嚴(yán)國鴻,許 文,徐 偉
(1.福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬人民醫(yī)院,福建 福州 350004;2.福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,福建 福州 350122;3.福建中醫(yī)藥大學(xué)生物醫(yī)藥研發(fā)中心,福建 福州 350122)
蔞芍痙攣平方[1]包括瓜蔞、白芍、桂枝、川芎、地龍、華重樓、甘草7味藥材,干預(yù)腦卒中后癱瘓肢體肌肉痙攣療效確切。由于湯劑的服用量大、攜帶不便、易發(fā)霉變質(zhì)、口感差等缺點(diǎn)[2],其應(yīng)用受到限制。根據(jù)福建省《醫(yī)療機(jī)構(gòu)制劑注冊管理辦法》及原國家食品藥品監(jiān)督管理總局《關(guān)于對醫(yī)療機(jī)構(gòu)應(yīng)用傳統(tǒng)工藝配制中藥制劑實(shí)施備案管理的公告》(2018年第19號)等要求,擬將蔞芍痙攣平方開發(fā)成院內(nèi)制劑蔞芍痙攣平顆粒,以擴(kuò)大臨床使用范圍。中藥復(fù)方具有“多成分,多靶點(diǎn)”的治療特性,評價(jià)提取工藝優(yōu)劣時(shí)僅憑單一或少數(shù)成分具有局限性,故需進(jìn)行多成分考察。近年來,超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)法因其分離速度快、靈敏度高、測定專屬性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于中藥及復(fù)方制劑復(fù)雜體系的分析中[3-6]。為應(yīng)對目前中藥復(fù)方提取工藝的瓶頸,本研究中基于質(zhì)量源于設(shè)計(jì)(QbD)理念,采用UPLC-MS/MS法同時(shí)測定萎芍痙攣平顆粒多成分含量,并結(jié)合G1-熵權(quán)法,通過正交試驗(yàn)優(yōu)化提取工藝,為后續(xù)中藥復(fù)方的開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)?,F(xiàn)報(bào)道如下。
Xevo TQ-S型超高效液相色譜串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜儀(美國Waters公司);CPA225D型十萬分之一分析天平(德國Sartorius公司);Milli-Q超純水儀(美國Millipore公司);HDM-2000型調(diào)溫恒溫電熱套(常州國華電器有限公司)。
芍藥苷對照品(批號為110736-201842,含量97.4%),甘草苷對照品(批號為111610-201908,含量95.0%),木犀草苷對照品(批號為111720-201810,含量98.2%),肉桂酸對照品(批號為110786-201503,含量97.9%),阿魏酸對照品(批號為110773-201915,含量99.4%),甘草酸對照品(批號為110731-202021,含量97.7%),重樓皂苷Ⅶ對照品(批號為100081-201610,含量98.1%),重樓皂苷Ⅱ?qū)φ掌罚ㄅ枮?11591-201604,含量98.4%),重樓皂苷Ⅰ對照品(批號為111590-201604,含量98.3%),均購于中國食品藥品檢定研究院。甲酸為色譜純,甲醇、乙腈為質(zhì)譜純,其余試劑均為分析純,水為超純水。瓜蔞根藥材飲片(批號為180701)、白芍藥材飲片(批號為201101)、地龍藥材飲片(批號為200801),均購于北京本草方源(亳州)藥業(yè)科技有限公司;桂枝藥材飲片(亳州市慈濟(jì)堂中藥飲片有限公司,批號為2010012);川芎藥材飲片(安國市一方藥業(yè)有限公司,批號為20090303);重樓藥材飲片(湖北金貴中藥飲片有限公司,批號為A201105);甘草藥材飲片(廈門燕來福制藥有限公司,批號為201126)。飲片均經(jīng)福建中醫(yī)藥大學(xué)藥用植物實(shí)驗(yàn)室范世明高級實(shí)驗(yàn)師鑒定為正品。
2.1.1 試驗(yàn)條件
色譜條件:色譜柱為Waters CORTECS C18柱(100 mm×2.1 mm,1.6 μm);流動(dòng)相為0.1%甲酸水溶液(A)-乙腈(B),梯度洗脫(0~0.5 min時(shí)87%B;0.5~4.5 min時(shí)87%B→80%B;4.5~6.5 min時(shí)80%B→68%B;6.5~9.0 min時(shí)68%B→10%B);流速為0.25 mL/min;柱溫為40℃;進(jìn)樣量為2 μL。
質(zhì)譜條件:電噴霧正負(fù)離子多反應(yīng)監(jiān)測模式;毛細(xì)管電壓2.5 kV;錐孔電壓3.00 V;脫溶劑氣流為氮?dú)猓魉?00 L/h,脫溶劑溫度500℃;錐孔氣流為氮?dú)?,流?0 L/h;離子源溫度150℃;提取因子(Extractor)3.00 V;碰撞氣體為氬氣。各成分質(zhì)譜檢測其他參數(shù)見表1(其中ES+為正離子模式,ES-為負(fù)離子模式)。
表1 各成分質(zhì)譜檢測參數(shù)Tab.1 Mass spectrometry parameters of each component
2.1.2 溶液制備
取芍藥苷、甘草苷、木犀草苷、肉桂酸、阿魏酸、甘草酸、重樓皂苷Ⅶ、重樓皂苷Ⅱ、重樓皂苷Ⅰ對照品各適量,精密稱定,加20%甲醇溶解制成上述成分質(zhì)量濃度分別為1.038,0.782,1.072,0.741,0.944,1.128,0.992,1.052,1.058 mg/mL的單一對照品貯備液。精密量取各適量,加20%甲醇稀釋得上述成分質(zhì)量濃度分別為103.80,15.64,5.36,7.41,4.72,56.40,4.96,5.26,5.29 μg/mL的混合對照品溶液。按后續(xù)提取工藝提取蔞芍痙攣平顆粒,將所得提取液(含1個(gè)處方量75 g藥材飲片:瓜蔞、白芍藥材飲片各18 g,桂枝、川芎、地龍藥材飲片各9 g,重樓、甘草藥材飲片各6 g)濃縮,加水定容至100 mL,精密吸取0.1 mL,置50 mL容量瓶中,加20%甲醇定容,經(jīng)0.22 μm濾膜濾過,即得供試品溶液。以20%甲醇作為空白對照溶液。
2.1.3 方法學(xué)考察
系統(tǒng)適用性試驗(yàn):取2.1.2項(xiàng)下除單一對照品貯備液外的3種溶液各適量,按2.1.1項(xiàng)下試驗(yàn)條件進(jìn)樣測定,記錄色譜圖。結(jié)果供試品溶液色譜中,在與混合對照品溶液相應(yīng)位置有相應(yīng)吸收峰。詳見圖1。
圖1 超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜圖1.Paeoniflorin 2.Liquiritin 3.Cynaroside 4.Cinnamic acid 5.Ferulic acid 6.Glycyrrhizic acid 7.PolyphyllinⅦ8.PolyphyllinⅡ9.PolyphyllinⅠA.Blank reference solution B.Mixed reference solution C.Test solutionFig.1 UPLC-MS/MS chromatograms
線性關(guān)系考察:精密吸取2.1.2項(xiàng)下混合對照品溶液20,50,100,200,400,1 000 μL,分別置10 mL容量瓶中,加20%甲醇定容,搖勻,分別取適量,按2.1.1項(xiàng)下試驗(yàn)條件進(jìn)樣測定,記錄峰面積。以各待測成分質(zhì)量濃度(X,ng/mL)為橫坐標(biāo)、峰面積(Y)為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸,回歸方程和線性范圍見表2。
檢測限和定量限考察:取9種待測成分的單一對照品貯備液各適量,逐一稀釋,按2.1.1項(xiàng)下試驗(yàn)條件進(jìn)樣測定,記錄峰面積,以信噪比(S/N)為3和10時(shí)待測成分的質(zhì)量濃度分別記作檢測限和定量限。結(jié)果見表2。
表2 線性關(guān)系及檢測限、定量限考察結(jié)果Tab.2 Results of linear relation test,limit of detection and limit of quantitation
精密度試驗(yàn):取混合對照品溶液適量,按2.1.1項(xiàng)下試驗(yàn)條件,1 d內(nèi)連續(xù)進(jìn)樣測定6次,以及連續(xù)3 d、每天進(jìn)樣測定3次,記錄峰面積。結(jié)果芍藥苷、甘草苷、木犀草苷、肉桂酸、阿魏酸、甘草酸、重樓皂苷Ⅶ、重樓皂苷Ⅱ、重樓皂苷Ⅰ日內(nèi)精密度的RSD分別為3.21%,
2.31%,3.42%,2.49%,2.02%,2.22%,1.59%,1.12%,3.23%(n=6);日間精密度的RSD分別為2.57%,1.39%,2.72%,3.11%,1.52%,2.51%,2.61%,3.27%,1.51%(n=3),表明儀器精密度良好。
穩(wěn)定性試驗(yàn):取供試品溶液適量,室溫下分別于0,2,4,8,12,24 h時(shí)按2.1.1項(xiàng)下試驗(yàn)條件進(jìn)樣測定,記錄峰面積。結(jié)果芍藥苷、甘草苷、木犀草苷、肉桂酸、阿魏酸、甘草酸、重樓皂苷Ⅶ、重樓皂苷Ⅱ、重樓皂苷Ⅰ峰面積的RSD分別為3.51%,2.89%,2.22%,3.23%,2.44%,2.12%,3.48%,2.11%,1.79%(n=6),表明供試品溶液在室溫下放置24 h內(nèi)基本穩(wěn)定。
重復(fù)性試驗(yàn):精密吸取同一樣品提取液0.1 mL,共6份,按2.1.2項(xiàng)下方法制備供試品溶液,按2.1.1項(xiàng)下試驗(yàn)條件進(jìn)樣測定,記錄峰面積,并計(jì)算含量。結(jié)果芍藥苷、甘草苷、木犀草苷、肉桂酸、阿魏酸、甘草酸、重樓皂苷Ⅶ、重樓皂苷Ⅱ、重樓皂苷Ⅰ的平均含量分別為每0.1 mL含393.86,31.74,18.94,15.88,10.18,36.86,14.92,7.88,8.96 μg,RSD分 別 為3.48%,3.02%,3.63%,3.82%,4.19%,2.71%,2.34%,3.29%,3.21%(n=6),表明方法重復(fù)性良好。
加樣回收試驗(yàn):精密吸取已知含量的樣品提取液0.05 mL,分別加入各成分對照品適量,按2.1.2項(xiàng)下方法制備供試品溶液,按2.1.1項(xiàng)下試驗(yàn)條件進(jìn)樣測定,記錄峰面積,并計(jì)算加樣回收率。結(jié)果見表3。
表3 加樣回收試驗(yàn)結(jié)果(n=6)Tab.3 Results of the recovery test(n=6)
1個(gè)蔞芍痙攣平顆粒處方量的藥材飲片經(jīng)后續(xù)最佳提取工藝提取后,離心,濾過,精密吸取25 mL,60℃減壓濃縮得浸膏,真空干燥48 h得干浸膏,計(jì)算得膏率。得膏率=(m干×V)/(25×m總)×100%,其中m干為干燥膏質(zhì)量(g),V為提取液體積(mL),m總為復(fù)方提取飲片總質(zhì)量(g)。
2.3.1 單因素考察
浸泡時(shí)間:稱取1組蔞芍痙攣平顆粒藥材飲片(每組2份,每份75 g),加10倍量水(約750 mL)浸泡,分別于0.5,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0 h時(shí)取出,稱定質(zhì)量,計(jì)算吸水率。結(jié)果見表4??梢?,浸泡3 h后吸水率幾乎達(dá)到峰值,且隨浸泡時(shí)間延長吸水率趨于平緩,故浸泡時(shí)間確定為3 h。
表4 浸泡時(shí)間考察結(jié)果(n=2)Tab.4 Results of the investigation of soaking time(n=2)
提取時(shí)間:取蔞芍痙攣平顆粒藥材飲片適量(每組平行2次),共5組,加8倍量水,浸泡3 h,分別加熱回流1.0,1.5,2.0,2.5,3.0 h(保持微沸),提取1次,按2.1項(xiàng)下UPLC-MS/MS法測定9個(gè)成分的含量,計(jì)算得膏率。結(jié)果見表5。
加水量:取蔞芍痙攣平顆粒藥材飲片適量(每組平行2次),共5組,分別加入6,8,10,12,15倍量水,浸泡3 h,加熱回流2 h(保持微沸),提取1次,同法測定9個(gè)成分的含量,計(jì)算得膏率。結(jié)果見表5。
提取次數(shù):取蔞芍痙攣平顆粒中藥飲片適量(每組平行2次),共3組,分別加入8倍量水,浸泡3 h,加熱回流1.5 h(保持微沸),分別提取1,2,3次,同法測定9個(gè)成分的含量,計(jì)算得膏率。結(jié)果見表5。
表5 提取時(shí)間、加水量及提取次數(shù)考察結(jié)果(n=2)Tab.5 Results of the investigation of extraction time,water addition and extraction times(n=2)
2.3.2 綜合評分(Pj)計(jì)算
各指標(biāo)權(quán)重賦值采用評價(jià)指標(biāo)G1法主觀賦權(quán)和熵權(quán)法客觀賦權(quán)相結(jié)合的組合賦權(quán)法。
G1法[7-8]:設(shè)同級評價(jià)指標(biāo)為{x1,x2,…,xm},確定各指標(biāo)順序關(guān)系。設(shè)rk為wk-1于wk的重要程度之比,且k=m,m-1,…,2,則wk-1=rkw(k=m,m-1,…,2)。計(jì)算權(quán)重系數(shù)wk,公式如下。
熵權(quán)法[9-10]:對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)矩陣歸一化,設(shè)m個(gè)評價(jià)指標(biāo),n個(gè)評價(jià)對象的試驗(yàn)數(shù)據(jù)矩陣為X=(xij)n×m,對其歸一化后得到屬性矩形R=(rij)n×m,對效益型屬性(指屬性值愈大愈好的指標(biāo))而言,進(jìn)行歸一化,公式如下。
其中xij為第i個(gè)評價(jià)對象的第j項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù),xjmax、xjmin分別為xij的最大值、最小值,i=1,2,…,n;j=1,2,…,m。
求取指標(biāo)熵值sj,公式如下。
其中fij為正交數(shù)據(jù)經(jīng)矩陣排列后第j項(xiàng)指標(biāo)下第i個(gè)樣本值占該指標(biāo)的比重,當(dāng)fij=0時(shí),xijlnn=0。并計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)wj,公式如下。
G1-熵權(quán)法的組合權(quán)重確定[11]:設(shè)定由G1法得到的主觀權(quán)重為w1,熵權(quán)法得到的客觀權(quán)重為w2,組合權(quán)重wj計(jì)算公式如下。
依據(jù)復(fù)方“君臣佐使”配伍原則及功效相關(guān)藥效物質(zhì),由G1法確定7個(gè)評價(jià)指標(biāo)的重要性依次為得膏率(源于全方)>木犀草苷(源于瓜蔞)>芍藥苷(源于白芍)=肉桂酸(源于桂枝)>重樓皂苷(Ⅰ+Ⅱ+Ⅶ源于華重樓)>阿魏酸(源于川芎)>甘草苷+甘草酸(源于甘草),權(quán)重評價(jià)標(biāo)度分別為r2(得膏率及木犀草苷)=1.5、r3(木犀草苷及芍藥苷)=1.2、r4(芍藥苷及肉桂酸)=1.0、r5(肉桂酸及重樓皂苷Ⅰ+Ⅱ+Ⅶ)=1.2,r6(重樓皂苷Ⅰ+Ⅱ+Ⅶ及阿魏酸)=1.2、r7(阿魏酸及甘草苷、甘草酸)=1.2,求得7個(gè)指標(biāo)主觀權(quán)重值w1,再用熵權(quán)法計(jì)算各指標(biāo)客觀權(quán)重值w2,然后計(jì)算組合權(quán)重值w和綜合評分Pj,計(jì)算公式如下,權(quán)重值見表6。
表6 提取工藝評價(jià)指標(biāo)權(quán)重值Tab.6 Weight value of evaluation indexes of the extraction process
2.3.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果
根據(jù)單因素試驗(yàn)考察結(jié)果,以加水量(X)、提取時(shí)間(Y)、提取次數(shù)(Z)為考察因素,以芍藥苷、甘草苷+甘草酸、木犀草苷、肉桂酸、阿魏酸、重樓皂苷Ⅰ+Ⅱ+Ⅶ的含量及得膏率的綜合評分Pj為評價(jià)指標(biāo),進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)。因素和水平見表7,試驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果見表8,方差分析結(jié)果見表9。由表8及表9可知,因素X,Y,Z對蔞芍痙攣平顆粒水提工藝均有顯著影響(P<0.05),且影響強(qiáng)度為Z>X>Y。因此,確定最佳工藝為X3Y3Z2,即每次水提時(shí),加10倍量水,浸泡3 h,提取2次,每次2.0 h。
表7 因素與水平Tab.7 Factors and their levels
表8 L9(34)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Tab.8 Design and results of the L9(34)orthogonal test
表9 方差分析結(jié)果Tab.9 Results of the ANOVA
2.2.4 驗(yàn)證試驗(yàn)
分別稱取3份處方量藥材飲片,共225 g,按最佳工藝條件進(jìn)行水提,并計(jì)算得膏率,結(jié)果見表10??梢姡?個(gè)成分含量的RSD值均小于2.50%(n=3),表明該方法穩(wěn)定、可行。
表10 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果(n=3)Tab.10 Results of the verification test(n=3)
蔞芍痙攣平方是福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬人民醫(yī)院梁暉主任臨床經(jīng)驗(yàn)方,由經(jīng)典方栝樓(瓜萎)桂枝湯加減而成,方中君藥瓜蔞,味甘、微苦,性寒,入肺胃二經(jīng),清熱瀉火、潤燥柔筋,用于此方,既能清熱降火以消熱之源,又能生津柔筋以緩脈急,益陰分津液,養(yǎng)其筋經(jīng),標(biāo)本兼顧。輔以桂枝、芍藥為臣藥,桂枝味辛、甘,性溫,入血分,溫經(jīng)通脈活絡(luò);芍藥味酸、甘,性寒,養(yǎng)陰舒筋,益君藥養(yǎng)陰柔肝,舒筋止痛。佐以華重樓,其味苦,性微寒,歸肝經(jīng),清熱解毒,涼肝定驚;川芎味辛,性溫,入肝、膽心包經(jīng),活血行氣,祛風(fēng)止痛;地龍味咸,性寒,歸肝、脾經(jīng),清熱涼血、通絡(luò)止痛,擅治高熱神昏、驚癇抽搐、關(guān)節(jié)痹痛、肢體麻木、半身不遂;以炙甘草為使藥,調(diào)和諸藥,益氣和中。全方具有清熱養(yǎng)陰、柔筋緩急、活血通絡(luò)之效。以2020年版《中國藥典(一部)》與現(xiàn)代藥理學(xué)研究為指導(dǎo),瓜蔞在藥典中雖無指標(biāo)性成分,但研究表明,其中木犀草苷成分能抑制腦組織核因子κB激活信號,從而發(fā)揮重要的神經(jīng)保護(hù)作用,為腦缺血治療提供有效方法[12]。白芍中芍藥苷可作為一種新型的抗血小板藥物,通過調(diào)節(jié)血管性血友病因子與血小板糖蛋白Ib(GP Ib)的相互作用,抑制剪切應(yīng)力誘導(dǎo)的血小板聚集和擴(kuò)張血管,促進(jìn)血液流通[13],又能抑制神經(jīng)炎性蛋白ASK1磷酸化,從而減輕神經(jīng)病理性疼痛[14],對于腦卒中的治療具有重要意義。桂枝的指標(biāo)性成分肉桂酸,在桂枝中含量較高[15],且具有通過內(nèi)皮依賴的方式松弛血管,誘導(dǎo)血管舒張,達(dá)到促進(jìn)血流通暢的作用[13]。川芎中阿魏酸能抑制Toll樣受體/髓樣分化因子88信號通路,并對氧供應(yīng)不足和血流恢復(fù)不足的腦缺血疾病起到保護(hù)作用[16];華重樓中的重樓皂苷(Ⅰ,Ⅱ,Ⅶ)可抑制內(nèi)皮素的分泌,降低血壓,保護(hù)心血管系統(tǒng)[17]。甘草中甘草苷和甘草酸具有很強(qiáng)的抗炎活性,能通過減少巨噬細(xì)胞炎性因子的釋放和抑制前列腺素E2合成的花生四烯酸代謝途徑中的關(guān)鍵酶[18],緩解腦卒中引發(fā)的神經(jīng)炎癥。因此,綜合全方的指標(biāo)性成分,最終選擇用于優(yōu)化提取工藝的指標(biāo)成分為木犀草苷、芍藥苷、肉桂酸、重樓皂苷Ⅰ+Ⅱ+Ⅶ、阿魏酸、甘草苷+甘草酸。
為獲得全方活性成分最佳提取工藝參數(shù),先通過單因素試驗(yàn),以浸泡時(shí)間、加水量、提取時(shí)間以及提取次數(shù)為考察因素,再通過正交試驗(yàn)優(yōu)化提取工藝條件。因該方前期臨床采用湯劑,且患者使用后有確切療效,結(jié)合預(yù)試驗(yàn)結(jié)果,確定本課題沿用水作為提取溶劑。在該過程中,賦予各指標(biāo)權(quán)重直接關(guān)系到結(jié)果的科學(xué)合理性。本試驗(yàn)中采用了近些年在中藥提取工藝領(lǐng)域常用的G1-熵權(quán)法[19-21],其中,G1法為主觀賦權(quán)法,該方法依據(jù)處方中“君臣佐使”配伍規(guī)律進(jìn)行賦權(quán),木犀草苷、芍藥苷、肉桂酸、重樓皂苷Ⅰ+Ⅱ+Ⅶ、阿魏酸及甘草苷+甘草酸的主觀權(quán)重系數(shù)分別為0.168 9,0.140 7,0.140 7,0.117 3,0.097 7,0.081 4。得膏率可直觀反映水溶性成分的總含量,因此加大其主觀權(quán)重系數(shù)為0.253 3。熵權(quán)法為客觀賦權(quán)法,該方法的權(quán)重系數(shù)由試驗(yàn)數(shù)據(jù)綜合評判而來,最后將主觀與客觀權(quán)重系數(shù)相結(jié)合,得到組合權(quán)重系數(shù)。該方法既可避免只根據(jù)專家主觀評判而忽視試驗(yàn)數(shù)據(jù)特征,又可避免忽視專家經(jīng)驗(yàn)的主觀信息而過于依賴數(shù)據(jù),使結(jié)果更科學(xué)、合理。
綜上所述,蔞芍痙攣平顆粒最佳提取工藝為,藥材飲片加10倍量水浸泡3 h,煎煮2次,每次2 h。該工藝數(shù)據(jù)可為后期蔞芍痙攣平顆粒申報(bào)院內(nèi)制劑奠定基礎(chǔ)。