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清眩丸醇提工艺的正交设计-重复实验法优选
作者:陈 赟    
作者单位:(华南理工大学化学与化工学院,广东 广州 510640)

《时珍国医国药》 2010年 第4期

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       【摘要】 
       目的确定清眩丸中原料药川芎、白芷共同醇提的最佳提取工艺条件。方法采用高效液相色谱实现对浸膏中阿魏酸和欧前胡素的同时测定。以出膏率、欧前胡素得率、阿魏酸得率的综合评分为指标,用正交设计-重复实验法考察乙醇浓度和用量、提取时间、提取次数等因素对提取的影响,确定乙醇同时提取川芎和白芷中有效成分的最佳工艺条件。结果清眩丸中川芎与白芷同时醇提的最佳工艺为:85%乙醇,用量8倍,提取时间为1 h,提取次数为3次。结论该法为清眩胶囊原料药川芎与白芷提取工艺的确定提供实验依据。
       【关键词】  清眩丸; 提取工艺; 阿魏酸; 欧前胡素; 正交实验
       清眩丸由川芎、白芷、薄荷、荆芥穗、石膏5味药材加工而成,收载于《中国药典》2005年版Ⅰ部。功能散风清热,用于治疗风热、头晕、目眩、偏正头痛、鼻塞牙痛[1,2]。方中君药川芎为伞形科藁本属植物川芎Ligusticum chuanxiong Hort.的干燥根茎,含有阿魏酸、川芎内酯、生物碱等成分,具有活血行气、祛风止痛的功效;白芷为伞型科植物白芷Angelica dahurica (Fisch.ex Hoffm.) Benth. et Hook.f.的干燥根,主要有效成分为香豆素类化合物,欧前胡素为其中之一,具有散风除湿、通窍止痛、消肿排脓的功能[3,4]。由于现有清眩丸大蜜丸产品的用药量大、服用困难、卫生指标低、含蜂蜜量大、吸潮性强、易霉变等缺点,本研究试图改剂型为胶囊剂,减少服药量,提高药品质量的可控性,使药物稳定性提高。
       本文将出膏率、欧前胡素得率、阿魏酸得率的综合评分为正交工艺优选的指标成分,考察乙醇浓度、乙醇用量、提取时间和提取次数等因素对清眩丸中川芎和白芷同时采取乙醇提取过程进行条件优化。由于正交表L9 (34) 各列均被因素排满,表中未留下空白列,也无历史资料提供经验误差,为避免增加试验次数,不使用更大的正交表,故作重复试验,估算试验误差,进行方差分析,以确定各因素的显著性水平[5,6],从而得出清眩丸醇提的最佳工艺参数。
       1 仪器与试剂
       高效液相色谱系统,阿魏酸对照品(供含量测定用,中国药品生物制品鉴定所),欧前胡素对照品(供含量测定用,中国医学科学研究院分离纯化而得)。白芷、川芎药材购自杭州市华东医药公司,经鉴定符合《中国药典》Ⅰ部标准。甲醇为色谱纯,乙醇为分析纯。
       2 方法
       2.1 正交表设计根据药材性质、浸提理论和预实验结果,川芎和白芷的醇提工艺与乙醇浓度、乙醇用量、提取时间和提取次数等因素有密切关系。为选择最佳提取工艺条件,采用L9(34)正交表,以出膏率、欧前胡素得率、阿魏酸得率的综合评分为考察指标,每个实验平行做两次,共18组实验数据,各因素水平见表1。表1 因素水平
       2.2 实验方法
       2.2.1 浸膏提取取同一批川芎和白芷药材进行所有的正交实验,每次分别称取川芎和白芷药材各50g,按正交实验表L9(34)安排实验,提取时间从溶剂开始回流计算,提取过程保持溶剂回流状态,提取药液浓缩成稠膏,冷冻干燥得干浸膏粉,称重,计算出膏率。
       2.2.2 色谱条件的选择①色谱条件与系统适用性试验:色谱柱为汉邦C18柱;流动相为0.5%醋酸水与乙腈不同比例梯度洗脱,0~10 min,0.5%CH3COOH水溶液与CH3CN比为75∶25,10~17min,0.5%CH3COOH水溶液与CH3CN比为70∶30,17~30 min,0.5%HAC水溶液与CH3CN比为25∶75;流速:0.8 ml·min-1;阿魏酸、欧前胡素检测波长分别为323,254 nm;柱温为25℃,与相邻峰的分离度大于1.5。②对照品溶液的制备:取阿魏酸对照品适量,精密称定,加甲醇制成每毫升含0.002 mg的溶液,即可;取欧前胡素对照品适量,精密称定,加甲醇制成每毫升含0.001 mg的溶液,即可。③供试品溶液的制备:每个浸膏样品取0.02 g,精密称定,定容至10 ml容量瓶中超声15 min至溶解。④测定法:分别精密吸取供试品溶液及对照品溶液各10 μl,注入高效液相色谱仪中,以峰面积按外标法计算含量,即得。
       2.2.3 方法可行性研究 ①标准曲线与线性关系考察:精密称取阿魏酸对照品1.00 mg,欧前胡素0.50 mg分别置于50 ml量瓶中,加甲醇溶解并稀释至刻度,摇匀,定容至50 ml。再分别各取1 ml置于10 ml容量瓶内定容至刻度。按上述色谱条件,分别依次进样1,3,9,15,30 μl,分别注入高效液相色谱仪中,并测其相应的峰面积,依次为阿魏酸11 452,42 153,101 679,130 957,223 008,440 134,以对照品进样量为横坐标X,峰面积积分值为纵坐标绘制标准曲线,得阿魏酸的回归方程和线性范围。回归方程为:Y=7 392 957.9 494 799X-1 950.255 572 1,R2=0.999 9;欧前胡素:4 785,18 565,47 024,59 944,101 333,202 206,以峰面积(Y)对进样量(X)进行回归处理,得回归方程为:Y=6 802 736.701 337 3X-1 386.814 264 5,R2=0.999 9。
       2.3 数据处理与方差分析采用出膏率、欧前胡素得率及阿魏酸得率3项考察指标综合评分的方法优选醇提工艺(见表2)。评分标准:按指标主次,规定阿魏酸得率占40分,阿魏酸得率为82.26 mg·g-1取满分40分,阿魏酸得率为0 mg·g-1时取0分;规定欧前胡素得率也占40分,欧前胡素得率为69.52 mg·g-1取满分40分,欧前胡素得率为0 mg·g-1时取0分;出膏率占20分,根据实验出膏率的变动范围规定出膏率为10%取满分20分,大于等于30%取0分。
       根据提取率实验数据,分别计算各因素的离差平方和及第2类离差。因为本实验为重复试验,并且正交表中无空白列,故直接以第2类离差作为误差估计值来检验各因素的显著性。直观分析表和方差分析表如表3和表4所示。表2 正交实验设计L9(34)表3 直观分析表4 方差分析
       由方差分析可知,因素A和B为有极显著意义的因素,A,B应取提取率高的水平,按表3的K值,A取A3,B取B2;因素C和D按实际结果并考虑药材耗能等,C取C1,D取D3。故清眩丸中川芎和白芷同时醇提的最佳工艺条件为A3B2C1D3。
       2.4 工艺验证工艺筛选完成后,按上述条件和方法,对最佳提取工艺进行试验验证。实验结果表明,采用最优工艺参数与正交表中第8个实验结果类似,它的综合评分为各实验最高。
       3 结论
       以出膏率、欧前胡素得率、阿魏酸得率的综合评分为指标,采用正交设计-重复试验法,考虑工业中能源节约原则,清眩丸中川芎白芷共同醇提的最优方案为:A3B2C1D3,即乙醇浓度85%,乙醇倍量为8倍,提取时间为1 h,提取次数为3次。
       【参考文献】
           [1] 国家药典委员会.中国药典,Ⅰ部[S].北京:化学工业出版社,2005.
       
       [2] 谷学新,毛彦杰,岳 敏,等. 清眩丸质量标准初探[J].中国药学杂志,2004,39(10):786.
       
       [3] 刘 文,韩 笑,王学勇. 超临界CO2萃取白芷中欧前胡素的研究[J].中国药学杂志,2003,38(2):99.
       
       [4] 魏玉平,刘 俊,颜小林,等. 白芷治疗头痛的提取工艺评判指标的研究[J].中草药, 2001, 32(4):318.
       
       [5] 倪永兴,丁 峻,韩可勤,等. 药学应用数理统计[M].北京:军事谊文出版社, 1994:145.
       
       [6] 汤明辉,寇俊萍,朱丹妮,等. 正交设计-重复试验法优选当归芍药散的提取工艺[J].中国中药杂志,2000,25(11):668.

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