黨參不同炮制品丸劑溶出前后物性參數(shù)及化學(xué)成分相關(guān)性研究

陳天朝，耿夢麗，常倩倩，馬彥江，姚超，李沁，于蘭蘭

1.河南中醫(yī)藥大學(xué)，河南 鄭州 450008；2.河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，河南 鄭州 450000；3.河南醫(yī)藥技師學(xué)院，河南 開封 457000；4.河南省直第三人民醫(yī)院，河南 鄭州 450000

丸劑歷史悠久，最早見于先秦時期的《五十二病方》[1]。丸劑內(nèi)服后在胃腸道中溶散緩慢，藥效發(fā)揮遲緩但作用持久，多用于慢性病的治療[2]，且有“水丸取其易化，蜜丸取其緩化，糊丸取其遲化，蠟丸取其難化”之說[3]。2015 年版《中華人民共和國藥典》（一部）收載中藥丸劑品種379 種，丸劑為臨床常用劑型之一。黨參為桔?？浦参稂h參Codonopsis pilosula（Franch.）Nannf.、素花黨參Codonopsis pilosulaNannf. var.modesta（Nannf.）L.T.Shen 或川黨參Codonopsis tangshenOliv.的干燥根，具有健脾益肺、養(yǎng)血生津功效，臨床用于治療脾肺氣虛、食少倦怠、氣血不足、心悸氣短、津傷口渴等[4]。參照2015 年版《中華人民共和國藥典》及地方性炮制規(guī)范，黨參炮制方法有炒焦、炒炭、米炒、土炒、蒸制等，其中清炒法（即火制法）是工藝最簡單、操作較方便的處理方法[5]。目前黨參炮制品研究多集中于含量變化，而飲片炮制后形、色、氣、味、質(zhì)的變化多依據(jù)實驗者主觀判斷，缺乏客觀依據(jù)。物性參數(shù)是對傳統(tǒng)經(jīng)驗術(shù)語的客觀化:pH 值表示酸堿度，氧化值用于詮釋酸敗度即氣味變化，兩者可指征“氣、味”；吸水率及吸水膨脹度可指征“形”；相對密度作為物料固有屬性，可指征“質(zhì)”。5 項參數(shù)共同用于中藥制劑炮制智能化基礎(chǔ)研究的數(shù)據(jù)積累。本課題組前期運用德爾菲法評價的主觀化結(jié)合含量與物性變化測定的客觀化研究黨參清炒炮制工藝[6]，本研究在前期基礎(chǔ)上，測定清炒炮制前后黨參丸劑相關(guān)參數(shù)變化，并對丸劑的溶出度進行考察，探究物性參數(shù)與化學(xué)成分含量的相關(guān)性，以期增加黨參丸劑標(biāo)準(zhǔn)化工藝的判定數(shù)據(jù)，為清炒炮制工藝原理分析奠定基礎(chǔ)。

1 儀器與試藥

UliMate3000 高效液相色譜儀（賽默飛公司），糖衣鍋BY-1000（遼寧省東港市制藥設(shè)備廠），ZB-1 自動崩解時限檢查儀（天津藥典標(biāo)準(zhǔn)儀器廠），pHSJ-3F實驗室pH 計（上海雷磁·創(chuàng)益儀器儀表有限公司）。

黨參生品飲片（安徽人民中藥飲片有限公司，批號170921，產(chǎn)地甘肅），經(jīng)河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院王宏賢副主任藥師鑒定為桔梗科植物素花黨參Codonopsis pilosulaNannf.var.modesta（ Nannf. ）L.T.Shen 的干燥根。黨參炒黃、炒焦飲片均依據(jù)2015年版《中華人民共和國藥典》（四部）0213 炮制通則制備，經(jīng)河南省非物質(zhì)文化遺產(chǎn)傳承人、國家級老藥工朱清山鑒定飲片符合炮制標(biāo)準(zhǔn)。黨參炔苷對照品（上海源葉生物科技有限公司，B20283-10mg，純度≥98%），三七皂苷R1 對照品（上海源葉生物科技有限公司，B21099-20mg，純度≥98%），其他試劑均為分析純。

2 方法與結(jié)果

2.1 黨參不同炮制品丸劑制備

依據(jù)預(yù)試驗，選擇泛制時間（X1）、烘干時間（X2）、烘干溫度（X3）為考察因素，采用混合均勻設(shè)計表U12（62×4）和U12（122×4），以丸劑的水分含量（Y1，1～4 級）、重量差異（Y2，1～3 級）、溶散時限（Y3，1～4 級）為評價指標(biāo)，根據(jù)三者的評級進行評分，總評分＝Y(jié)1評級＋Y2評級＋Y3評級，總評分越高越好。制備工藝均勻試驗見表1、表2，優(yōu)選的制備工藝見表3。取黨參不同炮制品飲片細粉600 g、輔料小米100 g，采用泛制法[7-8]制備黨參生品丸劑、炒黃丸劑、炒焦丸劑，干燥，粉碎成細粉，過5 號篩，備用。

2.2 丸劑物性參數(shù)測定

2.2.1 吸水率將漏斗放置于恒溫恒濕、盛有純化水的干燥器內(nèi)，將濾紙折疊后放入漏斗內(nèi)飽和3 min，取出后放置于干燥濾紙上并放置配重。靜置30 s，精密稱取吸水飽和濾紙質(zhì)量（M1），稱重后放回內(nèi)漏斗內(nèi)。精密稱取約1.0 g 不同炮制品丸劑（M2），置于濾紙中（水完全浸沒不同炮制品丸劑，但水面低于濾紙上層邊緣）。靜置1 h 后，過濾3 min，同法處理帶有丸劑濾紙，記錄水飽和丸劑和濾紙總質(zhì)量（M3），計算吸水率（W）。W＝（M3－M1）/M2。

2.2.2 相對密度取不同炮制品丸劑約1.0 g，按2015 年版《中華人民共和國藥典》（四部）通則0601 相對密度測定法中比重瓶法，測定丸劑相對密度。

2.2.3 pH 值取不同炮制品丸劑1.0 g，置于100 mL 純化水中，室溫浸泡1 h，過濾，取濾液，用標(biāo)定后的pH 計測定pH 值。

2.2.4 氧化值

參照文獻[9-10]，取不同炮制品丸劑約7.5 g，量取300 mL 純水，蒸餾，收集前50 mL 餾分，進行氧化值測定。

表1 黨參生品丸劑和炒黃丸劑制備工藝U12（62×4）均勻試驗及結(jié)果

表2 黨參炒焦丸劑制備工藝U12（122×4）均勻試驗及結(jié)果

表3 黨參不同丸劑制備工藝

2.2.5 吸水膨脹度

取不同炮制品丸劑1.0 g，按2015 年版《中華人民共和國藥典》（四部）通則2101 膨脹度測定法測定。

2.2.6 測定結(jié)果

黨參不同炮制品丸劑物性參數(shù)測定結(jié)果見表4?？紤]到丸劑制備的各種影響因素，同種丸劑取3 份，每份平行3 次進行測定，以盡可能減小組間誤差。結(jié)果表明，黨參清炒炮制后，相應(yīng)飲片制得丸劑的氧化值呈增高趨勢，吸水率、相對密度均呈降低趨勢，pH值、吸水膨脹度呈先升高后降低趨勢。

表4 黨參不同丸劑物性參數(shù)測定結(jié)果（—x±s，n＝3）

2.4 黨參總皂苷測定

2.4.1 線性關(guān)系考察精密吸取三七皂苷對照品溶液0.25、0.5、0.75、1.25、2、2.5 mL，加甲醇稀釋至10 mL。取上述溶液各1 mL，水浴揮干溶劑。以空白試劑為對照，加入5%香草醛-冰醋酸0.2 mL，再加入高氯酸0.8 mL，搖勻，60 ℃水浴加熱20 min，加入冰醋酸5 mL，搖勻。以甲醇為空白對照，在535 nm 波長處測定吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)，對照品濃度為橫坐標(biāo)，進行線性回歸，得回歸方程Y＝17.37X＋0.007 1（r2＝0.998 6），線性范圍為0.007 6～0.053 3 mg/mL。

2.4.2 含量測定取丸劑粉末，平行3 份，按“2.4.1”項下方法，測定丸劑中黨參總皂苷含量。

2.4.3 溶出度測定取黨參丸劑樣品，按“2.3.10”項下方法處理，按“2.4.1”項下條件測定黨參總皂苷含量，計算各時間點黨參總皂苷的溶出量，并計算累計溶出率。

2.5 指標(biāo)成分含量及溶出度測定結(jié)果

2.5.1 指標(biāo)成分含量

黨參不同炮制品丸劑黨參炔苷、總皂苷含量測定結(jié)果見表5。經(jīng)清炒炮制后，黨參丸劑的黨參炔苷含量呈先增高后降低趨勢，總皂苷含量呈增高趨勢。

表5 黨參不同丸劑成分含量測定結(jié)果（mg/g）

2.5.2 Weibull 方程擬合依據(jù)Weibull 函數(shù)F＝1－exp[-（t－α）^m/β]，將黨參不同丸劑溶出時間數(shù)據(jù)進行擬合，依次求出Ln{1/[1－F（t）]}、Ln{Ln{1/[1－F（t）]}}、Ln（t－α）、1/m、β 的值并歸一化求解出α 值[12]，黨參不同炮制品丸劑體外溶出Weibull 方程相關(guān)擬合結(jié)果見表6、表7?？梢钥闯觯h參清炒炮制后，黨參炔苷及總皂苷的相關(guān)溶出參數(shù)均增大，表明清炒炮制可抑制黨參丸劑中指標(biāo)成分的溶出。所擬合的Weibull 方程R2均接近1，表明經(jīng)擬合所得丸劑累計溶出率較好，可用于預(yù)測黨參不同炮制品丸劑中黨參炔苷及黨參總皂苷的溶出率。

2.5.3 溶出曲線繪制

黨參不同炮制品丸劑的黨參炔苷及黨參總皂苷溶出曲線見圖2、圖3。黨參經(jīng)清炒炮制后，丸劑中黨參炔苷及總皂苷的累計溶出率均降低，表明清炒法抑制黨參丸劑中黨參炔苷及總皂苷的溶出。

表6 黨參不同丸劑Weibull 方程擬合參數(shù)Ln{Ln{1/[1－F（t）]}}

表7 黨參不同丸劑Weibull 方程擬合

圖2 黨參不同丸劑黨參炔苷溶出曲線

圖3 黨參不同丸劑黨參總皂苷溶出曲線

2.6 物性參數(shù)及指標(biāo)成分相關(guān)性考察

2.6.1 物性參數(shù)與指標(biāo)成分含量相關(guān)性

采用SPSS24.0 軟件對清炒炮制工藝與丸劑物性參數(shù)及化學(xué)成分含量進行相關(guān)性分析，結(jié)果見表8。黨參炔苷和黨參總皂苷含量與物性參數(shù)（吸水膨脹度、相對密度、氧化值、pH 值、吸水率）均顯著相關(guān)，吸水膨脹度與pH 值、氧化值與相對密度及吸水率、吸水率與相對密度相關(guān)性P＝0.00，氧化值與pH值相關(guān)性P＝0.006，吸水膨脹度與氧化值相關(guān)性P＝0.031，表明黨參丸劑各物性參數(shù)間相關(guān)性顯著。

表8 黨參清炒法與物性參數(shù)及指標(biāo)成分含量相關(guān)性（n＝9）

2.6.2 相關(guān)性模型建立

黨參炔苷與pH 值和吸水膨脹度及黨參總皂苷與pH 值所建立的回歸模型優(yōu)化后，所得六次項函數(shù)模型相關(guān)系數(shù)為1.000，但模型項數(shù)稍高，適用性不強。通過主成分因子分析發(fā)現(xiàn)，黨參丸劑中黨參炔苷含量主要受吸水膨脹度、相對密度及氧化值影響，黨參總皂苷含量主要受相對密度及氧化值影響，主成分分析的相應(yīng)回歸模型見表9。

表9 黨參不同丸劑指標(biāo)成分含量與物性參數(shù)相關(guān)性模型

2.6.3 指標(biāo)成分溶出參數(shù)與丸劑物性參數(shù)相關(guān)性

黨參不同炮制品丸劑中黨參炔苷及黨參總皂苷溶出參數(shù)Td與物性參數(shù)相關(guān)性分析見表10。結(jié)果顯示，黨參丸劑中黨參炔苷Td與吸水膨脹度及pH 值顯著相關(guān)，黨參總皂苷Td與吸水膨脹度顯著相關(guān)，相應(yīng) 回 歸 模 型 為:Y3＝2977.625－448.059X1X5＋16.834X12X52，R2＝0.999；Y4＝0.15＋0.009X5，R2＝0.940（Y3為黨參炔苷Td、Y4為黨參總皂苷Td），模型擬合度高，有較好的準(zhǔn)確性。

表10 黨參不同丸劑指標(biāo)成分溶出參數(shù)與物性參數(shù)相關(guān)性（n＝9）

2.6.4 丸劑差異性比較

對不同丸劑中指標(biāo)成分黨參炔苷進行多重性比較，結(jié)果黨參不同炮制品丸劑中黨參炔苷含量差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表11。

表11 黨參不同丸劑黨參炔苷含量多重性比較

3 討論

黨參不同丸劑為飲片經(jīng)粉碎制成比表面積大、易吸潮、易氧化的粉末，借助小米的粘合作用制丸，小米的吸水率隨煮沸時間延長而降低，相同質(zhì)量的丸劑粉末與飲片粉末相比，藥物質(zhì)量降低，導(dǎo)致丸劑吸水率降低；因溫度升高及粉碎破壞黨參的細胞壁組織構(gòu)架，導(dǎo)致吸水膨脹度升高及相對密度下降；pH 值降低主要由于黨參炮制后電離出的氫離子增多；氧化值上升與炮制過程中揮發(fā)性成分受熱分解有關(guān)，在一定程度上解釋了炒焦品的焦香氣味。此外，從HPLC 圖可以看出，黨參經(jīng)炮制后丸劑中黨參炔苷含量降低，并有新的化學(xué)成分出現(xiàn)，推測由于清炒過程伴隨氧化反應(yīng)發(fā)生，引起小分子成分轉(zhuǎn)化。初步分析，新化學(xué)成分可能包含大分子糖類成分受熱氧化分解產(chǎn)物5-羥甲基糠醛[13]，有待進一步研究。黨參清炒炮制后，物性參數(shù)與指標(biāo)成分黨參炔苷含量顯著相關(guān)，表明構(gòu)建物性參數(shù)與化學(xué)成分相關(guān)模型的可靠性。

黨參生品、炒黃、炒焦飲片所制丸劑的黨參炔苷含量逐漸減少直至為0，因而黨參炔苷與物性參數(shù)相對應(yīng)的回歸模型中，后半段有實際意義，前半段無意義。丸劑溶出前，黨參炔苷含量主要受吸水膨脹度、相對密度及氧化值的影響，黨參總皂苷含量主要受相對密度及氧化值影響；丸劑溶出后，黨參炔苷溶出參數(shù)受吸水膨脹度和pH 值影響，黨參總皂苷受吸水膨脹度影響。丸劑溶出前后指標(biāo)成分均與物性參數(shù)建立相關(guān)性比較，可更加全面分析炮制品丸劑制備的合理性，黨參炮制加工時可選擇吸水膨脹度、相對密度、氧化值及pH值4 項物性參數(shù)控制黨參飲片炮制質(zhì)量。所建立的指標(biāo)成分與物性參數(shù)相關(guān)模型R2較高，表明可依靠物性參數(shù)預(yù)測指標(biāo)成分的變化趨勢，但模型的準(zhǔn)確性尚需加大樣本量進一步確定。

黨參生品丸劑中黨參炔苷和黨參總皂苷溶出更快，適用于急病患者。黨參炒黃丸劑中黨參炔苷和黨參總皂苷溶出相對平緩，可延緩藥物在體內(nèi)釋放，更好地詮釋了“丸者緩也”特性，適用于長期服藥的慢病患者。臨床治療中合理使用黨參不同炮制品丸劑，有助于提高療效。