高艷琳,崔邶周,陳岑,程巧鴛
1.浙江中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,浙江 杭州 310053;2.浙江省食品藥品檢驗(yàn)研究院,浙江 杭州 310052
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,物質(zhì)不斷豐富,超重和肥胖已成為世界性的健康問(wèn)題[1]。由于植物具有綠色、天然、副作用小等特點(diǎn),近年來(lái)人們不斷從中藥中尋找具有減肥作用的保健食品以達(dá)到健康瘦身的目的。據(jù)國(guó)家市場(chǎng)總局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)顯示,目前以中藥為原料的減肥通便類保健食品的注冊(cè)數(shù)量約占6%,常用原料有大黃、決明子、番瀉葉等[2-3]。大黃、決明子和番瀉葉等均為常用的瀉下藥,瀉下成分主要為蒽醌類化合物,具有一定的使用禁忌[4-5]。由于絕大多數(shù)植物保健食品原料尚未建立統(tǒng)一的原料目錄標(biāo)準(zhǔn),行業(yè)規(guī)范性和產(chǎn)品質(zhì)量均處于較低水平,存在較大的隱患[6-7]。2017年,我國(guó)首次啟動(dòng)了保健食品原料目錄研究專項(xiàng)課題,細(xì)化了保健食品原料研究的主要技術(shù)要求,至今已發(fā)布破壁靈芝孢子粉等5種保健食品原料目錄[8]。本課題在前期工作基礎(chǔ)上,對(duì)大黃的水提取工藝和膠囊制劑工藝進(jìn)行優(yōu)化,以總蒽醌含量為指標(biāo),對(duì)原料與制劑的質(zhì)量一致性進(jìn)行評(píng)價(jià),為保健食品原料目錄大黃品種的制定提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 材料與儀器 (1)材料:1,8-二羥基蒽醌對(duì)照品(批號(hào)110829-9702)購(gòu)自中國(guó)食品藥品檢定研究院;大黃藥材(批號(hào)TQ201912160301、TQ201912160302、TQ201912160303)來(lái)源于甘肅,經(jīng)浙江省食品藥品檢驗(yàn)研究院郭增喜教授鑒定為蓼科植物掌葉大黃(Rheum palmatum L.)的干燥根和根莖;大黃制劑(批號(hào)2020030101、2020030102、2020030103)由浙江壽仙谷藥業(yè)有限公司提供;所有溶劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。(2)儀器:XPE205 型電子天平(瑞士梅特勒公司);P300H 型超聲波清洗器(北京漢達(dá)森機(jī)械技術(shù)有限公司);DK-S26 型數(shù)顯電熱恒溫水浴鍋(上海浦東榮豐科學(xué)儀器有限公司);TU-1950 型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 提取工藝考察
1.2.1.1 大黃吸水率工藝考察 取大黃(批號(hào):TQ201912160301),粉碎成粗粉,按照每份樣重25 g,加500 mL水浸泡,觀察浸泡程度,并每隔1 h測(cè)量未吸收水的體積。
1.2.1.2 正交試驗(yàn)因素水平的選擇 根據(jù)文獻(xiàn)[9-10]報(bào)道,采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)選提取工藝,以大黃粗粉進(jìn)行投料,提取工藝采用水為提取溶媒,以提取次數(shù)、加水量、提取時(shí)間作為考察因素,每個(gè)因素選擇3個(gè)水平,按L9(34)正交試驗(yàn)表安排實(shí)驗(yàn)。因素水平表見(jiàn)表1。
表1 正交試驗(yàn)因素水平表Table 1 Factors and levels of the orthogonal design
1.2.2 膠囊制劑工藝考察
1.2.2.1 干燥工藝研究 取工藝驗(yàn)證所得提取液,分別于70℃條件下減壓濃縮至適當(dāng)程度,以物料流動(dòng)性良好、掛壁不明顯、物料耗損少作為濃縮終點(diǎn)的判斷標(biāo)準(zhǔn),測(cè)定所得濃縮液的相對(duì)密度。
1.2.2.2 提取物噴干粉的物理指標(biāo)測(cè)定 測(cè)定物料細(xì)粉的流動(dòng)性、堆密度和振實(shí)密度以考察提取物噴干粉在膠囊填充時(shí)的情況,其中流動(dòng)性用測(cè)定物料的休止角衡量。
1.2.3 總蒽醌的測(cè)定[11-12]
1.2.3.1 對(duì)照品溶液的制備 精密稱取1,8-二羥基蒽醌對(duì)照品12.69 mg 置于25 mL 容量瓶中,加甲醇溶解并稀釋至刻度,搖勻,即得。
1.2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備 精密量取對(duì)照品溶液0.1 mL、0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL、0.8 mL、1 mL于25 mL容量瓶中,加混合堿溶液至刻度,混勻,于暗處放置30 min。以混合堿液為空白,在526 nm波長(zhǎng)處分別測(cè)定吸光度。以濃度(μg/mL)為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.2.3.3 樣品測(cè)定 精密稱取大黃原料粗粉、膠囊各三批,置100 mL圓底燒瓶中,精密加入甲醇-鹽酸(10∶1)混合溶液25 mL,稱重,在80℃水浴中加熱回流30 min,放冷,加甲醇補(bǔ)足減失的重量,搖勻,濾過(guò),棄去初濾液,精密量取續(xù)濾液15 mL至分液漏斗中,加水25 mL,用二氯甲烷萃取3次(50 mL、40 mL、30 mL),合并提取液,并用水洗滌三次,每次40 mL,洗滌至中性,棄去水洗液,二氯甲烷層轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中水浴蒸干或轉(zhuǎn)移至圓底燒瓶于40℃水浴中減壓蒸餾至干,殘?jiān)蛹状际谷芙獠⑥D(zhuǎn)移至20 mL 容量瓶中,用甲醇定容至刻度,搖勻。精密量取2 mL,至25 mL容量瓶中,加混合堿液至刻度,混勻,按1.2.3.2項(xiàng)中方法測(cè)定。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次。采用Excel 2010統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整理、分析,運(yùn)用SPSS25.0對(duì)結(jié)果進(jìn)行方差分析,以P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 提取工藝
2.1.1 大黃吸水率 5 h 后測(cè)得吸水量分別為90 mL、100 mL、100 mL。根據(jù)公式:被吸收水的體積/藥材重量×100%計(jì)算藥材的吸水率,結(jié)果見(jiàn)表2。結(jié)果表明,大黃在達(dá)到吸水平衡后,其吸水率約為386.7%。由于大黃有一定吸水率,第一次提取時(shí)外加3倍水。
表2 藥材吸水率考察結(jié)果Table 2 Results of water absorption rate of raw materials
2.1.2 正交試驗(yàn)結(jié)果及驗(yàn)證 取同一批大黃粉碎成粗粉,按每份25 g,共稱取9份,按L9(34)正交試驗(yàn)表安排的方法提取,以出膏率為考察指標(biāo),結(jié)果見(jiàn)表3,方差分析見(jiàn)表4。結(jié)合極差R 值的大小對(duì)比可知,影響大黃出膏率的3個(gè)因素主次排序?yàn)椋阂蜃覣(提取次數(shù))>因子C(提取時(shí)間)>因子B(加水量)。三個(gè)因素對(duì)出膏率均隨因素水平的升高而呈增加的趨勢(shì)。結(jié)合出膏率方差分析結(jié)果可知,A 因素對(duì)出膏率在0.05水平上有顯著影響,B 因素對(duì)出膏率的影響不顯著。三個(gè)因素對(duì)出膏率均隨因素水平的升高而呈增加的趨勢(shì)。最優(yōu)組合為A3B3C3,但B因素影響較小,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際及產(chǎn)品特性,擬定最佳工藝為A3B1C3,即提取3次,每次1.5 h,加水量分別為11 倍、8 倍、8 倍。根據(jù)以上最優(yōu)條件進(jìn)行最佳工藝驗(yàn)證,三組平行實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果見(jiàn)表5,三批工藝驗(yàn)證樣品得膏率基本一致,變化幅度在5%范圍內(nèi),進(jìn)一步證明該工藝穩(wěn)定可行。
表3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Table 3 Design and results of orthogonal experiment
表4 出膏率方差分析結(jié)果Table 4 Variance analysis results of paste rate
表5 工藝驗(yàn)證結(jié)果Table 5 Results of process verification
2.2 膠囊制劑工藝
2.2.1 干燥工藝 結(jié)果見(jiàn)表6。把藥液濃縮至相對(duì)密度為1.07~1.12(50℃)的流浸膏,濃稠適中,不易出現(xiàn)掛壁現(xiàn)象,物料濃縮過(guò)程損耗小,可以保證生產(chǎn)的可行性。本品濃縮液相對(duì)密度定為1.10(50℃),濃縮溫度70℃以下。因此,在制備大黃提取物時(shí),采用噴霧干燥,干燥過(guò)程進(jìn)風(fēng)溫度170℃,出風(fēng)溫度90℃。
表6 濃縮液比重考察結(jié)果Table 6 Results of the specific gravity of concentrated liquid
2.2.2 提取物噴干粉的物理指標(biāo)測(cè)定 取上述粉碎所得的物料進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明,大黃提取物噴干粉的堆密度平均值為0.307 4 g/mL,振實(shí)密度平均值為0.493 6 g/mL,物料流動(dòng)性良好,因此以0 號(hào)膠囊殼直接進(jìn)行填充,填充量約為0.35 g。見(jiàn)表7。
表7 提取物噴干粉物理指標(biāo)測(cè)定結(jié)果Table 7 Testing results of the physical indexes of the spray-dried powder of the extract
2.3 質(zhì)量一致性研究
2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備 以濃度(μg/mL)為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,回歸方程為y=0.048 52x+0.009 35,R2=0.999 9,線性范圍為2.030 4~20.304 0 μg/mL。
2.3.2 樣品測(cè)定 三批大黃原料粗粉的總蒽醌含量分別為15.0 mg/g、15.3 mg/g、16.0 mg/g,三批膠囊總蒽醌含量分別為7.6 mg/g、7.6 mg/g、7.6 mg/g。
3.1 提取工藝 大黃為我國(guó)傳統(tǒng)中藥,公認(rèn)其有效成分為大黃蒽醌類。文獻(xiàn)報(bào)道常采用水或乙醇為溶劑對(duì)大黃藥材進(jìn)行提取,以水為溶劑時(shí),控制煎煮次數(shù)是提高出膏率的關(guān)鍵,且在大黃提取過(guò)程中,溫度與時(shí)間對(duì)大黃蒽醌類成分的影響甚大,長(zhǎng)時(shí)間受熱會(huì)破壞有效成分[13]。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)正交試驗(yàn),比較了提取次數(shù)、提取時(shí)間、加水量三個(gè)因素對(duì)大黃提取效率的影響,結(jié)果表明,提取次數(shù)增加在一定程度上提高了出膏率,提取時(shí)間與加水量對(duì)出膏率無(wú)較大影響。結(jié)合生產(chǎn)成本與時(shí)間成本,研究得出大黃提取工藝為:水提3 次,每次1.5 h,加水量分別為11 倍、8 倍、8倍,該水提工藝重復(fù)性較好,操作簡(jiǎn)單且在降低成本的同時(shí),也提高了大黃有效成分的溶出。
3.2 膠囊制劑工藝 為保證在干燥過(guò)程中顆粒質(zhì)量較好且干燥效率較高,文獻(xiàn)報(bào)道將藥液溫度控制在50℃[14]。本實(shí)驗(yàn)考察了濃縮液比重、物料細(xì)粉的流動(dòng)性、堆密度和振實(shí)密度對(duì)制劑成型工藝的影響,密度過(guò)大或過(guò)小均會(huì)影響制劑成型,當(dāng)藥液濃縮至相對(duì)密度為1.07~1.12(50℃)的流浸膏時(shí),濃稠適中,物料濃縮過(guò)程損耗小,可以保證生產(chǎn)的可行性。堆密度、振實(shí)密度和休止角可用以表征顆粒堆積能力及流動(dòng)性,是影響膠囊填充效果的重要指標(biāo)[15]。綜合考察結(jié)果,擬定大黃膠囊制劑工藝為濃縮液相對(duì)密度1.10(50℃),濃縮溫度70℃以下,采用噴霧干燥,進(jìn)風(fēng)溫度170℃,出風(fēng)溫度90℃,直接裝0號(hào)膠囊。該工藝合理,穩(wěn)定可行。
3.3 質(zhì)量一致性 由于含蒽醌類成分的保健食品日益增多,其配方成分也較為復(fù)雜,本實(shí)驗(yàn)借鑒我國(guó)保健食品理化及衛(wèi)生指標(biāo)檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)技術(shù)原則及文獻(xiàn)資料中總蒽醌含量測(cè)定方法以及蒽醌類化合物的理化性質(zhì),采用紫外分光光度法測(cè)定大黃原料及制劑中總蒽醌的含量,方法簡(jiǎn)便,結(jié)果準(zhǔn)確。從測(cè)定結(jié)果看,大黃原料經(jīng)過(guò)水提取、濃縮和噴霧干燥后制備成大黃膠囊,主要有效成分總蒽醌的轉(zhuǎn)移率為50.67%,與出膏率為55.09%接近,表明大黃從原料到制劑具有良好的質(zhì)量一致性。在制定保健食品原料大黃的目錄標(biāo)準(zhǔn)時(shí),可將總蒽醌作為水提取工藝的質(zhì)控指標(biāo),并結(jié)合出膏率制定合理的限度。