天津中医药  2019, Vol. 36 Issue (7): 710-714

文章信息

张竞, 杨君君, 柴欣, 王跃飞, 杨静
ZHANG Jing, YANG Junjun, CHAI Xin, WANG Yuefei, YANG Jing
补骨脂饮片的粉末均匀化研究
The study of powder homogenization for Fructus Psoraleae
天津中医药, 2019, 36(7): 710-714
Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine, 2019, 36(7): 710-714
http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1672-1519.2019.07.21

文章历史

收稿日期: 2019-02-17
补骨脂饮片的粉末均匀化研究
张竞1 , 杨君君2 , 柴欣1 , 王跃飞1 , 杨静1     
1. 天津中医药大学中医药研究院, 天津市现代中药重点实验室, 天津 301617;
2. 沧州市中心医院药学部, 沧州 061001
摘要:[目的] 补骨脂饮片的粉末均匀化工艺研究。[方法] 以补骨脂苷、异补骨脂苷、补骨脂素、异补骨脂素为指标成分,采用不同目数药筛制备不同粒度的补骨脂饮片粉末,对粉末分布及其对指标成分的影响进行研究,并以粉碎时间、粉碎次数、投料量为因素采用正交实验法确定其最佳粉碎工艺。[结果] 生补骨脂最佳粉碎工艺条件:投料量体积占粉碎室体积的1/4,单次粉碎30 s,粉碎3次,过50目筛;盐补骨脂最佳粉碎工艺条件:投料量体积占粉碎室体积的1/3,单次粉碎30 s,粉碎2次,过50目筛。[结论] 通过试验验证,确定补骨脂饮片最佳粉碎工艺,为制定补骨脂标准饮片均匀化技术规范提供参考依据。
关键词补骨脂    均匀化    正交实验法    粉碎工艺    

补骨脂为豆科植物补骨脂(Psoralea corylifolia L.)的干燥成熟果实,主要产自云南、四川等地,是中国传统中药,临床应用广泛。补骨脂其性辛、苦,温,归肾、脾经,具有温肾助阳、纳气平喘、温脾止泻的功效[1]。近年来研究表明,补骨脂在抗肿瘤[2]、抗氧化[3]、抗菌[4]、抗炎[5]、调节雌激素水平[6]等方面均具有显著的药理作用。补骨脂盐炙法收录于2015版《中华人民共和国药典》,补骨脂经盐炙可增强止泻作用,降低燥性,降低毒副作用[1]

现有的化学对照品、对照提取物无法完全反映出中药饮片科学内涵与特征属性[7]。作为国家药品标准物质,中药标准饮片的研究具有重要的意义。标准饮片的均匀化制备直接影响其内涵特征的表达,其中粉碎工艺的优化是标准饮片均匀化过程的重要环节之一[8]。补骨脂饮片粉末化研究有利于补骨脂饮片的质量监管。本文采用不同目数药筛制备不同粒度的补骨脂饮片粉末,对其粉末分布及指标成分含量差异进行研究,并以粉碎时间、粉碎次数、投料量为因素,借鉴蛛网模式的研究方法[9-10],通过出粉率、主要成分的总含量计算归一化面积(S),采用正交实验法以S为指标对影响因素进行研究,优选最佳粉碎工艺,为制定补骨脂标准饮片粉末均匀化工艺的技术规范提供参考依据。

1 材料与仪器 1.1 仪器

超高效液相色谱仪:Waters ACQUITYTM UPLC system(美国沃特世公司),XS 205型十万分之一电子天平(瑞士Mettler-Toledo公司),AL 204型电子天平(瑞士Mettler-Toledo公司),SCIENTZ SB 25-12DTN型超声波清洗器(宁波新芝生物有限公司,功率:300W,频率:40 kHz),TGL-16C型高速台式离心机(上海安亭科学仪器厂),Milli-Q型超纯水系统(美国Millipore公司),FW80粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司),微量进样器(平头10 μL,上海高鸽工贸有限公司),硅胶G板(200 mm×100 mm,青岛海洋化工分厂)。

1.2 药品及试剂

对照品:补骨脂素(批号:110738-201313)、异补骨脂素(批号:110739-201115)购自中国食品药品检定研究院,纯度为>98%;补骨脂苷、异补骨脂苷(实验室自制,NMR、MS鉴定化合物结构,UPLC-UV分析纯度>98%)。甲醇、甲酸均为色谱纯,食用盐,水为超纯水。

生补骨脂:补骨脂药材购自河北安国药材市场;盐补骨脂:严格按照2015版《中华人民共和国药典》盐炙法(通则0213)炮制。

补骨脂是生补骨脂和盐补骨脂的统称;补骨脂苷、异补骨脂苷、补骨脂素、异补骨脂素分别简写为PO、IPO、P、IP。

2 方法 2.1 色谱条件

超高效液相色谱条件色谱柱:ACQUITY UPLC BEH C18(2.1 mm×50 mm,1.7 μm);流动相:甲醇(B)-0.1%甲酸水(A)溶液,梯度洗脱(0~6 min,90% → 40% A);柱温:60 ℃;流速:0.3 mL/min;检测波长:246 nm;进样量:2 μL。

薄层色谱条件:按照2015版《中华人民共和国药典》中薄层色谱法(通则0502)实验,吸取样品和对照品溶液各2~4 μL,分别点于同一硅胶G薄层板上,以正己烷-乙酸乙酯(4:1)为展开剂,展开,取出,晾干,喷以10%氢氧化钾甲醇溶液,置紫外光灯(365 nm)下检视。

2.2 对照品溶液的配制

分别取PO、IPO、P、IP各5 mg,精密称定,加甲醇配制成每1 mL分别含有PO 0.798 mg、IPO 1.018 mg、P 1.140 mg、IP 1.284 mg的储备液,供定量分析用。

分别取P、IP对照品2 mg,精密称定,加乙酸乙酯配制成每1 mL含P、IP各1 mg的混合对照品溶液,供薄层鉴别用。

2.3 供试品溶液的制备

取补骨脂粉末0.5 g,精密称定,置100 mL容量瓶中,加甲醇适量,密塞,60 ℃超声处理(功率300 W,频率40 kHz)30 min,放冷,甲醇定容至刻度,摇匀,14 000 r/min离心10 min,取上清液1 mL,加1 mL 30%甲醇水溶液(V:V),摇匀,供定量分析用[9]

取补骨脂粉末0.5 g,精密称定,置50 mL三角瓶中,加乙酸乙酯20 mL,超声处理(功率300 W,频率40 kHz)15 min,滤过,滤液蒸干,残渣加乙酸乙酯2 mL使溶解,供薄层鉴别用[1]

2.4 补骨脂饮片粉碎工艺正交实验研究

以出粉率、指标成分的总含量为指标,借鉴蛛网模式的研究方法[10-11],优选最佳粉碎工艺。生补骨脂和盐补骨脂中出粉率为Ga和G'a;PO、IPO、P、IP的总量为Za和Z'a,其中a为不同粉碎方式(9个正交实验组,a为1~9)的补骨脂饮片粉末样品。

为了消除不同指标取值范围差异对统计结果的影响,对不同指标的变量进行归一化处理。生补骨脂和盐补骨脂样品中最大出粉率为Ga(max)和G'a(max);PO、IPO和P、IP的最高总含量为Za(max)和Z'a(max)。将不同指标的数值分别除以该指标的最大值,得到出粉率的归一化结果分别为Qa和Q'a,PO、IPO和P、IP总量的归一化结果分别为Ha和H'a。计算公式1、2如下所示。

(1)
(2)

通过计算Qa和Ha(Q'a和H'a)构成的阴影部分面积,优选生补骨脂和盐补骨脂饮片的最佳粉碎方式,其归一化面积分别为S和S',计算公式3、4如下所示。

(3)
(4)
2.5 生补骨脂和盐补骨脂饮片最佳粉碎工艺验证研究

取生补骨脂和盐补骨脂,采用补骨脂最佳粉碎工艺制备补骨脂标准饮片粉末,计算出粉率;按“2.3”项下方法制备补骨脂饮片粉末供试品溶液,按“2.1”项下色谱条件测定供试品溶液中PO、IPO、P、IP的含量。

3 结果 3.1 补骨脂饮片的粉末分布及其指标成分的含量变化研究

分别取生补骨脂和盐补骨脂各100 g,粉碎机单次粉碎20 s,采用《中国药典》规定的标准药筛制备不同目数的粉末,称取不同药筛上未通过该药筛的样品粉末质量,分别计算其比例,结果见表 1。按“2.3”项下方法处理样品A~H(生补骨脂饮片粉末)和样品A'~H'(盐补骨脂饮片粉末),分别制备供定量分析用与供薄层鉴别用的样品溶液,按“2.1”项下薄层色谱条件鉴别不同粒度的补骨脂饮片粉末,结果见图 1。按“2.1”项下色谱条件测定供试品溶液中PO、IPO、P、IP的含量,结果见图 2

表 1 不同补骨脂饮片粉末质量分布结果 Tab. 1 The results of powder weight distribution for different Fructus Psoraleae
1~9依次为P和IP的混合对照品、24目、50目、65目、80目、100目、120目、150目、200目标准筛上粉末的供试品溶液 图 1 不同生补骨脂饮片粉末(A)、盐补骨脂饮片粉末(B)薄层色谱图 Fig. 1 The thin-layer chromatography of the powder from raw Fructus Psoralea(A) and from salt-processed Fructus Psoraleae(B)
1生补骨脂;2盐补骨脂 图 2 不同补骨脂饮片粉末质量(A)、指标成分含量(B)及指标成分质量(C)的柱状图 Fig. 2 The histograms of powder weight(A), target components content(B) and target components mass(C) from Fructus Psoraleae

表 1结果显示,100%补骨脂饮片粉末通过10目筛,89.02%生补骨脂粉末和97.34%盐补骨脂粉通过24目筛,56.24%生补骨脂粉末和62.40%盐补骨脂粉通过50目筛。由图 12可知,补骨脂饮片中P、IP、PO、IPO 4个指标成分的质量随着标准筛目数的改变而变化,补骨脂饮片不同目数标准筛上的粉末中PO、IPO含量随着标准筛目数增加而减少,P、IP的含量随着标准筛目数增加而增加;薄层色谱结果显示P、IP的荧光斑点随着标准筛目数增加而增强,与含量测定趋势一致。

补骨脂饮片由果皮和种子组成,补骨脂果皮主要含有P、IP等脂溶性成分,易粉碎;补骨脂种子主要含有PO、IPO,质地坚硬不易粉碎[12]。因此,粒度越小的饮片粉末主要为补骨脂果皮粉末(易粉碎),P、IP含量较高;越大的饮片粉末主要为种子粉末(不易粉碎),PO、IPO含量较高,P、IP含量较低。

3.2 补骨脂饮片粉碎工艺正交实验研究

结合“3.1”的结果和《中国药典》补骨脂项下相关规定,采用标准三号药筛(50目)筛取制备补骨脂标准饮片粉末,按“2.3”项下方法制备补骨脂饮片粉末供试品溶液,按“2.1”项下色谱条件测定供试品溶液中指标成分的含量。按“2.4”项下方法,以粉碎时间、粉碎次数、投料量(以投料药材占粉碎室的体积计)为因素,以出粉率、化合物含量为指标进行正交实验,优选最佳粉碎工艺,测定结果见表 2

表 2 补骨脂饮片粉碎工艺正交实验表 Tab. 2 The orthogonal experiment table of pulverization process for Fructus Psoraleae

通过正交实验设计助手对实验数据进行分析,以归一化面积(S)为指标进行评价,考察不同因素对生补骨脂饮片研究结果的归一化面积的影响为:B>A>C,最佳粉碎工艺为A2B3C1,即投料量为1/4粉碎室的体积,单次粉碎时间30 s,粉碎3次,过50目筛,即得;考察不同因素对盐补骨脂饮片研究结果的归一化面积的影响为:B>C>A,最佳粉碎工艺为A2B2C2,即投料量为1/3粉碎室的体积,单次粉碎时间30 s,粉碎2次,过50目筛,即得。测定结果见图 3

图 3 基于“蛛网模式”研究方法计算的补骨脂饮片粉碎工艺研究结果的归一化面积 Fig. 3 Normalized area of research results of pulverization process for Fructus Psoraleae based on" Spider-web" mode
3.3 生补骨脂和盐补骨脂饮片最佳粉碎工艺验证研究

按“2.5”项下方法,采用最佳粉碎工艺制备的生补骨脂饮片的出粉率97.42%,RSD为0.02%(n=3);PO、IPO、P、IP的总含量为0.127 8 mmol/g,RSD为0.77%(n=3),说明生补骨脂最佳粉碎工艺稳定、可行。采用最佳粉碎工艺制备的盐补骨脂饮片的出粉率97.15%,RSD为0.35%(n=3);PO、IPO、P、IP的总含量为0.130 6 mmol/g,RSD为1.71%(n=3),说明盐补骨脂最佳粉碎工艺稳定、可行。

4 结论

本实验借鉴蛛网模式的研究方法,通过出粉率、指标成分的总含量计算归一化面积(S),采用正交实验法以S为指标对补骨脂饮片进行粉末均匀化工艺研究,经粉碎工艺放大验证,该方法可行。

参考文献
[1]
国家药典委员会.中华人民共和国药典[S].一部.北京: 中国医药科技出版社, 2015: 187-188.
[2]
Wang X, Cheng K, Han Y, et al. Effects of psoralen as an anti-tumor agent in human breast cancer MCF-7/ADR cells[J]. Biol Pharm Bull, 2016, 39(5): 815-822. DOI:10.1248/bpb.b15-00957
[3]
Aboul-Enein HY, Kladna A, Kruk I, et al. Effect of psoralens on Fenton-like reaction generating reactive oxygen species[J]. Biopolymers, 2003, 72(1): 59-68. DOI:10.1002/(ISSN)1097-0282
[4]
王天晓, 尹震花, 张伟, 等. 补骨脂抗氧化、抑制α-葡萄糖苷酶和抗菌活性成分研究[J]. 中国中药杂志, 2013, 38(14): 2328-2333.
[5]
Chen CH, Hwang TL, Chen LC, et al. Isoflavones and anti-inflammatory constituents from the fruits of Psoralea corylifolia[J]. Phytochemistry, 2017, 143: 186-193. DOI:10.1016/j.phytochem.2017.08.004
[6]
Liu X, Nam JW, Song YS, et al. Psoralidin, a coumestan analogue, as a novel potent estrogen receptor signaling molecule isolated from Psoralea corylifolia[J]. Bioorg Med Chem Lett, 2014, 24(5): 1403-1406. DOI:10.1016/j.bmcl.2014.01.029
[7]
肖芳, 覃艺, 范润勇, 等. 杜仲及盐杜仲饮片的均匀化分析[J]. 中国实验方剂学杂志, 2017, 23(4): 1-6.
[8]
翟文泽, 任晶, 孟江, 等. 制何首乌标准饮片的均匀化工艺研究[J]. 广东药科大学学报, 2017, 33(2): 172-176.
[9]
Yang JJ, Yang J, Wang YF, et al. General survey of Fructus Psoraleae from the different origins and chemical identification of the roasted from raw Fructus Psoraleae[J]. J Food Drug Anal, 2018, 2(26): 807-814.
[10]
杨静, 江振作, 柴欣, 等. 中药注射液"Q-Markers"的辨析研究-丹红注射液研究实例[J]. 世界科学技术-中医药现代化, 2016, 18(12): 2056-2061. DOI:10.11842/wst.2016.12.005
[11]
江振作, 王跃飞. 基于"药材基原-物质基础-质量标志物-质控方法"层级递进的中药质量标准模式研究[J]. 中草药, 2016, 47(23): 4127-4133.
[12]
李敏, 杨君君, 杨静, 等. 补骨脂果皮和种子中化学成分的分布规律研究[J]. 天津中医药, 2018, 35(9): 706-709.
The study of powder homogenization for Fructus Psoraleae
ZHANG Jing1 , YANG Junjun2 , CHAI Xin1 , WANG Yuefei1 , YANG Jing1     
1. Institute of Traditional Chinese Medicine, Tianjin State Key Laboratory of Modern Chinese Medicine, Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 301617, China;
2. Department of Pharmacy, Cangzhou Central Hospital, Cangzhou 061001, China
Abstract: [Objective] The study of powder homogenization for Fructus Psoraleae. [Methods] Psoralenoside, isopsoralenoside, psoralen and isopsoralen as index components, we used various medicinal sieves to prepare Fructus Psoraleae powder with different sizes, and studied the distribution of powder and its influence on the index components. The optimum pulverization process was determined by orthogonal experimental design based on the pulverization time, the number of pulverization times and the inventory of Fructus Psoraleae. [Results] For the raw Fructus Psoraleae, the inventory of Fructus Psoraleae accounted for 1/4 the volume of pulverizer, the single pulverizing time was 30 s, the powder was pulverized 3 times and sieved through 50 meshes. For salt-processed Fructus Psoraleae, the inventory of Fructus Psoraleae accounted for 1/3 the volume of pulverizer, the single pulverizing time was 30 s, the powder was pulverized 2 times and sieved through 50 meshes. [Conclusion] Through the test verification, the best grinding technology of Fructus Psoraleae was determined, which provided a reference for the development of technical specifications for the standardization of Fructus Psoraleae.
Key words: Fructus Psoraleae    homogenization    orthogonal experimental design    pulverization process