羅 群,任桂林,蒲清榮,任 維,王饒瓊,梁 盼,楊思進
(西南醫(yī)科大學附屬中醫(yī)醫(yī)院,四川 瀘州 646000)
2020年新型冠狀病毒肺炎(corona virus disease 2019,COVID-19)被世界衛(wèi)生組織宣布為全球大流行〔1〕。中醫(yī)藥對COVID-19 的治療效果明顯,對健康人群、無癥狀或輕癥患者具有預防作用,對重癥患者具有改善其預后、降低病死率的作用〔2-5〕。
西南醫(yī)科大學附屬中醫(yī)醫(yī)院根據(jù)中醫(yī)因時、因地、因人的“三因制宜”理念,推出了預防COVID-19的“扶正辟邪方(新冠0 號)”(川藥制(應急)字Z2020004),該方為根據(jù)《四川省新型冠狀病毒感染的肺炎中醫(yī)藥防控技術指南》中針對體弱人群創(chuàng)制的預防處方,主要由黃芪、山銀花、連翹、廣藿香、白扁豆、薄荷、荊芥等組成。該方中的薄荷、荊芥、廣藿香、連翹均含有揮發(fā)油,而揮發(fā)油是扶正辟邪顆粒的主要藥效成分。β-環(huán)糊精包合揮發(fā)油可提高揮發(fā)油的穩(wěn)定性〔6〕,因此,本研究采用β-環(huán)糊精對扶正辟邪顆粒的揮發(fā)油進行包合,優(yōu)選最佳的包合工藝,為扶正辟邪顆粒的生產(chǎn)工藝提供基礎。
1.1 主要儀器DF-101S 集熱式磁力加熱攪拌器(江蘇金怡儀器科技有限公司);HP-2020 恒溫加熱臺(漢邦科技有限公司);SHZ-D(Ⅲ)循環(huán)水式多用真空泵(上海道京儀器有限公司);ZDHW 調(diào)溫電熱套(北京中興偉業(yè)儀器有限公司);HGZF-Ⅱ-101-3電熱恒溫鼓風干燥箱(上海躍進醫(yī)療器械有限公司);A-SERIES 電子天平(常州市幸運電子設備有限公司)。
1.2 主要藥品與試劑薄荷、連翹、荊芥、廣藿香(四川鑫仁泰藥業(yè)有限責任公司,批號:201101、211101、211201、211101);β-環(huán)糊精(孟州市華興生物化工有限責任公司,批號:20220130);無水乙醇(成都市科隆化學品有限公司,批號:2021080202)。
2.1 揮發(fā)油提取工藝研究考慮到后期生產(chǎn)需要,直接從中藥飲片提取揮發(fā)油,藥材無需進行前處理。按10 倍處方量分別稱取連翹60 g、薄荷45 g、廣藿香45 g、荊芥45 g,采用水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油。以揮發(fā)油得油率為評價指標,以加水量、提取時間、浸泡時間為考察因素,每個因素選擇3 個水平進行L9(34)正交試驗〔7-8〕。正交試驗因素水平見表1,設計方案、結果和極差分析見表2,方差分析見表3。
表1 正交試驗因素水平
表2 正交試驗設計方案、結果和極差分析
表3 正交試驗方差分析
由試驗結果可知,對揮發(fā)油得油率影響程度大小依次為:提取時間(B)>加水量(A)>浸泡時間(C)。方差分析結果表明,提取時間對揮發(fā)油得油率具有顯著影響(P<0.05),加水量和浸泡時間對結果無顯著影響(P>0.05)。因此,確定最佳提取工藝為A3B3C1,即10倍量的水,浸泡0.5 h,提取4.5 h。
2.2 揮發(fā)油提取驗證性試驗揮發(fā)油提取工藝的最佳方案沒有在正交試驗因素表內(nèi),因此對最佳提取工藝進行了3 次驗證,結果揮發(fā)油得油率分別為0.90%、0.91%、0.91%,平均得油率為(0.91±0.01)%。
2.3 揮發(fā)油包合工藝研究
2.3.1 揮發(fā)油空白回收率的測定 精密吸取揮發(fā)油2.0 mL,置圓底燒瓶中,加水300 mL,加入適量沸石,加熱提取3 h,靜置30 min,量取揮發(fā)油的體積,結果揮發(fā)油平均空白回收率為96.67%(n=3)。
2.3.2 不同包合方法對揮發(fā)油包合率的影響 (1)飽和水溶液法:稱取β-環(huán)糊精20 g,置錐形瓶中,加入200 mL 蒸餾水,用調(diào)溫電熱套加熱攪拌至溶解,降溫至40 ℃,有少量晶體析出,置恒溫磁力攪拌器上攪拌。精密量取2.0 mL 揮發(fā)油,加入無水乙醇2.0 mL,混合均勻。緩慢加入β-環(huán)糊精飽和溶液中,保持40 ℃,攪拌3 h(包合轉速為200 r∕min),置4 ℃冰箱冷藏24 h,抽濾,用少量水和乙醇洗滌數(shù)次。40 ℃干燥至恒重,得白色粉末包合物。取包合物10.0 g,精密稱定,置于500 mL燒瓶中,加水200 mL,加熱提取3 h,靜置30 min,計算揮發(fā)油包合率。
揮發(fā)油包合率=[包合物中回收揮發(fā)油量∕(揮發(fā)油投入量×空白回收率)]×100%。
(2)研磨法:稱取β-環(huán)糊精20 g 置錐形瓶中,加入200 mL 蒸餾水,用調(diào)溫電熱套加熱攪拌至溶解,降溫至40 ℃,有少量晶體析出,將其置于研缽中。精密量取2.0 mL 揮發(fā)油,加入無水乙醇2.0 mL,混合均勻。緩慢加至研缽中,研磨3 h,取出,置4 ℃冰箱冷藏24 h,抽濾,依次用少量水和乙醇洗滌數(shù)次。40 ℃干燥至恒重,得白色粉末包合物。取包合物10.0 g,精密稱定,置于500 mL燒瓶中,加水200 mL,加熱提取3 h,靜置30 min,計算揮發(fā)油的包合率。結果表明飽和水溶液法揮發(fā)油包合率比研磨法高,故本實驗采用飽和水溶液法進行包合。見表4。
表4 2種包合方法揮發(fā)油包合率(%)
2.3.3 正交試驗設計優(yōu)化包合工藝 以β-環(huán)糊精與揮發(fā)油比例、包合溫度和包合時間為考察因素,以包合物收率和揮發(fā)油包合率為評價指標(兩者的權重系數(shù)分別是0.5),進行L9(34)正交試驗考察〔9-10〕。正交試驗因素水平見表5,設計方案、結果和極差分析見表6,方差分析見表7。
表5 正交試驗因素水平
表6 正交試驗設計方案、結果和極差分析
表7 正交試驗方差分析
包合物收率=[包合物質量∕(β-環(huán)糊精質量+揮發(fā)油質量)]×100%。
由試驗結果可知,對包合物收率、揮發(fā)油包合率影響程度大小依次為:包合溫度(B)>β-環(huán)糊精與揮發(fā)油比例(A)>包合時間(C)。方差分析結果表明,包合溫度對包合物收率和揮發(fā)油包合率有顯著影響(P<0.05),β-環(huán)糊精與揮發(fā)油比例、包合時間對包合物收率和揮發(fā)油包合率無顯著影響(P>0.05)。因此,確定最佳包合工藝為A2B2C3,即β-環(huán)糊精與揮發(fā)油的比例為10:1,包合溫度為40 ℃,包合3 h。
2.4 揮發(fā)油包合驗證性試驗對揮發(fā)油的最佳包合工藝進行了3 次驗證,結果揮發(fā)油包合物收率分別為84.50%、85.21%、83.72%,平均包合物收率為(84.48±0.75)%;揮發(fā)油包合率分別為91.55%、90.00%、90.51%,平均包合率為(90.69±0.79)%。
扶正辟邪顆粒是針對體弱人群、易感人群和健康人群創(chuàng)制的預防處方。該方由十味藥組成,其中揮發(fā)油主要來源于連翹、廣藿香、薄荷、荊芥四味藥物。連翹辛涼輕宣,具有透泄散邪、清熱解毒之效;荊芥祛風解表;薄荷辛涼,發(fā)汗解肌,除風熱而清頭目;廣藿香芳香和中,化濁辟穢,辛溫散表以祛邪。正如《本草正義》言“芳香能助中州清氣,勝濕辟穢”,故揮發(fā)油在扶正辟邪顆粒中具有重要的藥效作用。
本研究按照處方比例稱取連翹、廣藿香、薄荷、荊芥,進行揮發(fā)油提取。為了符合制劑的生產(chǎn)流程,揮發(fā)油提取因素僅考察了加水量、浸泡時間和提取時間,未考察粉碎粒度,直接從中藥飲片進行提取。由于揮發(fā)油具有易揮發(fā)、穩(wěn)定性差等缺點,導致顆粒制劑不穩(wěn)定,是制劑生產(chǎn)過程中的一大難題。β-環(huán)糊精包合揮發(fā)油后,揮發(fā)油與外界隔離,可提高揮發(fā)油的穩(wěn)定性,增強藥效。研究〔6〕顯示轉速不是揮發(fā)油包合工藝的主要影響因素,不同轉速對揮發(fā)油包合效果無顯著影響,故對包合轉速定為200 r∕min。對包合工藝進行優(yōu)化,考察了包合溫度、β-環(huán)糊精與揮發(fā)油比例、包合時間等因素對包合物收率和揮發(fā)油包合率的影響。同時對提取及包合工藝進行了驗證試驗,所得最優(yōu)工藝可行,可用于工業(yè)化生產(chǎn)。