李雅娟,李 芳,李 凡,李莎莎,毛阿娟,陳 曦,韓 昕,王衛(wèi)鋒*
[1.樹蘭(安吉)醫(yī)院 科教科, 浙江 湖州 330523; 2.陜西省中醫(yī)藥研究院 中藥研究所, 陜西 西安710003; 3.陜西中醫(yī)藥大學(xué) 藥學(xué)院 ,陜西 咸陽 712046]
菟絲子為旋花科植物南方菟絲子Cuscuta australisR.Br.或菟絲子Cuscuta chinensisLam.的干燥成熟種子,具有補(bǔ)益肝腎、固精縮尿、安胎、明目、止瀉之功效[1]。2020 年版《中國藥典》收錄菟絲子、鹽菟絲子兩種規(guī)格,其中臨床使用以鹽菟絲子為主。研究發(fā)現(xiàn),菟絲子鹽炙后不溫不寒、平補(bǔ)陰陽,能引藥入腎,增強(qiáng)其補(bǔ)腎固澀的作用[2]。
菟絲子鹽制首載于宋代《圣濟(jì)總錄》,參照2020 年版《中國藥典》和部分地方飲片標(biāo)準(zhǔn)時發(fā)現(xiàn),菟絲子鹽炙記載僅對炮制用鹽量、火候、食鹽溶解方法作了規(guī)定,沒有明確的鹽水用量、炒制溫度、炒制時間,具體工藝多以經(jīng)驗(yàn)控制為準(zhǔn),缺乏規(guī)范的炮制工藝參數(shù),且此前文獻(xiàn)鹽炙工藝優(yōu)選多采用正交實(shí)驗(yàn)的方法獲取[3],評價指標(biāo)單一,設(shè)計(jì)簡單,試驗(yàn)精密度不高[4]。故本研究選鹽水量、炒制時間、炒制溫度為考察因素,以菟絲子中綠原酸、金絲桃苷、紫云英苷、山柰酚、總黃酮、浸出物及脂肪油的含量為指標(biāo),結(jié)合響應(yīng)面法及綜合評分優(yōu)選菟絲子鹽炙工藝,為鹽菟絲子工業(yè)化大生產(chǎn)提供參考。
ACQUITY 型超高效液相色譜儀(美國Waters 公司);日立U-2910 型紫外可見分光光度計(jì)[日立科學(xué)儀器(北京)有限公司]。
紫云英苷(批號:PS011379,純度≥98%;成都普思生物科技股份有限公司),綠原酸(批號:HC021133, 純 度≥98 %)、 金 絲 桃 苷( 批號:HH084345,純度≥98%)、山柰酚(批號:HK201888,純度≥98%)均購自寶雞市辰光生物科技有限公司。
甲醇、乙腈[色譜純,賽默飛世爾科技(中國)有限公司];磷酸(色譜純,上海麥克林生化科技有限公司);氫氧化鈉(粒)、亞硝酸鈉、硝酸鋁(分析純,天津市天力化學(xué)試劑有限公司);食鹽(未加碘精制鹽,批號:202203,湖北長舟鹽化有限公司)。
實(shí)驗(yàn)選擇自采菟絲子(寧夏銀川通貴區(qū),批號:20220425,寄主植物:大豆)為實(shí)驗(yàn)藥材,經(jīng)陜西省中醫(yī)藥研究院楊智峰研究員鑒定為旋花科植物南方菟絲子Cuscuta australisR.Br.的干燥成熟種子。
2.1.1 色譜條件 ACQUITY UPLC BEH C18色譜柱(2.1 mm×50 mm,1.7 μm),乙腈(B)- 0.1%磷酸水(D)為流動相進(jìn)行梯度洗脫(0 ~ 10 min,10% →18% B;8 ~ 12 min,18%→30% B;12 ~ 15 min,30%→38% B;15 ~ 17 min,38%→10% B;17 ~ 20 min,10% B),進(jìn)樣量為1 μL,流速為0.3 mL/min,柱溫為30 ℃,檢測波長為350 nm,在該條件下進(jìn)樣,結(jié)果見圖1,各成分與相鄰峰均能有效分離。
圖1 UPLC 色譜圖Fig.1 UPLC chromatogram
2.1.2 對照品溶液的制備 精密稱取綠原酸、金絲桃苷、紫云英苷、山柰酚、對照品適量,分別置于10 mL 容量瓶中,加甲醇定容至刻度,搖勻,制成 濃 度 分 別 為300.0 μg/mL、318.2 μg/mL、282.1 μg/mL、350.0 μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)對照品母液。分別取上述母液2.50 mL、3.30 mL、1.95 mL、0.50 mL 于同一10 mL 容量瓶中,制成每1 mL 分別含綠原酸、金絲桃苷、紫云英苷、山柰酚75 μg、105 μg、55 μg、
2.1.3 供試品溶液的制備 取菟絲子粉末(過4號篩)1.0 g,精密稱定,置100 mL 錐形瓶中,精密加入80%甲醇溶液50 mL,稱重,超聲30 min,取出,搖勻,靜置,用80%甲醇溶液補(bǔ)足失重,經(jīng)0.22 μm 微孔濾膜濾過,即得。
2.2.1 線性關(guān)系考察 精密吸取“2.1”項(xiàng)下混合對照品溶液1、2、4、6、8、10 mL 分別置于6 個10 mL容量瓶中,用甲醇定容至刻度,搖勻,制成不同質(zhì)量濃度的混合對照品溶液,按“2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣1 μL 進(jìn)行色譜分析。以各成分峰面積(Y)為縱坐標(biāo),質(zhì)量濃度(X,μg/mL)為橫坐標(biāo),對數(shù)值進(jìn)行線性回歸,可見各成分在相應(yīng)線性范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系。將混合對照品逐級稀釋,分別以S/N=3 和S/N=10時計(jì)算檢測限和定量限,結(jié)果見表1。
表1 各成分線性關(guān)系Tab.1 Linear relationship of each component
2.2.2 精密度實(shí)驗(yàn) 取“2.1.2”項(xiàng)下混合對照品溶液,按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣6 次,計(jì)錄4 種成分峰面積,計(jì)算得1 ~ 4 各成分峰面積RSD 分別為1.65%、0.54%、0.75%、0.58%,表明儀器精密度良好。
2.2.3 穩(wěn)定性試驗(yàn) 精密吸取“2.1.3”項(xiàng)下供試品溶液適量,室溫下放置0、2、4、6、8、10、12 h,在“2.1.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣,測得1 ~ 4 各成分峰面積RSD 分別為1.08%、1.23%、1.48%、1.32%,表明供試品溶液在12 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。
2.2.4 重復(fù)性試驗(yàn) 精密稱取同一供試樣品,按“2.1.3”項(xiàng)下方法制備供試品溶液,平行6 份,在“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件測定,計(jì)算得1 ~ 4 各成分平均含量分別為0.078 7%、0.118 1%、0.112 1%、0.038 0%,RSD 分別為0.48%、0.77%、0.77%、1.22%,表明該方法重復(fù)性良好。
2.2.5 加樣回收率試驗(yàn) 稱取同一批菟絲子藥材粉末約0.5 g,精密稱定,平行取6 份,分別精密加入已知濃度的各對照品溶液(與菟絲子藥材粉末中各成分含量相近),按“2.1.3”項(xiàng)下方法平行制備6 份供試品溶液,在“2.1.1”項(xiàng)色譜條件下進(jìn)樣,進(jìn)行測定,計(jì)算各成分加樣回收率及RSD,結(jié)果見表2。
表2 加樣回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果(n = 6)Tab.2 Results of dosing recovery (n = 6)
參照楊頌等[5]的方法,制備金絲桃苷對照品溶液、菟絲子供試品溶液,在500 nm 波長下測定吸光度。結(jié)果顯示回歸方程為A= 0.014 7C- 0.014 3(C為金絲桃苷濃度,A為吸光度值),r= 0.999 8,金絲桃苷在5.31 ~ 53.1 μg/mL 范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系;精密度試驗(yàn)RSD 值為0.94%,表明儀器精密度良好;穩(wěn)定性試驗(yàn)RSD 值為2.76%,表明供試品溶液在90 min 內(nèi)穩(wěn)定性良好;重復(fù)性試驗(yàn)RSD 值為0.82%,表明方法重復(fù)性良好;加樣回收率結(jié)果見表3,平均回收率為98.62%,RSD 值為1.79%。
表3 總黃酮加樣回收率試驗(yàn)結(jié)果(n = 6)Tab.3 Total flavonoid dosing recovery results (n = 6)
參照2020 年版《中國藥典》(四部)通則2201浸出物測定項(xiàng)下的熱浸法測定[6]。其中醇溶性浸出物測定時選擇60%乙醇為溶劑。
參照文獻(xiàn)[7]的測定方法。
根據(jù)各部分對菟絲子及鹽菟絲子藥效發(fā)揮的貢獻(xiàn)及各成分的含有量多少,分別賦予各指標(biāo)成分權(quán)重系數(shù)[8-9]。采用綜合加權(quán)評分法評估菟絲子鹽炙工藝。將總黃酮、水溶性浸出物、醇溶性浸出物、脂肪油的權(quán)重系數(shù)設(shè)為0.2、0.2、0.2、0.1,4 個指標(biāo)成分權(quán)重系數(shù)分別設(shè)為0.06、0.12、0.06、0.06。即綜合評分=(綠原酸含量/綠原酸最大含量)×100×0.06 +(金絲桃苷含量/金絲桃苷最大含量)×100×0.12 +(紫云英苷含量/紫云英苷最大含量)×100×0.06 +(山柰酚含量/山柰酚最大含量)×100×0.06 +(總黃酮含量/總黃酮最大含量)×100×0.2 +(水溶性浸出物含量/水溶性浸出物最大含量)×100×0.2 +(醇溶性浸出物含量/醇溶性浸出物最大含量)×100×0.2 +(脂肪油含量/脂肪油最大含量)×100×0.1。
綜合文獻(xiàn)及預(yù)實(shí)驗(yàn)實(shí)際測定,稱取生品菟絲子五份,每份100 g,置密閉容器中,分別加入30、40、50、60、70 mL 鹽水(均含食鹽2 g),拌勻,悶潤2 h,待炒制容器內(nèi)溫度達(dá)到120℃時倒入,炒制4 min。取出晾涼晾干,篩去碎屑,粉碎,備用。依據(jù)總黃酮、浸出物、脂肪油及金絲桃苷、綠原酸、紫云英苷、山柰酚含量測定結(jié)果,計(jì)算綜合評分,結(jié)果見表4、圖2。根據(jù)評分結(jié)果選擇后續(xù)鹽水用量30 ~ 50 mL。
表4 菟絲子鹽炙工藝單因素考察結(jié)果Tab.4 Results of single-factor investigation of Cuscutae Semen salt burning process
圖2 鹽水用量(A)、炒制溫度(B)和炒制時間(C)對綜合評分的影響Fig.2 Effects of brine dosage (A), stir-frying temperature (B) and stir-frying timeon (C) the overall score
稱取生品菟絲子五份,每份100 g,置密閉容器中,加入40 mL 鹽水(含食鹽2 g),拌勻,悶潤2 h,待炒制容器內(nèi)溫度分別達(dá)到100、110、120、130、140℃時倒入(每個數(shù)值代表溫度范圍的下限,即100℃代表100 ~ 110℃的溫度范圍),炒制4 min。取出晾涼晾干,篩去碎屑,粉碎,備用。依次測定各指標(biāo),計(jì)算綜合評分,結(jié)果見表4、圖2。根據(jù)評分結(jié)果選擇炒制溫度100 ~ 140℃。
稱取生品菟絲子五份,每份100 g,置密閉容器中,加入40 mL 鹽水(含食鹽2 g),拌勻,悶潤2 h,待炒制容器內(nèi)溫度達(dá)到120℃時倒入,分別炒制3、4、5、6、7 min。取出晾涼晾干,篩去碎屑,粉碎,備用。依次測定各指標(biāo),計(jì)算綜合評分,結(jié)果見表4、圖2。根據(jù)評分結(jié)果選擇炒制時間3 ~ 7 min。
同樣以綜合評分為評價指標(biāo),考察鹽水用量、炒制溫度、炒制時間對菟絲子鹽炙工藝的影響,基于單因素設(shè)計(jì)Box-Behnken 響應(yīng)面試驗(yàn),試驗(yàn)因素與水平見表5。取同一批菟絲子飲片17 份,每份100 g,依據(jù)各指標(biāo)成分、總黃酮、水溶性浸出物、醇溶性浸出物、脂肪油含量測定結(jié)果,計(jì)算綜合評分,結(jié)果見表6。
表5 鹽炙菟絲子響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平表Tab.5 Level table of experimental design factors of salt burning Cuscutae Semen response surface
表6 鹽炙菟絲子響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Tab.6 Experimental design and results of salt burnt Cuscutae Semen response surface
利用Design Expert 10 軟件對實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析,得二次多項(xiàng)式方程為Y= 88.62 + 0.43A-0.47B+ 0.48C+ 0.39AB+ 0.96AC- 0.73BC- 2.55A2-3.27B2- 2.82C2。方差分析結(jié)果見表7,擬合得到二項(xiàng)式模型P<0.000 1,極具顯著性,失擬項(xiàng)P= 0.498 2(>0.05)不顯著。說明在研究范圍內(nèi)所建模型具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。單因素B(炒制時間)、C(炒制溫度)均極具顯著性。根據(jù)F值可知各因素貢獻(xiàn)率為C>B>A。模型相關(guān)系數(shù)R2= 0.985 7,決定系數(shù)R2Adj= 0.965 4,可預(yù)測89.22%響應(yīng)值。說明該模型擬合良好,可用于菟絲子鹽炙工藝優(yōu)化。
表7 回歸模型方差分析結(jié)果Tab.7 Results of ANOVA of regression models
繪制個各因素對鹽炙菟絲子綜合評分的影響的響應(yīng)曲面圖及單因素兩兩交互作用圖,結(jié)果見圖3。其中,曲面越陡峭,等高線越密集,說明該因素對綜合評分的影響越顯著[10]。
圖3 鹽水用量、炒制時間、炒制溫度兩兩交互對鹽菟絲子綜合評分的影響Fig.3 Effects of salt water dosage, stir-frying time and stir-frying temperature on the comprehensive score of salt Cuscutae Semen
從圖3 結(jié)合方差分析可知,炒制時間(B)和炒制溫度(C)所對應(yīng)的曲面最陡峭,表明兩者對菟絲子鹽炙工藝影響最顯著,且兩者交互影響最顯著。根據(jù)回歸模型預(yù)測,菟絲子最佳鹽炙工藝為:每100 g菟絲子加鹽水41 mL,炒制時間為4.84 min,炒制溫度為122.27℃。根據(jù)實(shí)際操作,將預(yù)測所得最佳進(jìn)行調(diào)整,即:每100 g 菟絲子加鹽水40 mL,炒制溫度為120 ~ 130℃,炒制時間為5 min。
按最佳條件進(jìn)行3 次驗(yàn)證試驗(yàn),同樣測定各指標(biāo)成分的含量,計(jì)算綜合評分,結(jié)果見表8。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)平均綜合評分為90.270 1,與預(yù)測值88.683 3 之間的相對誤差為1.76%,與預(yù)測結(jié)果相近,表明本實(shí)驗(yàn)所建模型預(yù)測能力較強(qiáng),形成的鹽炙工藝穩(wěn)定性較好。
表8 鹽菟絲子最優(yōu)工藝驗(yàn)證(n = 3)Tab.8 Verification of optimal process of salt Cuscutae Semen(n = 3)
研究發(fā)現(xiàn),菟絲子中金絲桃苷、山柰酚、紫云英苷具有促進(jìn)免疫調(diào)節(jié)[11]、促進(jìn)神經(jīng)干細(xì)胞增殖[12]、成骨細(xì)胞分化等作用;綠原酸具有增強(qiáng)免疫力、抗菌抗病毒的作用[13];其總黃酮對人體生殖系統(tǒng)、心腦血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等均具有調(diào)節(jié)作用[14];水溶性浸出物符合中醫(yī)臨床應(yīng)用習(xí)慣;醇提物具有抗氧化、抗衰老、抗癌等作用[15-16];且菟絲子含有一定量的脂肪油,研究表明脂肪酸有抗動脈硬化、預(yù)防心血管疾病的作用[7]。實(shí)驗(yàn)將其作為菟絲子鹽炙工藝的評價指標(biāo),使優(yōu)化所得工藝更加貼合臨床。
實(shí)驗(yàn)前期對菟絲子總黃酮含量進(jìn)行測定時,因菟絲子中基本不含蘆丁,選用金絲桃苷為對照品,使總黃酮含量測定結(jié)果更為合理。在優(yōu)化菟絲子鹽炙工藝時,加入炮制輔料食用鹽的考察,對不同來源食鹽對鹽菟絲子中各部分含量的影響作了比較研究,結(jié)果顯示不同來源食鹽其綜合評分相近,但實(shí)驗(yàn)并未對鹽菟絲子中食鹽進(jìn)行測定,后續(xù)將對炮制用鹽的選擇進(jìn)行更為細(xì)致的研究。
炒制時間考察實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,鹽菟絲子綜合評分在7 min 時急劇下降,其可能原因有,菟絲子種子細(xì)小,炒制時間過長,容易炒僵,受熱過長導(dǎo)致有效成分破壞,含量降低,且種皮大面積破裂,將導(dǎo)致菟絲子脂肪油含量流失嚴(yán)重,綜合評分降低。且響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,鹽炙過程中,炒制溫度和炒制時間對菟絲子鹽炙方法影響較大,可能是菟絲子經(jīng)加熱處理后,質(zhì)地酥脆,其黃酮類成分溶出增加,含量升高。這與張穎等[17]實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為一致,可互為印證。
本研究通過單因素結(jié)合響應(yīng)面,多指標(biāo)綜合評分評估優(yōu)化菟絲子鹽炙工藝,經(jīng)驗(yàn)證優(yōu)選工藝穩(wěn)定可行,可為規(guī)范化生產(chǎn)鹽菟絲子提供參考。但工藝還存在缺少中試放大的問題,有待進(jìn)一步驗(yàn)證完善,后續(xù)還會從菟絲子鹽炙前后化學(xué)成分含量及藥理作用差異方面,進(jìn)一步驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)優(yōu)選炮制工藝的可行性。以期為鹽菟絲子炮制工藝的參數(shù)具體化提供理論依據(jù),為后續(xù)鹽菟絲子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)建立及炮制機(jī)理探討奠定基礎(chǔ)。