目的 利用Box-Behnken响应面法优化土炒当归炮制工艺。 方法 以外观性状、阿魏酸及挥发油含量为响应值,在单因素实验基础上,使用响应面法设计并优化土炒当归炮制工艺参数。使用Design Expert 8.0.6版软件进行数据分析。 结果 由回归模型预测得土炒当归最佳炮制工艺参数:灶心土用量为饮片量的0.30倍,炒制温度140.16 ℃,炒制时间9.44 min。 结论 优化后的工艺条件稳定性好,简便可行,适用于土炒当归工业化生产。
Objective To optimize the processing technology of soil-stir-baked
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当归性温,味甘、辛,系伞形科多年生草本植物,以干燥根入药[1],具有补血、活血、止痛、润肠的功效[2,3]。以甘肃省岷县为主产地。陕西、四川、湖北、云南等省均有栽培,秋季采挖。《神农本草经》将其列为中品[4]。当归的炮制古代就十分被重视,文献记载较多。《刘涓子鬼遗方》有炒当归的记载,其后历代文献提及炮制方法有25种之多[5]。其中,生当归、酒浸炒当归、土拌炒当归、油拌炒当归与当归炭等炮制品在临床上应用广泛[6,7,8]。炮制的目的在于改变药性,扩大药用范围[9]。传统的炮制理论认为“土炒入脾”,当归土炒能增强入脾补血作用。临床常用复方制剂如补脾益肠丸、草仙乙肝胶囊等是以土炒当归用药,然而《中华人民共和国药典》(简称《中国药典》)(2020年版)以及《吉林省地方炮制规范》(1986年版)并未收录土炒当归的炮制工艺及质量标准[10];虽然《全国中药炮制规范》(1988年版)规定土炒当归制法为“取当归片,用伏龙肝细粉炒至表面挂土色,筛去多余土粉,取出放凉”[11],《湖北省中药饮片炮制规范》(2018年版)规定土炒当归制法为“取净当归片,照土炒法炒至表面挂土色”[12],但均过于笼统,并未见具体的炮制工艺技术参数。因此对于吉林省中药生产企业而言,土炒当归尚无明确标准可依。
通过文献研究及饮片生产企业调研发现,在土炒工艺中灶心土用量会影响其炒制品质量,灶心土与当归应混匀且覆盖充分,使炒制均匀;炒制温度过高、炒制时间过长饮片容易焦化而药效降低,相反饮片炒制火候不足,影响整体效果。综上,灶心土用量、炒制温度和炒制时间等因素相互影响。因此笔者在单因素实验的基础上,利用Box-Behnken响应面法,将评价饮片质量的外观性状与阿魏酸及挥发油等化学成分含量的客观指标相结合,多指标、综合评价各实验因素的主效应,优选出土炒当归炮制工艺参数。通过对当归土炒工艺开展深入研究,实现炮制工艺的规范化,以期为土炒当归在药食领域的开发与工业化大生产提供理论依据与实践参考。
LC-2030型高效液相色谱仪(日本Shimadzu公司),JT2001型分析天平(上海佑科仪表有限公司,感量:0.01 mg),SK1200B型超声波清洗仪(上海科导超声仪器公司),MS-5型多功能电热炒货机(常州市金坛迈斯机械有限公司),AR-688型红外线测温仪(苏州市希玛仪表有限公司),SHB-Ⅲ型台式循环水式真空泵(上海力辰仪器科技有限公司)等。
当归饮片购自长春宏检大药房,经长春中医药大学药学院王哲副教授鉴定为伞形科植物当归
取当归饮片200 g,按照设计的工艺条件,用电热炒货机炒制,红外线测温仪测定锅体温度,平行制备所需样品。具体操作方法为:将灶心土细粉适量,置锅内,以文火将土炒至松散,加入当归饮片,相应温度的文火炒制,取出,将多余土粉筛去,晾凉,即得。
外观性状是判断炮制品是否符合传统经验指标的基础,但《全国中药炮制规范》(1988年版)仅以土炒当归饮片的外观性状来判断其炮制程度,不够客观。参考《中国药典》(2020年版)将挥发油和阿魏酸作为评价当归饮片质量的指标性成分,其作用与当归主要功效一致:当归中有机酸类活性成分阿魏酸,具有抗血小板聚集、抗血栓形成、保肝利胆、抗氧化等作用[13];当归挥发油的主要成分藁本内酯和正丁烯基苯酞具有缓解气管和肠平滑肌痉挛、抑制血小板聚集作用[14]。因此,本研究拟以外观性状、阿魏酸与挥发油含量作为评价土炒当归炮制程度的质控指标。
2.2.1 外观性状评分规则 结合《全国中药炮制规范》(1988年版)对土炒当归炮制程度的要求,以及通过饮片生产企业调研,本实验拟对土炒当归从表面、断面颜色及气味等方面进行评分。每项根据炒制情况给予1~5分,将以上三项评分求和即为外观性状得分,以评分高者为佳。土炒后的当归表面呈棕黄色,并均匀挂土,断面为土黄色,具有当归固有香味及土香气者为最优,记为15分。具体得分规则见
2.2.2 综合得分评价指标 为使实验结果全面反映土炒当归质量,本研究对外观性状分值与含量测定分值各赋予了相应的权重。设定加权综合评分满分100分,外观性状、阿魏酸含量及挥发油含量权重系数分别为30%,35%,35%,以质量控制指标所在组中最高值为参照将数据进行归一化处理,公式为
2.3.1 阴性对照品溶液的制备 以70%甲醇作为阴性对照品溶液。
2.3.2 对照品溶液的制备 精密称取阿魏酸对照品适量,使用70%甲醇溶解于棕色量瓶中,配制成12.3 μg·mL-1的溶液,即得。
2.3.3 供试品溶液的制备 精密称取土炒当归粉末(过筛孔内径0.355 mm药筛)约0.2 g,置于具塞锥形瓶中,移取70%甲醇20 mL,密塞,称定质量,并加热回流30 min。放冷后,以70%甲醇补足减失的质量,摇匀,静置,将上清液滤过,取续滤液,即得。
2.3.4 色谱条件 色谱柱:Shimadzu InertSustain C18(4.6 mm×250 mm,5 μm);流动相:乙腈-0.085%磷酸溶液(17:83);检测波长316 nm;柱温35 ℃;进样量10 μL;流速为1.0 mL·min-1;理论板数按阿魏酸峰计应不少于5000。阴性对照品、阿魏酸对照品及土炒当归供试品高效液相色谱图见
图1 阴性对照品、阿魏酸对照品和供试品的高效液相色谱图
Fig.1 HPLC chromatograms of negative control, ferulic acid reference substance and sample
2.3.5 线性关系考察 精密移取12.3 μg·mL-1阿魏酸对照品溶液,加入70%甲醇稀释成1.23,2.46,4.92,7.38,9.84,12.30 μg·mL-1溶液。按照“2.3.4”项下色谱条件注入高效液相色谱仪测定,并记录峰面积。将对照品溶液浓度(
2.3.6 方法学考察 按“2.3.3”项下方法制成供试品溶液,注入高效液相色谱仪,连续进样6次,记录色谱图,所得阿魏酸峰面积RSD为0.39%,表明仪器有良好的精密度;取同一批土炒当归粉末,制备6份供试品溶液,注入高效液相色谱仪,测得阿魏酸峰面积RSD为1.35%,表明该方法重复性良好;取同一供试品溶液,于0,2,4,8,12,24 h分别进样,记录色谱图,计算得阿魏酸峰面积RSD为1.32%,表明供试品溶液在24 h内稳定性良好;精密称取已知含量的土炒当归粉末(阿魏酸含量为0.51 mg·g-1)约0.1 g,共6份,分别倒入锥形瓶中,各精密加入阿魏酸对照品溶液(浓度为12.3 μg·mL-1)4 mL,按照“2.3.3”项下方法制成供试品溶液,并注入高效液相色谱仪,依法测定,计算得平均加样回收率为101.302,RSD 1.99%,符合《中国药典》(2020年版)规定。
按照《中国药典》(2020年版)通则2204挥发油测定法(乙法)依法测定。
根据
2.5.1 灶心土用量 如
图2 灶心土用量、炒制时间及炒制温度对综合评分的影响
Fig.2 Effects of soil furnace, amount baking time and temperature on comprehensive scores
2.5.2 炒制温度 如
2.5.3 炒制时间 如
2.6.1 响应面法实验设计 在单因素实验基础上,依据Box-Behnken design中心组合设计原理,经Design Expert 8.0.6版软件设计出3因素3水平实验方案见
2.6.2 模型方程的建立及显著性检验 按
2.6.3 响应面图分析 依据Box-Behnken design拟合出的回归方程,分析灶心土用量、炮制温度与炮制时间其中任意两个因素与响应值的三维响应面图及等高线图(
当归作为一种药食两用的中药,有益气、活血、调经、增强免疫力等功效。传统的炮制理论认为“土炒入脾”,采用土炒方法,当归入脾补血作用增强,缓和油润,使补血而不滑肠。本研究发现,当归经土炒后,阿魏酸与挥发油含量均有不同程度的降低,与传统炮制理论吻合。
本研究采用多指标、综合评价的方法优化土炒当归的炒制工艺。在单因素实验中,炒制温度、炒制时间对阿魏酸和挥发油含量影响较大。在响应面法优选最佳工艺实验中,所建立拟合方程
在小试研究所提出的工艺参数基础上,结合中试生产实际,对工艺进行相应的调整,所优选出的土炒当归炮制工艺稳定、具体可控,可为土炒当归的工业化生产以及土炒当归在药食两用领域进一步开发提供理论依据及参考。
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Ferulic acid (FA), a phytochemical constituent, has antihypertensive effects, but a detailed understanding of its effects on vascular function remains unclear. The vasoreactivity of FA was assessed using aortic rings isolated from normotensive Wistar Kyoto (WKY) and spontaneously hypertensive rats (SHR).
The effects of FA (10(-5) to 10(-3) mol/L) on vasodilatory responses were evaluated based on contractile responses induced by phenylephrine (10(-6) mol/L) in thoracic aortic rings from male WKY rats and SHR. Basal nitric oxide (NO) bioavailability in the aorta was determined from the contractile response induced by the NO synthase inhibitor N(G)-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME, 10(-4) mol/L). The effects of FA on the production of NADPH-dependent superoxide anion were examined in SHR aortas. The impact of hydroxyhydroquinone, a generator of superoxide anions, on the FA-induced enhancement in acetylcholine-stimulated vasodilation was also investigated.
The FA (10(-3) mol/L)-induced relaxation was partially blocked by removal of the endothelium or by pretreating SHR aortas with L-NAME. FA increased NO bioavailability, and decreased NADPH-dependent superoxide anion levels in SHR aortas. Ferulic acid improved acetylcholine-induced endothelium-dependent vasodilation in SHR, but not in WKY. Furthermore, the simultaneous addition of hydroxyhydroquinone significantly inhibited the increase in acetylcholine-induced vasodilation by FA.
Ferulic acid restores endothelial function through enhancing the bioavailability of basal and stimulated NO in SHR aortas. The results explain, in part, the mechanisms underlying the effects of FA on blood pressure (BP) in SHR.
DOI:10.1016/j.amjhyper.2006.11.008
PMID:17485012
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