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多指标正交试验法优选京大戟醋制工艺



全 文 :多指标正交试验法优选京大戟醋制工艺
孙立立* ,张乐林,石典花
(山东省中医药研究院,山东 济南 250014)
[摘要] 目的:优选京大戟最佳醋制工艺。方法:采用 L9(3
4)正交设计试验,以用醋量、醋水比例、煮制火候作为考察因
素,以大戟二烯醇含量、醇浸出物、水浸出物、饮片外观、断面性状多指标综合加权评分为指标,优选京大戟炮制工艺。结果:优
选出京大戟最佳炮制工艺为每 100 g药材加入醋 30 g和水 270 g的醋水混合液,拌匀,闷润,文火煮至醋水被吸尽,取出,晾至
6 ~ 7 成干,切厚片。结论:本研究制定了京大戟炮制工艺量化技术参数,在该工艺技术条件下可生产出质量稳定可控的醋京
大戟饮片。
[关键词] 京大戟;醋制工艺;多指标;正交试验
[稿件编号] 20111221013
[基金项目] 中医药行业科研专项(200807039)
[通信作者] * 孙立立,研究员,主要从事中药新药开发和中药炮制
原理研究,Tel:(0531)82949829,E-mail:xingerx@ 163. com
京大戟为大戟科大戟属植物大戟 Euphorbia pe-
kinensis Rupr. 的干燥根,多年生草本植物,春季未发
芽前,或秋季茎叶枯萎时采挖,除去残茎及须根,洗
净,晒干。京大戟是我国传统常用有毒中药,其性
寒,味苦,有毒,归肺、脾、肾经,具有泻水逐饮、消肿
散结的作用,用于水肿胀满、胸腹积水、痰饮积聚、气
逆喘咳、二便不利等[1]。京大戟生用有毒,对人体
皮肤、黏膜及胃肠有较强的刺激性,服用过量易引起
咽喉肿胀、充血及腹泻[2],因此必须经过炮制加工
处理方能降低或消除毒副作用。历代本草记载京大
戟的炮制方法有 10 余种,沿用至今以醋制法为主,
并为历版药典所收载。京大戟作为泻水逐饮的要
药,醋制可显著降低其毒性,2010 年版《中国药典》
规定京大戟炮制用醋量为每 100 kg 药材用醋 30
kg,但对其工艺参数未有具体要求,因此,各地对醋
京大戟炮制程度的掌握也因人因地操作不同而不尽
相同,炮制品质量多以成品的外观性状为参考标准,
无其他量化参数,为优化和规范其炮制工艺,本实验
对醋京大戟的炮制工艺进行了优选,以保证醋京大
戟饮片的质量。
1 材料
Warters 2695 型高效液相色谱仪(Warters 2996
DAD检测器,Waters 2695 四元梯度泵) ;Empower色
谱数据工作站;电热恒温鼓风干燥箱(上海精密实
验设备有限公司) ;Raytek 红外测温仪-ST80(北京
雷泰光电技术有限公司) ;电子万用炉(北京市永光
明医疗仪器厂)。
京大戟购自安徽省亳州药材市场,经山东省中
医药研究院中药资源研究室主任林慧彬研究员鉴定
为药典收载品种大戟科大戟属植物大戟 E. pekinen-
sis的干燥根;大戟二烯醇(自制,纯度 99. 21%) ;乙
腈为色谱纯,其余均为分析纯,水为纯净水。
2 方法与结果
2. 1 试验设计 正交试验的因素、水平设计见表 1。
表 1 京大戟醋制工艺因素水平表
Table 1 Factors and levels of vinegar processing of Euphoriba
pekinensis
水平
A
用醋比例
/%
B
醋水比
C
煮制火候
1 20 1∶ 6 文火(200 ℃)
2 30 1∶ 9 中火(300 ℃)
3 40 1∶ 12 武火(400 ℃)
2. 2 醋京大戟饮片的制备 取京大戟药材 100 g,
共 9 份,置煮制容器内,按正交设计方案制备,加入
相应量的醋水混合液拌匀,闷润 1 h,于电子万用炉
上控制火候,加热煮至醋水液被吸尽,取出,晾至
6 ~ 7成干时切厚片,晾干。
2. 3 外观质量选择依据 传统质量评价是中药炮
制历代经验的总结,是目前单一化学成分或化学部
位不能替代和说明的评价标准,因此选其作为正交
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试验的主要评价指标之一。外观性状评分分为外观
和断面色泽 2 部分进行评分。外观色泽评分标准:
黑褐色 50 ~ 45 分,焦褐色 45 ~ 40 分,深褐色 40 ~ 35
分,褐色 35 ~ 30 分,浅褐色 30 ~ 20 分;断面色泽评
分标准:焦黄色 50 ~ 45 分,黄褐色 45 ~ 40 分,深黄
色 40 ~ 35 分,棕黄色 35 ~ 30 分,浅棕黄色 30 ~ 20
分。将正交 1 ~ 9 号醋京大戟饮片,送交 3 名经验丰
富的老药工,以传统京大戟饮片外观及断面色泽为
标准,对饮片进行打分,计算各饮片得分平均值即为
该饮片得分,结果见表 2。
表 2 各指标质量分数及得分情况
Table 2 The content and score of each index
No.
大戟二烯醇 水浸出物 醇浸出物 外观性状
质量分数 /mg·g - 1 得分 质量分数 /mg·g - 1 得分 质量分数 /mg·g - 1 得分 评分 得分
1 7. 23 80. 24 254. 17 89. 74 176. 80 81. 61 55 57. 89
2 6. 93 76. 91 253. 98 89. 68 165. 71 76. 49 45 47. 37
3 7. 29 80. 91 270. 38 95. 47 179. 88 83. 03 60 63. 16
4 7. 37 81. 80 273. 28 96. 49 178. 97 82. 61 70 73. 68
5 8. 63 95. 78 267. 78 94. 55 216. 65 100. 0 85 89. 47
6 9. 01 100. 0 283. 22 100. 0 198. 93 91. 82 95 100. 0
7 7. 66 85. 02 276. 97 97. 79 196. 39 90. 65 65 68. 42
8 8. 48 94. 12 277. 92 98. 13 189. 60 87. 51 85 89. 47
9 8. 40 93. 23 274. 91 97. 07 178. 18 82. 24 75 78. 95
注:各指标得分均为以各测定值与相应最高值之比乘 100 所得。
2. 4 浸出物选择依据 京大戟中主要有效成分存
在于醇浸出物中,而临床用药多以水煎液为主,所以
同时选择京大戟的醇浸出物和水浸出物作为指标之
一。采用冷浸法、热浸法进行考察比较,热浸法所得
浸出物含量高于冷浸法,故选用热浸法,分别以水及
乙醇作为提取溶剂,按 2010 年版《中国药典》热浸
法(附录Ⅹ A)规定项下方法进行测定。结果
见表 2。
2. 5 大戟二烯醇选择依据 大戟属植物的毒性与
其所含的二萜酯类密切相关[3],京大戟中具体的毒
性成分目前尚不明确,在前期研究发现京大戟炮制
后更易于三萜类成分大戟二烯醇的煎出。大戟二烯
醇为大戟属植物的特征性成分[4],也被认为是京大
戟中的主要药效成分,该成分在药材中含量较高,且
具有抗炎[5]、抗病毒[6]、抗动脉粥样硬化[7]等药理
活性,因此选择其为正交试验的主要指标之一。
2. 6 大戟二烯醇含量测定 汉邦 Benetnach C8
色谱柱(4. 6 mm × 150 mm,5 μm) ;流动相乙腈-
0. 2%磷酸溶液(83 ∶ 17) ;检测波长 203 nm;流速
1 mL·min - 1;柱温 30 ℃。进样量 10 μL。在上
述色谱条件下,大戟二烯醇理论塔板数达 5 000
以上。色谱图见图 1。
图 1 大戟二烯醇(A)和醋京大戟样品(B)的 HPLC图
Fig. 1 HPLC chromatograms of euphol (A)and Euphorbiae
Pekinensis Radix stir-baked with vinegar (B)
精密称取干燥至恒重的大戟二烯醇对照品
9. 56 mg,置 10 mL 量瓶中,加甲醇至刻度,摇匀,作
为对照品储备液。精密吸取对照品储备液 1 mL 至
10 mL 量瓶中,加甲醇至刻度,摇匀,即得大戟二烯
醇对照品溶液(0. 095 6 g·L -1)。
取净制后京大戟药材适量,粉碎,过 40 目筛,取
样品粉末 0. 5 g,精密称定,置圆底烧瓶中,加甲醇
25 mL,称定质量,水浴加热回流提取 1 h,取下,放
凉后称定,用甲醇补足减失的质量,摇匀,滤过,取续
滤液,用 0. 45 μm微孔滤膜过滤,备用。
精密吸取大戟二烯醇对照品溶液 5,10,15,20,
25,30 μL,按上述色谱条件测定,以大戟二烯醇进样
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量(μg)为横坐标,峰面积为纵坐标绘制标准曲线,
计算线性回归方程为 y = 2 000 000x - 87 856,r =
0. 999 9;进样量在 0. 47 ~ 2. 85 μg 与峰面积呈良好
的线性关系。
精密吸取对照品溶液,按上述色谱条件测定,连
续进样 5 次,结果大戟二烯醇峰面积的 RSD
0. 49%,表明精密度良好。
取同一供试品溶液,分别在 0,2,4,6,8,10 h,按
上述色谱条件测定,结果供试品溶液中大戟二烯醇
峰面积的 RSD 0. 46%,表明供试品溶液至少在 10 h
内稳定。
按加样回收法,取京大戟药材粉末 6 份,每份
0. 25 g,精密称定,分别加入一定量大戟二烯醇对照
品,按供试品溶液制备方法制备,按上述色谱条件测
定,结果大戟二烯醇的平均回收率为 99. 96%,RSD
0. 97%,表明该法测定结果准确。
取 9 份正交工艺制备的醋甘遂饮片,分别按供
试品溶液制备方法制备,按上述色谱条件测定,结果
见表 2。
2. 7 综合评分 权衡传统外观质量、大戟二烯醇含
量和浸出物量对醋京大戟饮片质量的影响,确定大
戟二烯醇含量的加权系数定为 0. 4,外观性状加权
系数定为 0. 3,水浸出物和醇浸出物加权系数各定
为 0. 15,采用综合评分法,综合评分按以下公式计
算:综合质量评分 =大戟二烯醇含量得分 × 0. 4 +外
观性状得分 × 0. 3 +水浸出物量得分 × 0. 15 +醇浸
出物量得分 × 0. 15。综合评分结果见表 3,方差分
析见表 4。影响京大戟醋制工艺的因素依次为 A >
C > B,且用醋量具有显著性影响(P < 0. 05) ,故 A2
为醋制工艺主要影响因素水平,即每 100 g 药材加
醋 30 g;由直观分析结果可见,煮制火候因素中各水
平大小顺序为 C1 > C3 > C2,结合京大戟传统炮制工
艺中小火煮制的要求以及节约经济方面考虑,选择
煮制火候因素中的 C1水平,即文火煮制;由方差分
析结果可见,醋水混合比例对实验结果没有显著性
影响,查阅各地炮制规范可知,各地炮制要求均为加
水量没过京大戟药材表面即可,经实验考察可知,当
加醋量为 30%,醋水比例 1 ∶ 9 时即可达到此标准,
故选择 B2因素水平,即加醋与加水的比例为 1 ∶ 9。
综合直观分析和方差分析结果,优化的京大戟醋制
工艺参数为 A2 B2C1,即每 100 g 药材加入 30%醋,
醋水比为 1∶ 9 的醋水混合液,拌匀,闷润,文火加热
煮至醋水液被吸尽,取出,晾至 6 ~ 7 成干时切厚片,
晾干,即得。
表 3 L9(3
4)正交试验结果及直观分析表
Table 3 The results of L9(3
4)orthogonal test and visual analy-
sis
No.
大戟二烯
醇含量得分
水浸出
物得分
醇浸出
物得分
外观性
状得分
综合
评分
1 80. 24 89. 74 81. 61 57. 89 75. 17
2 76. 91 89. 68 76. 49 47. 37 69. 90
3 80. 91 95. 47 83. 03 63. 16 78. 09
4 81. 80 96. 49 82. 61 73. 68 81. 69
5 95. 78 94. 55 100. 00 89. 47 94. 34
6 100. 00 100. 00 91. 82 100. 00 98. 77
7 85. 02 97. 79 90. 65 68. 42 82. 80
8 94. 12 98. 13 87. 51 89. 47 92. 34
9 93. 23 97. 07 82. 24 78. 95 87. 87
表 4 方差分析表
Table 4 Variance analysis
因素 偏差平方和 F P
A 488. 191 69. 722 < 0. 05
B 109. 024 15. 570 < 0. 1
C 121. 123 17. 298 < 0. 1
误差 7. 00
注:f = 2;F0. 05(2,2)= 19. 00。
2. 8 验证试验 为验证该工艺的稳定性,按优选出
的最佳工艺 A2 B2 C1进行验证性实验,结果见表 5。
结果表明优选的炮制工艺合理可行,制备出的醋京
大戟饮片质量稳定。
2. 9 急性毒性比较 京大戟醋制的目的是为了降
低毒性,前期研究结果表明京大戟的毒性部位为乙
酸乙酯部位,为验证优选的最佳醋制工艺是否达到
减毒的目的,对京大戟、醋京大戟的乙酸乙酯部位进
行了急性毒性比较试验。京大戟生品 LD50和 95%
可信限分别为 160. 3,142. 5 ~ 180. 3 g·kg -1;醋制
品 LD50和 95%可信限分别为 234. 8,209. 7 ~ 262. 8
g·kg -1。
4 讨论
本研究首次采用多指标对京大戟的炮制工艺进
行优选,以京大戟中特征性成分大戟二烯醇、水浸出
物、醇浸出物和传统外观质量为指标,对影响京大戟
炮制质量的加醋量、醋水比例、煮制火候 3 个因素进
行考察,经直观分析和方差分析得出,影响京大戟
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表 5 京大戟醋制工艺验证试验质量考察
Table 5 The quality inspection results of Euphorbiae Pekinensis Radix stir-baked with vinegar which were preparate in validation test
No. 外观及断面
大戟二烯醇
/mg·g - 1
水浸出物
/mg·g - 1
醇浸出物
/mg·g - 1
水分
/%
总灰分
/%
酸不溶性灰分
/%
1 表面焦褐色,断面焦黄色 8. 894 321. 313 204. 244 7. 19 5. 96 0. 95
2 表面焦褐色,断面焦黄色 8. 947 318. 003 202. 068 7. 07 5. 96 0. 98
3 表面焦褐色,断面焦黄色 8. 918 319. 859 200. 492 7. 04 6. 00 0. 99
醋制因素为用醋量 >煮制火候 >醋水比例,优选的
醋制工艺为 A2B2C1,即每 100 g 药材加入 30 g 醋和
270 g水的醋水混合液,拌匀,闷润,文火加热煮至醋
水液被吸尽,取出,晾至 6 ~ 7 成干时切厚片,晾干。
验证性实验表明此工艺合理、可行,制备出的醋京大
戟饮片质量稳定可控。为验证炮制对京大戟毒性的
影响,本研究对京大戟和采用最佳醋制工艺制备的
醋京大戟进行了急性毒性试验对比研究,结果发现
京大戟的 LD50为 160. 3 g·kg
-1,醋京大戟的 LD50为
234. 8 g·kg -1,说明京大戟经醋炙后毒性明显降
低,进一步验证了该工艺的合理可行性。
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Optimization of vinegar processing technique of Euphorbia
pekinensis by multi-index orthogonal test
SUN Lili* ,ZHANG Lelin,SHI Dianhua
(Shandong Academy of Chinese Medicine,Jinan 250014,China)
[Abstract] Objective:To optimize the vinegar processing technique of Euphorbia pekinensis. Method:The test was designed
by using orthogonal table L9(3
4). The factors were vinegar amount,proportion of vinegar and water and duration and degree of heat-
ing. An aggregative weighted method was used to optimize processing technology of E. pekinensis with content of euphol,extract of eth-
anol,extract of water and appearance and section were used as evaluative indicators. Result:The optimal processing of E. pekinensis
was identified as adding the mixture of 30 g vinegar and 270 g water to 100 g herbs,mixing evenly and softening,cooking until exhaus-
tion under slow fire,taking out and drying to degree 6-7,and then cutting into thick slices. Conclusion:The study defines parameters
of the processing technique of E. pekinensis. The quality of E. pekinensis is stable and controllable under the technical conditions.
[Key words] Euphorbiae pekinensis;vinegar processing technology;multi-index;orthogonal test
doi:10. 4268 /cjcmm20121113
[责任编辑 马超一]
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