李婉玉 李琳馬慧萍魯艷梅 石曉峰*張朋朋張家旭董學(xué)鳳葉倩女
(1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,甘肅 蘭州730000; 2.甘肅省醫(yī)學(xué)科學(xué)研究院,甘肅 蘭州730050; 3.中國(guó)人民解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第九四〇醫(yī)院藥劑科全軍高原損傷防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,甘肅 蘭州730050)
復(fù)方紅黃口含片由紅景天、黃芪、黃精、枸杞子4 味中藥組成,方中君藥紅景天是防治缺氧和高原反應(yīng)的最常用中藥;補(bǔ)氣養(yǎng)陰的黃芪和滋陰益腎的黃精、枸杞子可減緩紅景天苦寒藥性,同時(shí)增強(qiáng)補(bǔ)益功效,并且三者具有耐缺氧、抗疲勞、抗氧化應(yīng)激等作用[1-3]。
缺氧威脅人體健康,并且城市上班族等腦力工作者因?yàn)橛媚X過度、缺乏鍛煉等原因容易產(chǎn)生腦供血不足、氧氣利用不足的亞健康問題,故開發(fā)具有耐缺氧功能的產(chǎn)品具有很大的應(yīng)用前景。目前,有上述作用的藥物和保健品以西藥、紅景天提取物或其他單味中藥為主[4-6],并且耐缺氧、抗疲勞雙功能保健品中膠囊、飲品占比較大,片劑較少[7]。
本實(shí)驗(yàn)在課題組前期研究[8-9]的基礎(chǔ)上,研發(fā)出適應(yīng)當(dāng)下快節(jié)奏生活需求、口感優(yōu)良、服用攜帶方便、具有耐缺氧作用的口含片,并以外觀、口感、硬度、崩解時(shí)間為評(píng)價(jià)指標(biāo),采用單因素試驗(yàn)結(jié)合正交試驗(yàn)優(yōu)化其成型工藝,再通過常壓耐缺氧實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)其耐缺氧作用,以期為該復(fù)方開發(fā)利用提供理論依據(jù)。
1.1 試劑 紅景天(批號(hào)20190127,隴南市惠康中藥材有限公司);黃芪(批號(hào)20180711)、黃精(批號(hào)20180823)、枸杞子(批號(hào)20180823)(安寧杏林藥材批發(fā)部),經(jīng)甘肅省醫(yī)學(xué)科學(xué)研究院石曉峰主任藥師檢驗(yàn)鑒定為正品,均符合2020 版《中國(guó)藥典》 一部規(guī)定。無水乳糖(河南春祥化工產(chǎn)品有限公司,批號(hào)18102206);微晶纖維素(山東光大科技發(fā)展有限公司,批號(hào)20171201);阿斯巴 甜(江蘇漢光甜味劑有限公司,批號(hào)W17032015);硬脂酸鎂(安徽山河藥用輔料有限公司,批號(hào)170130)。復(fù)方丹參滴丸(天士力醫(yī)藥集團(tuán)股份有限公司,批號(hào)190709)。BCA 蛋白濃度檢測(cè)試劑盒(北京索萊寶科技有限公司,批號(hào)20201010);總抗氧化能力(T-AOC)檢測(cè)試劑盒(批號(hào)20201211)、總超氧化物歧酶(T-SOD)檢測(cè)試劑盒(批號(hào)20210116)、還原型谷胱甘肽(GSH)檢測(cè)試劑盒(批號(hào)20200930)、過氧化氫酶(CAT)檢測(cè)試劑盒(批號(hào)20200818)、丙二醛(MDA)檢測(cè)試劑盒(批號(hào)20200831)、過氧化氫(H2O2)檢測(cè)測(cè)試盒(批號(hào)20210119)、NO 化學(xué)法檢測(cè)試劑盒(批號(hào)20200808)均購(gòu)自南京建成生物工程研究所。無水乙醇為分析純。
1.2 儀器 YC-010 型多功能提取濃縮回收機(jī)組(上海雅程儀器設(shè)備有限公司);HH-4 型電熱恒溫水浴鍋(北京科偉永興儀器有限公司);DGZ-76型電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠);CX-100 型快速開蓋萬能高速粉碎機(jī)(上海市晟喜制藥機(jī)械有限公司);TDP-1.5 型單沖壓片機(jī)(上海綠翊機(jī)械制造有限公司);SY-3D型片劑四用測(cè)定儀(上海黃海藥檢儀器有限公司);AE260 型電子天平(萬分之一,瑞士Mettler-Toledo 公司);JXFSTPRP-24 型全自動(dòng)樣品快速研磨儀(上海凈信科技有限公司);3K15 型低溫離心機(jī)(德國(guó)Sigma 公司);SpectraMax i3 型全自動(dòng)熒光酶標(biāo)儀(美國(guó)Molecular Devices 公司)。
1.3 動(dòng)物 SPF 級(jí)雄性Balb/c 小鼠150只,體質(zhì)量20~22 g,購(gòu)于北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)SCXK(京)2016-0006,使用許可證號(hào)SYCK(軍)2020-0040,飼養(yǎng)于中國(guó)人民解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第九四〇醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心,飼養(yǎng)室溫度23~27 ℃,相對(duì)濕度45%~65%,維持飼料喂養(yǎng),適應(yīng)性喂養(yǎng)3 d 后開始實(shí)驗(yàn),其間自由進(jìn)食進(jìn)水。
2.1 制備工藝研究
2.1.1 浸膏粉制備 按處方比例稱取紅景天、黃芪、黃精、枸杞子,其中紅景天、黃芪加14 倍量70%乙醇加熱回流提取2次,每次138 min,濾過,藥渣與藥液分開備用;黃精、枸杞子與藥渣合并,加入按比例稱取的原處方飲片質(zhì)量的10 倍量水煎煮提取3次,每次2.94 h,濾過,濾液備用,將醇提藥液濃縮至無醇味后與水煎液合并,濃縮,制得浸膏,干燥,粉碎,過120 目篩,即得。
2.1.2 口含片制備 按配方稱取“2.1.1”項(xiàng)下浸膏粉和輔料,過120 目篩,再加入一定比例甜味劑,混合均勻后加入一定體積分?jǐn)?shù)乙醇,濕法制軟材,過18 目篩制粒,在50 ℃下烘干,加入適量硬脂酸鎂混勻壓片,即得。
2.1.3 指標(biāo)檢測(cè) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,以口含片外觀、口感、硬度、崩解時(shí)間為評(píng)價(jià)指標(biāo),四者權(quán)重分別為0.2、0.3、0.2、0.3[10-11],采用綜合加權(quán)評(píng)分法[12]評(píng)價(jià)處方中主要因素對(duì)口含片質(zhì)量的影響。
2.1.3.1 外觀 取本品10片,置于白色平盤中,在自然光下觀察其完整度、色澤、表面光潔度,按表1 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分。
2.1.3.2 口感 征集15 名志愿者,采用盲法進(jìn)行品嘗,詢問其感受,按表1 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分。
2.1.3.3 硬度測(cè)定 采用片劑硬度儀測(cè)定3~6 片本品的硬度,取平均值,按表1 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分。另外,不需要包衣的素片為了防止其在包裝運(yùn)輸中出現(xiàn)松片裂片現(xiàn)象,硬度應(yīng)不小于30 N。
2.1.3.4 崩解時(shí)間 按2020 年版《中國(guó)藥典》四部通則0921 含片崩解時(shí)限檢查法檢查,要求不得在10 min 內(nèi)全部崩解或溶解[13],按表1 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分。
表1 各指標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 Scoring criteria for various indices
2.1.4 單因素試驗(yàn)
2.1.4.1 浸膏粉用量 考慮到片劑載藥量不宜過低,故將浸膏粉比例控制在20% 以上;考慮到浸膏粉具有較強(qiáng)的吸濕性,而且還會(huì)影響口感,故其用量不宜超過50%。因此,將浸膏粉用量設(shè)置為25%、30%、35%、40%、45%,填充劑(乳糖-微晶纖維素)比例為3∶1,甜味劑(阿斯巴甜)用量為1%(以浸膏粉、填充劑總量計(jì)),潤(rùn)濕劑為70%乙醇,潤(rùn)滑劑為1% 硬脂酸鎂(以干顆??偭坑?jì))。
2.1.4.2 填充劑比例 將乳糖和微晶纖維素以一定比例混合,作為填充劑。固定浸膏粉用量為40%,則乳糖-微晶纖維素總量為60%,再將兩者比例設(shè)置為4∶1、3∶1、2∶1、1∶1、1∶2,甜味劑用量為1%,潤(rùn)濕劑為70% 乙醇,潤(rùn)滑劑為1%硬脂酸鎂。
2.1.4.3 甜味劑用量 前期預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),不同填充劑比例制得的片劑均存在明顯澀味,故要加入適量矯味劑來改善口感。阿斯巴甜甜味純正,不易吸濕,故將其作為甜味劑,用量設(shè)置為0、0.5%、1%、1.5%、2%。
2.1.4.4 潤(rùn)濕劑體積分?jǐn)?shù) 選擇乙醇作為潤(rùn)濕劑,將其體積分?jǐn)?shù)設(shè)置為65%、70%、75%、80%、85%。
2.1.4.5 潤(rùn)滑劑用量 選擇滑石粉、二氧化硅、硬脂酸鎂作為潤(rùn)滑劑,將其用量分別設(shè)置為1%、1%、1%或0.5%。
2.1.5 正交試驗(yàn) 在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上,選擇浸膏粉用量(A)、填充劑比例(B)、甜味劑用量(C)、潤(rùn)濕劑體積分?jǐn)?shù)(D)作為影響因素,進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn),每組重復(fù)3次,因素水平見表2。
表2 因素水平Tab.2 Factors and levels
2.2 耐缺氧作用研究
2.2.1 分組與給藥 小鼠隨機(jī)分為5組,分別為空白組、陽(yáng)性組(復(fù)方丹參滴丸[14])、復(fù)方紅黃口含片低劑量組、復(fù)方紅黃口含片中劑量組、復(fù)方紅黃口含片高劑量組,每組30只,空白組灌胃給予0.5%CMC-Na 溶液,其他各組灌胃給予相應(yīng)藥物的0.5%CMC-Na 溶液。按照人用劑量折算,陽(yáng)性組為0.15 g/kg,復(fù)方紅黃口含片低劑量組為3 g/kg,復(fù)方紅黃口含片中劑量組為5 g/kg,復(fù)方紅黃口含片高劑量組為7.5 g/kg(復(fù)方紅黃口含片各劑量組給藥量按照片劑載藥量換算,分別為人用劑量的10、20、30 倍),各組連續(xù)給藥10 d,容量均為0.2 mL/10 g,每天1 次。
2.2.2 常壓耐缺氧實(shí)驗(yàn) 各組小鼠于末次灌胃給藥1 h后,放入裝有5 g 鈉石灰的250 mL 磨口瓶中,瓶中預(yù)先放1 張濾紙用于吸收排泄物。實(shí)驗(yàn)前,先在瓶口處均勻涂抹凡士林,放入小鼠后立即塞緊瓶蓋以防止漏氣,隨后開始計(jì)時(shí),以小鼠呼吸停止、腹部不起伏為觀察指標(biāo),記錄存活時(shí)間,計(jì)算其延長(zhǎng)率。
2.2.3 亞硝酸鈉中毒存活實(shí)驗(yàn) 各組小鼠于末次灌胃給藥1 h后,腹腔注射2.4% 亞硝酸鈉溶液,容量為0.1 mL/10 g,注射完成后立即開始計(jì)時(shí),以呼吸停止、無明顯活動(dòng)特征為指標(biāo),記錄存活時(shí)間。
2.2.4 急性腦缺血性缺氧實(shí)驗(yàn) 各組小鼠于末次灌胃給藥1 h后,用鋒利的手術(shù)剪自頸部逐只斷頭,記錄斷頭后小鼠張口喘氣次數(shù)。
2.2.5 氧化應(yīng)激指標(biāo)檢測(cè) 取小鼠腦組織適量,按照相關(guān)試劑盒說明書檢測(cè)T-AOC、T-SOD、GSH、CAT 活性及MDA、H2O2、NO 水平。
2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 通過SPSS 25.0 軟件進(jìn)行處理,結(jié)果以()表示,若數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布,則多組間比較采用ANOVA 檢驗(yàn);若符合正態(tài)分布而且方差齊,則組間兩兩比較采用LSD 檢驗(yàn);若不符合方差齊性,則組間兩兩比較采用Games-Howell檢驗(yàn);若不符合正態(tài)分布而且方差不齊,則多組間比較采用獨(dú)立樣本Kruskal-Wallis 檢驗(yàn)。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.1 單因素試驗(yàn)
3.1.1 浸膏粉用量 當(dāng)浸膏粉用量增加時(shí),硬度升高,崩解時(shí)間延長(zhǎng),但其本身的酸澀味會(huì)使口含片口感變差,并且崩解時(shí)間不宜過長(zhǎng),故確定為40%,見圖1。
圖1 浸膏粉用量對(duì)口含片質(zhì)量的影響Fig.1 Effect of extract powder consumption on the quality of buccal tablets
3.1.2 填充劑比例 當(dāng)乳糖與微晶纖維素比例為3∶1時(shí),口含片外觀、口感理想,硬度、崩解時(shí)間均符合藥典要求,故確定為3∶1,見圖2。
圖2 填充劑比例對(duì)口含片質(zhì)量的影響Fig.2 Effect of filler ratio on the quality of buccal tablets
3.1.3 甜味劑用量 當(dāng)甜味劑用量為1%時(shí),口含片外觀、口感理想,硬度、崩解時(shí)間均符合藥典要求,故確定為1%,見圖3。
圖3 甜味劑用量對(duì)口含片質(zhì)量的影響Fig.3 Effect of sweetener consumption on the quality of buccal tablets
3.1.4 潤(rùn)濕劑體積分?jǐn)?shù) 當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)過高時(shí),顆粒太松散,不利于壓片;過低時(shí),浸膏粘手,也不利于制粒,故確定為75%,見圖4。
圖4 潤(rùn)濕劑體積分?jǐn)?shù)對(duì)口含片質(zhì)量的影響Fig.4 Effect of wetting agent concentration on the quality of buccal tablets
3.1.5 潤(rùn)滑劑用量 在相同用量下,加入二氧化硅、硬脂酸鎂后顆粒流動(dòng)性較好,但前者會(huì)使片劑發(fā)生脫蓋現(xiàn)象,故不予考慮;后者為口含片常用潤(rùn)滑劑,但其本身為疏水性物質(zhì),又覆蓋在顆粒表面,故用量過大時(shí)可能影響片劑水浸潤(rùn)性,造成其崩解或溶出遲緩,一般不宜超過1%,故確定為0.5%,見表3。
表3 潤(rùn)滑劑用量對(duì)口含片質(zhì)量的影響Tab.3 Effect of lubricant consumption on the quality of buccal tablets
3.2 正交試驗(yàn) 結(jié)果見表4,方差分析見表5。由此可知,各因素影響程度依次為B>A>C>D,即填充劑比例>浸膏粉用量>甜味劑用量>潤(rùn)濕劑體積分?jǐn)?shù);因素A、B、C對(duì)口含片質(zhì)量有顯著影響(P<0.05),而D無顯著影響(P>0.05),故參考文獻(xiàn)[15-16]與驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果,將D作為誤差項(xiàng)。最終確定,最優(yōu)工藝為A3B2C2D3,即浸膏粉用量40%,填充劑(乳糖-微晶纖維素)比例3∶1,甜味劑(阿斯巴甜)用量1.0%,潤(rùn)濕劑(乙醇)體積分?jǐn)?shù)80%,潤(rùn)滑劑(硬脂酸鎂)用量0.5%。
表4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Tab.4 Design and results of tests
表5 方差分析Tab.5 Analysis of variance
3.3 驗(yàn)證試驗(yàn) 按“3.2”項(xiàng)下優(yōu)化工藝制備3批口含片,進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),結(jié)果見表6。由此可知,口含片崩解時(shí)間、硬度理想,口感良好,脆碎度、片重差異符合藥典規(guī)定。
表6 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果(n=3)Tab.6 Results of verification tests(n=3)
3.4 耐缺氧作用
3.4.1 常壓耐缺氧存活時(shí)間 與空白組比較,復(fù)方紅黃口含片中、高劑量組小鼠存活時(shí)間延長(zhǎng)(P<0.05,P<0.01),其中高劑量組長(zhǎng)于陽(yáng)性組,見表7。
表7 復(fù)方紅黃口含片對(duì)小鼠常壓耐缺氧存活時(shí)間的影響(, n=10)Tab.7 Effect of Compound Honghuang Buccal Tablets on mouse survival time under normal pressure(,n=10)
表7 復(fù)方紅黃口含片對(duì)小鼠常壓耐缺氧存活時(shí)間的影響(, n=10)Tab.7 Effect of Compound Honghuang Buccal Tablets on mouse survival time under normal pressure(,n=10)
注:與空白組比較,*P<0.05,**P<0.01。
3.4.2 亞硝酸鈉中毒存活時(shí)間 注射亞硝酸鈉后,各組小鼠存活時(shí)間比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表8。
表8 復(fù)方紅黃口含片對(duì)小鼠亞硝酸鈉中毒存活時(shí)間的影響(, n=10)Tab.8 Effect of Compound Honghuang Buccal Tablets on mouse survival time poisoned by sodium nitrite(, n=10)
表8 復(fù)方紅黃口含片對(duì)小鼠亞硝酸鈉中毒存活時(shí)間的影響(, n=10)Tab.8 Effect of Compound Honghuang Buccal Tablets on mouse survival time poisoned by sodium nitrite(, n=10)
3.4.3 張口喘氣次數(shù) 與空白組比較,復(fù)方紅黃口含片各劑量組小鼠張口喘氣次數(shù)升高(P<0.05,P<0.01),見表9。
表9 復(fù)方紅黃口含片對(duì)小鼠張口喘氣次數(shù)的影響(,n=10)Tab.9 Effect of Compound Honghuang Buccal Tablets on mouse mouth opening and wheezing frequency(, n=10)
表9 復(fù)方紅黃口含片對(duì)小鼠張口喘氣次數(shù)的影響(,n=10)Tab.9 Effect of Compound Honghuang Buccal Tablets on mouse mouth opening and wheezing frequency(, n=10)
注:與空白組比較,*P<0.05,**P<0.01。
3.4.4 腦組織氧化應(yīng)激指標(biāo) 與空白組、陽(yáng)性組比較,復(fù)方紅黃口含片中、高劑量組小鼠腦組織T-SOD 活性升高(P<0.05),各劑量組CAT 活性升高(P<0.01)。各組小鼠腦組織GSH 活性及MDA、NO 水平比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與空白組比較,復(fù)方紅黃口含片低劑量組小鼠腦組織T-AOC 活性升高(P<0.05);與陽(yáng)性組比較,復(fù)方紅黃口含片各劑量組小鼠腦組織T-AOC 活性升高(P<0.05,P<0.01)。與空白組比較,復(fù)方紅黃口含片高劑量組小鼠腦組織H2O2水平降低(P<0.05)。見表10。
表10 復(fù)方紅黃口含片對(duì)小鼠腦組織氧化應(yīng)激指標(biāo)的影響(, n=10)Tab.10 Effects of Compound Honghuang Buccal Tablets on oxidative stress indices in mouse brain tissues(, n=10)
表10 復(fù)方紅黃口含片對(duì)小鼠腦組織氧化應(yīng)激指標(biāo)的影響(, n=10)Tab.10 Effects of Compound Honghuang Buccal Tablets on oxidative stress indices in mouse brain tissues(, n=10)
注:與空白組比較,*P<0.05,**P<0.01;與陽(yáng)性組比較,#P<0.05,##P<0.01。
中藥片劑具有易吸濕的缺點(diǎn),課題組前期選擇乳糖-甘露醇作為填充劑,但不同比例兩者制得的片劑都極易吸濕,故又考察了乳糖、甘露醇單獨(dú)使用,但效果均不理想。查閱文獻(xiàn)[17-18]發(fā)現(xiàn),乳糖有甜味,吸濕性較低,為口含片常用輔料,增加其比例可提高片劑硬度,使其外觀更完整光潔;微晶纖維素是天然纖維素的水解產(chǎn)物,性質(zhì)穩(wěn)定,與主藥不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),具有良好的流動(dòng)性與可壓性,可使顆粒松散均勻便于壓片[19]。因此,本實(shí)驗(yàn)聯(lián)合應(yīng)用乳糖、微晶纖維素作為復(fù)方紅黃口含片填充劑,并優(yōu)選出兩者最佳比例為3∶1。
口含片中浸膏粉比例只占40%,耐缺氧實(shí)驗(yàn)若直接以其給藥則劑量難以準(zhǔn)確控制,而且用量較大。因此,本實(shí)驗(yàn)直接采用浸膏粉,并參考市面上其他口含片用量,將低、中、高劑量分別換算成人體質(zhì)量的10、20、30倍,發(fā)現(xiàn)不同劑量給藥后小鼠進(jìn)食飲水正常,無不良反應(yīng)出現(xiàn),表明復(fù)方紅黃口含片安全范圍較寬。
缺氧后腦組織能量轉(zhuǎn)化不足,活性氧、有害氮氧自由基增多,可攻擊細(xì)胞而引起氧化應(yīng)激[20]。T-SOD、GSH、CAT、T-AOC 是重要的抗氧化物酶[21],本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),給藥后四者水平升高,表明復(fù)方紅黃口含片可調(diào)節(jié)機(jī)體在缺氧時(shí)氧化-抗氧化平衡。MDA、H2O2、NO 是氮氧自由基有害代謝產(chǎn)物,可反映細(xì)胞受損程度,本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),給藥后三者水平均有不同程度的降低,表明復(fù)方紅黃口含片可減緩缺氧時(shí)細(xì)胞和組織受到的損傷。