部主動脈收集約9～10 mL血樣,將血液樣品以3000 r/min離心15 min,血清樣本使用酶標(biāo)儀測血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶(Alanine aminotransferase,ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(Aspartate aminotransferase,AST)、總膽固醇(Total cholesterol,TC)、甘油三脂(Triglyceride,TG)、低密度脂蛋白膽固醇(Low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(High density liptein cholesterol,HDL-C)的水平。

1.3 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實驗結(jié)果

2.1.1 主藥與填充劑比例的確定 由表2可以看出,處方2、3脆碎度較小,綜合評分較高,處方4崩解時限較小,且顆粒成型率較高,綜上,確定主藥與填充劑比例選范圍為70∶25～80∶15。

表2 主藥與填充劑比例選擇的實驗結(jié)果Table 2 Experimental results for the selection of the ratio of main drug and filler

表5 響應(yīng)面設(shè)計方案及結(jié)果Table 5 Design and results of response surface experiment

2.1.2 崩解劑用量的確定 由表3可以看出,處方2、3、4脆碎度較小,綜合評分較高,處方3、4、5崩解時限較小,但處方5的綜合評分較低,綜上,確定主藥與填充劑比例選范圍為4.5%～5.5%。

表3 崩解劑用量的選擇實驗結(jié)果Table 3 Experimental results of choice of disintegrant dosage

2.1.3 乙醇濃度的確定 由表4可以看出,處方2、3、4脆碎度較小,綜合評分較高,處方1、2崩解時限較大,顆粒成型性較低,綜合評分低。綜上,確定主藥與填充劑比例選范圍為60%～80%。

表4 乙醇濃度的選擇實驗結(jié)果Table 4 Experimental results of choice of ethanol concentration

2.2 響應(yīng)面設(shè)計試驗結(jié)果

2.2.1 回歸方程擬合及方差分析 將所得實驗數(shù)據(jù)采用Design-Expert 8.0.5.0軟件進(jìn)行多元回歸擬合,得到綜合評分對主藥:填充劑(A)、崩解劑比例(B)、乙醇濃度(C)的二元多項回歸方程:

Y=-311.49795+1.48445A+128.49003B+1.90514C-0.97233AB+0.15494AC-0.24250BC-0.86586A2-10.87B2-9.1775×10-3C2

為了檢驗方程的有效性,對綜合評分的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了方差分析,由表6可知，綜合評分為響應(yīng)值時,該二次方程模型極顯著(F=21.49,P<0.0001)回歸方程失擬性檢驗無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.0687>0.05),表明未知因素對試驗結(jié)果干擾很小;模型的決定系數(shù)R2值為0.9651,接近于1,說明該回歸模型與試驗數(shù)據(jù)擬合度較高,可用此模型對綜合評分進(jìn)行分析和預(yù)測。該方程與實際情況擬合很好,較好地反映了綜合評分與主藥:填充劑比例、崩解劑比例、乙醇濃度三者之間的關(guān)系,因此,所得的回歸方程能較好地預(yù)測綜合評分隨各參數(shù)的變化規(guī)律[12-13]。

表6 響應(yīng)面試驗方差分析Table 6 Analysis of variance of response surface experiment

由回歸模型和方差分析可知(表6),方程一次項A、B及方程二次項C2對綜合評分的影響達(dá)到顯著水平(P<0.05);方程交互項AC、BC及方程二次項A2、B2對綜合評分的影響達(dá)到極顯著水平(P<0.01),根據(jù)F值可知,各因素對綜合評分的影響的大小順序為:B(崩解劑比例)>A(主藥:填充劑比例)>C(乙醇濃度)。綜合以上各參數(shù)表明該試驗方法可靠,各因素水平間設(shè)計合理,因此可用該回歸模型代替真實實驗對結(jié)果進(jìn)行分析。

2.2.2 交互作用分析 響應(yīng)面圖形是響應(yīng)值對各試驗因子A、B、C、D所構(gòu)成的三維空間的曲面圖,將兩個因素固定在0水平,經(jīng)Design-Expert 8.0.5.0軟件分析,觀察剩余兩個因素的交互作用,從圖1中可以看出,最佳參數(shù)及各參數(shù)之間的相互作用。

圖1 主藥與填充劑比例與崩解劑比例對綜合評分的影響Fig.1 Influence of the ratio of main drug to filler and disintegrant on the comprehensive score

表7 驗證實驗結(jié)果Table 7 Verify experiment results

由表6可知,AC、BC兩組因素交互作用極顯著(P<0.01),其等高線圖和響應(yīng)面圖見圖2、圖3。由圖2可知,隨著主藥與填充劑的比例(A)與乙醇濃度(C)的增加,綜合評分越來越高,達(dá)到極值后逐漸下降,且等高線圖呈橢圓形,表明兩者之間交互作用極顯著。由圖3可知,崩解劑的比例(B)與乙醇濃度(C)的等高線呈橢圓形,響應(yīng)面曲線呈山丘形,隨著崩解劑的比例(B)與乙醇濃度(C)的增加,綜合評分越來越高,達(dá)到極值后逐漸下降,表明兩者之間交互作用極顯著,有極大值存在[14-15]。

圖2 主藥與填充劑比例與乙醇濃度對綜合評分的影響Fig.2 Effects of the ratio of main drug to filler and ethanol concentration on comprehensive score

圖3 乙醇濃度與崩解劑比例對綜合評分的影響Fig.3 Effects of ethanol concentration and disintegrant ratio on comprehensive score

2.2.3 優(yōu)化結(jié)果 在上述響應(yīng)面模型分析的基礎(chǔ)上,利用Design-Expert 8.0.5.0軟件對綜合指標(biāo)的二次回歸方程求解,得最佳工藝條件為A(主藥:填充劑)80∶15、B(崩解劑比例)4.78%、C(乙醇濃度)80%,預(yù)測所得的綜合評分為92.63%。

2.2.4 驗證性實驗 為方便實際操作,將響應(yīng)面實驗最終優(yōu)化結(jié)果修正為A(主藥∶填充劑)80∶15、B(崩解劑比例)5%、C(乙醇濃度)80%。按此工藝條件制備3批復(fù)方降脂片,分別測定三批樣品的脆碎度、崩解時限及溶出度,并計算綜合評分(結(jié)果見表),各批次樣品綜合評分為94.01%,與預(yù)測值相對誤差為1.49%,且脆碎度和崩解時限均符合藥典規(guī)定。以上結(jié)果表明,該成型性工藝穩(wěn)定可行。

2.3 降脂活性實驗結(jié)果

高脂飼料喂養(yǎng)4周后的大鼠與空白組正常飼料喂養(yǎng)的正常大鼠相比,體重極顯著增加(P<0.01),且與空白組相比,模型組大鼠血清中TC、TG、AST、ALT和LDL-C水平均顯著升高(P<0.05),符合高脂血癥模型的特征,說明本次造模成功(見圖4和圖5)。

圖5 復(fù)方降脂片對大鼠血清血脂水平的影響Fig.5 Effects of compound Lipid LoweringTablet on serum blood lipid level in rats

圖4 各組實驗動物體重變化Fig.4 Changes in body weight of experimental animals in each group注:與HC組相比,*表示顯著(P<0.05), **表示極顯著(P<0.01)；圖5同。

與模型組相比,復(fù)方降脂片各劑量組大鼠血清中,除高密度脂蛋白(HDL-C)外,其他指標(biāo)均呈下降趨勢,其中高劑量組各指標(biāo)水平均呈極顯著下降(P<0.01),中劑量組AST、ALT水平呈極顯著下降(P<0.01),TC、TG及LDL-C的水平顯著下降(P<0.05),說明復(fù)方降脂片可以通過抑制大鼠血清中TC、TG、AST、ALT和LDL-C的蓄積,降低高脂血癥大鼠血清中的脂肪含量。實驗結(jié)果顯示,正常給藥組大鼠血清的各項指標(biāo)與空白組基本相同,未觀察到明顯的降低或升高,說明復(fù)方降脂片的使用不會導(dǎo)致大鼠體重的異常變化。與模型組相比,辛伐他汀組和復(fù)方降脂片高劑量組大鼠血清的HDL-C水平極顯著升高(P<0.01),復(fù)方降脂片中劑量組大鼠血清的HDL-C水平顯著升高(P<0.05)。以上結(jié)果表明,復(fù)方降脂片具有顯著的降脂作用。

3 討論與結(jié)論

高脂血癥是我國老年人群中很常見的慢性疾病、是導(dǎo)致動脈粥樣硬化的危險因素之一,它已經(jīng)成為我國現(xiàn)目前不可忽視的社會公共衛(wèi)生問題[16-17]。高脂血癥往往會使機(jī)體脂質(zhì)代謝紊亂,導(dǎo)致血清或肝組織中的HDL-C水平降低或者LDL-C、TG、TC等水平增高[18-20]。為了探究復(fù)方降脂片的降脂活性,本研究采用大鼠高脂血癥模型對復(fù)方降脂片的降脂活性進(jìn)行初步研究。實驗結(jié)果顯示,給藥4周后,與高脂模型組相比,復(fù)方降脂片各劑量組大鼠血清中,除高密度脂蛋白(HDL-C)外,其他指標(biāo)均呈下降趨勢,其中高劑量組各指標(biāo)水平均呈極顯著下降(P<0.01)；中劑量組AST、ALT水平呈極顯著下降(P<0.01),TC、TG及LDL-C的水平顯著下降(P<0.05),HDL-C增加,與HC組有顯著差異(P<0.05)。

高脂血癥的治療,西醫(yī)常用他汀類和貝特類,雖治療效果肯定,但價格昂貴,且長期服用增加肝功能損害的風(fēng)險,少數(shù)患者可出現(xiàn)轉(zhuǎn)氨酶升高、腎功損害、胃腸道不適、皮疹、頭痛、失眠、肌炎、甚至橫紋肌肌溶解等不良反應(yīng)。國內(nèi)多項研究表明[21-22],中醫(yī)藥治療高脂血癥合并脂肪肝有其獨特的優(yōu)勢。例如,卓冰帆等[23]探討了山荷降脂湯(處方中含有山楂、丹參及荷葉藥材)治療痰濕內(nèi)阻型高脂血癥的臨床療效,結(jié)果表明山荷降脂湯能夠明顯降低血清中LDL、TG、ALT、AST的水平,從而達(dá)到降血脂的療效,與本文所研究的復(fù)方降脂片療效相似。

復(fù)方降脂方在臨床上主要采用傳統(tǒng)湯劑形式給藥,存在著服用量大、患者服用順應(yīng)性差等局限,為開發(fā)具有良好降脂活性的中藥保健食品,本研究采用響應(yīng)面法對復(fù)方降脂片的成型性工藝進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明,使用優(yōu)選工藝所制備的片劑在外觀、硬度、崩解度、重量差異等均符合藥典規(guī)定,提示該工藝用于復(fù)方降脂片的制劑成型具有可行性[24-25]。

綜上所述,復(fù)方降脂片降脂活性良好,經(jīng)優(yōu)化所得到的成型性工藝操作簡單,采用普通片劑生產(chǎn)設(shè)備生產(chǎn)即可達(dá)到要求,適合工業(yè)化生產(chǎn),為復(fù)方降脂片的生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。且本研究對復(fù)方降脂片對高脂血癥大鼠的作用進(jìn)行初步試驗研究,有助于明確復(fù)方降脂片對大鼠血脂的影響,并為相關(guān)的中藥開發(fā)和臨床應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。