基于响应面和熵权法优选黄银颗粒的提取工艺.pdf

药物制剂与药品质量控制基于响应面和熵权法优选黄银颗粒的提取工艺王星栋李娟方建国万青(.湖北科技学院药学院咸宁.华中科技大学同济医学院附属同济医院药学部武汉)摘 要 目的 通过 响应面法优化黄银颗粒的提取工艺 方法以加水量、煎煮时间、煎煮次数为考察因素以黄芪甲苷、绿原酸、新绿原酸、隐绿原酸、异绿原酸、异绿原酸、异绿原酸 提取率和干膏得率为评价指标采用熵权法确定各指标权重结合 响应面法优化黄银颗粒提取工艺参数 结果优选的黄银颗粒最佳提取工艺为:加 倍量水每次 煎煮 次 次平行验证实验平均综合评分.(相对标准偏差为.)与模型预测值偏差.结论 优选的提取工艺稳定可行适合黄银颗粒批量生产可为其后续的研究开发奠定基础关键词 黄银颗粒提取工艺熵权法 响应面法中图分类号.文献标识码 文章编号()./.开放科学(资源服务)标识码()(.).:.(.).黄银颗粒是华中科技大学同济医学院附属同济医院特色制剂具有多年的临床应用历史在治疗纤维化性间质性肺疾病方面疗效确切 该方由黄芪、山银花等 味中药组成具有补肺益肾、活血化瘀、祛湿化痰的功效临床用于肺间质纤维化属肺肾气虚证症见进行性呼吸困难、气短、喘促、咳嗽、乏力、发绀等 本研究采用熵权法结合 响应面法优选黄银颗粒最佳水提工艺可以解决实验中含多因素、多指标的设计与优化问题同时可预测各变量与响应值之间的函数关系准确、客观、合理地预测各指标的重要收稿日期 修回日期 作者简介 王星栋()男山东枣庄人在读硕士研究方向:药剂学:通信作者 万青()女湖北宜昌人主管药师硕士研究方向:中药新药研究与开发:程度以确保工艺可靠稳定为其后续新药研究与开发提供参考 仪器与试药.仪器 型高效液相色谱()仪(配备 检测器美国 公司)岛津 型高效液相色谱仪(配备蒸发光散射检测器日本岛津公司)型电子分析天平(日本岛津公司感量:./.)型数显恒温水浴锅(金坛市精达仪器制造有限公司)型数显鼓风干燥箱(上海博迅实业有限公司医疗设备厂).试剂与试药黄芪甲苷对照品(批号:含量:.)绿原酸对照品(批号:含量:.)均购于中国食品药品检定研究院新绿原酸对照品(批号:含量:.)、隐绿原酸对照品(批号:含量:.)、异绿原酸 对照品(批号:含量:.)、异 绿原酸 对照品(批号:含量:.)、异绿原酸 对照品(批号:含量:.)均购于成都乐美天医药科技有限公司 甲醇、乙腈为色谱纯其他试剂为分析纯水为新制多效纯化水 黄芪、山银花等药材均购于湖北盛德堂中药饮片有限公司经华中科技大学同济医学院附属同济医院方建国教授鉴定均为正品 方法与结果.黄芪甲苷含量测定.对照品溶液的制备精密称取黄芪甲苷对照品.置 量瓶中加甲醇溶解并稀释至刻度摇匀即得.黄芪甲苷对照品溶液.供试品溶液的制备精密量取黄银方药材水煎浓缩液 于锥形瓶中精密加入水饱和正丁醇溶液、氨试液 称定质量加热回流 冷却后再次称质量用水饱和的正丁醇补足减失质量置于分液漏斗中取上清液 水浴蒸干残渣加甲醇 使溶解经孔径.微孔滤膜滤过作为黄芪甲苷供试品溶液.阴性样品溶液的制备称取缺黄芪的黄银方处方量药材同“.节”方法制备作为黄芪阴性供试品溶液.色谱条件 色谱柱为 (.)水乙腈()为流动相总流速.柱温箱 漂移管温度 增益()进样量 .仪器精密度考察取供试品溶液连续进样 次记录黄芪甲苷峰面积结果显示黄芪甲苷峰面积的相对标准偏差()为.表明该仪器精密度良好.线性关系考察精密称取黄芪甲苷对照品.于 量瓶中加甲醇溶解并分别稀释成浓度为.、.、.、.、.、.的系列对照品溶液在“.节”色谱条件下测定峰面积将各对照品浓度的对数值()与峰面积的对数值()性进行回归得到相对应的线性回归方程以及相关系数().表明黄芪甲苷在.浓度内浓度与峰面积对数值线性关系良好.专属性实验 分别取黄芪甲苷对照品溶液、供试品溶液和阴性供试品溶液按“.节”色谱条件进样测定 结果显示供试品溶液在对照品溶液相应保留时间有相同的色谱峰且阴性样品未出现与对照品保留时间相同的色谱峰说明专属性较好见图 .黄芪甲苷对照品溶液.供试品溶液.阴性样品溶液.黄芪甲苷图 黄芪甲苷专属性考察 图谱.重复性实验 精密量取水煎浓缩液 份依次为号按上述“.节”方法配制供试品溶液在“.节”色谱条件下进样检测记录所得黄芪甲苷峰面积并计算其含量得黄芪甲苷平均含量.为.说明该方法重复性良好.稳定性实验 取重复性实验号样品分别在配制后、进样检测每次进样 记录黄芪甲苷峰面积计算其峰面积的 为.说明黄芪甲苷供试品溶液在 内稳定.黄芪甲苷加样回收实验 精密量取水煎浓缩液 共 份分别加入浓度为.的黄 芪 甲 苷 对 照 品 溶 液.(.)同“.节”下方法制备供试品溶液进行含量测定计算黄芪甲苷的加样回收率结果显示黄芪甲苷的平均加样回收率为.为.()医药导报 年 月第 卷第 期.样品含量测定 分别精密吸取对照品溶液、与供试品溶液 注入液相色谱仪测定峰面积以外标两点法对数方程计算含量即得.绿原酸等多成分含量测定.混合对照品溶液的制备 精密称取绿原酸、新绿原酸、隐绿原酸、异绿原酸、异绿原酸、异绿原酸 对照品.、.、.、.、.、.分别置于 量瓶中配制成浓度为.、.、.、.、.、.的对照品储备液依次量取、.、.、.、.、.的储备液置 量瓶中加入 甲醇溶液稀释至刻度摇匀得到浓度分别为.、.、.、.、.、.的混合对照品溶液即得.供试品溶液的制备精密量取水煎浓缩液 于 量瓶并用甲醇稀释至刻度摇匀作为山银花供试品溶液.阴性供试品溶液的制备称取缺山银花的黄银方处方量药材同“.节”方法制备作为阴性样品溶液.色谱条件流动相:甲醇.磷酸作为流动相按表 梯度洗脱色谱柱:(.)检测波长 柱温:进样量:流速.表 梯度洗脱程序.时间/甲醇.磷酸溶液.仪器精密度考察 取供试品溶液在“.节”色谱条件下连续 次进样检测分别记录峰面积结果显示绿原酸、新绿原酸、隐绿原酸、异绿原酸、异绿原酸、异绿原酸 峰面积的 分别为.、.、.、.、.、.说明仪器精密度良好.线性关系考察分别精密量取混合对照品储备液.、.、.、.、.、加入 甲醇稀释至 在“.节”色谱条件下进样检测所得峰面积与各对照品浓度进行线性回归分析得到各对照品的回归方程见表 表 种成分线性回归方程.名称线性回归方程线性范围/()绿原酸 .新绿原酸 .隐绿原酸 .异绿原酸 .异绿原酸 .异绿原酸 .专属性实验 分别取混合对照品溶液、供试品溶液和阴性样品溶液在“.节”项色谱条件下进样测定 结果显示供试品溶液在对照品溶液相同保留时间有相应的色谱峰且阴性样品未出现与对照品保留时间相同的色谱峰(图)说明专属性较好 .混合对照品溶液.供试品溶液.阴性样品溶液.新绿原酸.绿原酸.隐绿原酸.异绿原酸.异绿原酸.异绿原酸 图 种成分专属性考察 图谱.重复性实验精密量取水煎浓缩液 份依次为号按“.节”方法进行配制在“.节”色谱条件下进样检测记录测得峰面积计算含量绿原酸、新绿原酸、隐绿原酸、异绿原酸、异绿原酸、异绿原酸 的平均含量分别为.、.、.、.、.、.分别为.、.、.、.、.、.说明该方法的重复性良好.稳定性实验取重复性实验号样品溶液 分别在配制后的、进样分析记录峰面积计算峰面积的 绿原酸、新绿原酸、隐绿原酸、异绿原酸、异绿原酸、异绿原酸 等 种成分含量的 分别为.、.、.、.、.、.说明供试品溶液在 内稳定性良好.种成分加样回收率实验精密量取水煎浓缩液.于 量瓶中共 份加入混合对照品溶液 (每毫升含有绿原酸.、新绿原酸.、隐绿原酸.、异绿原酸 .、异绿原酸 .、异绿原酸 .)按“.节”色谱条件进行含量测定计算加样回收率结果显示绿原酸、新绿原酸、隐绿原酸、异绿原酸、异绿原酸、异绿原酸 的平均加样回收率分别为.、.、.、.、.、.分别为.、.、.、.、.、.样品含量测定 分别精密吸取对照品溶液和供试品溶液各 注入液相色谱仪测定峰面积以外标法分别计算含量即得.干膏得率的测定根据黄银颗粒的 响应面法设计方案分别称取药材加水煎煮浓缩至每副 分别精密量取各水煎浓缩液 置干燥至恒重的蒸发皿中(蒸发皿质量记为)水浴蒸干转移至 烘箱中继续干燥 取出后置干燥器中冷却 迅速精密称定质量()计算干膏得率干膏得率()()公式中 为浓缩煎煮液的体积 为药材质量.提取工艺研究单因素实验:以煎煮水量、煎煮时间、煎煮次数为考察因素在保持单一变量的条件下进行单因素考察确定响应面优化的中心点.煎煮水量对综合评分的影响按处方量称取药材 份分别加、倍水煎煮 考察煎煮水量对综合评分的影响 结果见图 煎煮水量 倍之后综合评分趋于平缓鉴于节约资源以 倍水量作为中心点.煎煮时间对综合评分的影响按处方量称取药材 份在 倍水量时分别煎煮.、.、.考察不同煎煮时间对综合评分的影响 结果见图 随着煎煮时间的延长综合评分呈现上升平缓下降的趋势结合生产实际以煎煮.为时间中心点.煎煮次数对综合评分的影响按处方量称取药材 份加 倍水、煎煮.分别煎煮、次考察不同煎煮次数对综合评分的影响 结果见图可见煎煮 次和煎煮 次综合评分相差不大为节约生产时间及能耗故选取煎煮 次作为中心点.响应面设计 根据单因素实验结果对煎煮水量()、煎煮时间()、煎煮次数()个连续变量进行研究探讨其对提取工艺的影响并进行回归分析(表)依据黄银方的处方量依次称量各味中药共 副分别按响应面实验因素设计表煎煮并浓缩至 .熵权法赋值.数据的标准化处理将各个测得指标的原始数据进行标准化处理 假定有 个评价指标和 个评价对象则它们会形成矩阵()利用矩阵式公式()进行标准化处理后会得到 ()个指标在本次实验中 图 单因素实验结果.医药导报 年 月第 卷第 期表 响应面提取工艺因素设计表.水平煎煮水量()/倍煎煮时间()/煎煮次数().()()()()式中 代表第 次实验中第 个评价指标其中、.概率计算利用公式()求出原始数矩阵()中各数据的概率矩阵 其中 表示在 次实验中第 个评价指标的概率同时 满足().信息熵的算法 按照公式()计算各个评价指标的信息熵()().权重系数的算法通过公式()计算各个指标的权重系数()()()由公式()可知当信息熵()越小权重系数()越大当 数值相差较大时说明此指标传递的信息量多权重系数大计算结果见表 表 各评价指标信息熵值及权重系数.指标新绿原酸.绿原酸.隐绿原酸.异绿原酸.异绿原酸.异绿原酸.黄芪甲苷.干膏得率.响应面实验结果分别以新绿原酸()、绿原酸()、隐绿原酸()、异绿原酸()、异绿原酸()、异绿原酸()、黄芪甲苷()提取率和干膏得率()的测定值为评价指标利用熵权法计算各个评价指标的综合得分()并对各个分析结果进行综合考察见表 综合评分的计算公式()如下新绿原酸的质量分数/新绿原酸质量分数的最大值.绿原酸的质量分数/绿原酸质量分数的最大值.隐绿原酸的质量分数/隐绿原酸质量分数的最大值.异绿原酸 的质量分数/异绿原酸 质量分数的最大值.异绿原酸 的质量分数/异绿原酸 质量分数的最大值.异绿原酸 的质量分数/异绿原酸 质量分数的最大值.黄芪甲苷的质量分数/黄芪甲苷质量分数的最大值.干膏得率的质量分数/干膏得率质量分数的最大值.().模型建立与方差分析 通过软件 对数据进行多元二次回归和显著性检验(表)多元二次回归模型中 最终得到多元二次的回归方程为 .通过软件 对各因素之间交互作用见图 响应面的弯曲程度越大坡度越大表明该因素与响应值之间的作用越大由图可知沿 轴的曲面较沿 轴更加陡峭说明煎煮次数比煎煮水量对综合评分的影响更大沿 轴的曲面较沿 轴更加平缓说明煎煮时间比煎煮次数对综合评分的影响更小而沿 轴与沿 轴的响应曲面陡峭程度相当说明煎煮水量与煎煮时间对综合评分的影响相似 等高线越趋于椭圆形说明各个因素之间交互作用越强越趋于圆形表明各因素之间交互作用越弱 即该实验预测结果表明:煎煮次数对综合评分的影响最大与上述方差分析结果一致 软件的拟合优选最佳工艺提取条件为煎煮水量.倍煎煮时间为.煎煮次数为.根据现实生产条件该拟合条件修改为煎煮水量 倍煎煮时间 煎煮次数 为验证在该条件下开展 次平行实验进行工艺验证实验结果见表 平均综合评分为.与模型预测值.偏差较小说明该模型预测性良好 表 响应面实验设计与实验结果.序号提取率/().表 多元回归模型方差分析.方差来源平方和自由度均方显著度回归模型.显著.剩余.失拟项.不显著误差.综合.讨论.评价指标的确定 黄银颗粒来源于临床经验方方中黄芪为君药既可以补气升阳、补肺固卫以扶正又可利水消肿、行滞通痹以祛邪 黄芪甲苷为黄芪的主要有效成分现代药理研究表明黄芪甲苷可以减少肺组织羟脯氨酸含量减轻胶原纤维沉积抑制肺成纤维细胞增殖减轻肺泡炎和肺纤维化程度 图 响应面法 响应面图及等高线图.医药导报 年 月第 卷第 期表 工艺验证实验结果.序号提取率/().平均值./.山银花清热解毒能够在肺纤维化炎症早期截断病势顿挫病邪在方中为臣药其含有的绿原酸等有机酸类成分具有显著的抗氧化作用可通过抑制上皮间充质转化改善肺纤维化 全方药味众多成分复杂本研究在选取评价指标时综合考虑药味在处方中的君臣佐使地位、与药效的相关性和可测性故选取黄芪甲苷、绿原酸、新绿原酸、隐绿原酸等 种成分作为评价指标结合干膏得率反映该煎煮方法下有效成分的溶出情况.指标赋值 在复方制剂的研究中通常要对多个指标进行综合评分赋值权重系数是提取工艺的关键 熵权法是一种客观赋值法可根据检测各指标数据确定权重系数的大小与主观赋值法相比准确性更高可靠性更强避免了人为因素的干扰 本研究通过对煎煮时间、煎煮水量、煎煮次数等关键因素进行筛选采用熵权法结合响应面设计法明确了 个评价指标的权重系数以此优化黄银颗粒的现代提取工艺参数为 倍水量、煎煮 、煎煮 次验证实验的结果与模型预测值相似综合评分 经平行验证实验考察提取工艺质量稳定可行可为黄银颗粒的工业生产提供参考参考文献 柯寄明江素萍刘艳等.基于 响应面设计法结合熵权法优化秋水仙碱醇传递体的制备工艺.医药导报():.陈莉王盛张迪等.色谱指纹图谱相似指数结合响应面法优化消化复宁汤提取工艺参数.医药导报():.国家药典委员会.中华人民共和国药典(一部).北京:中国医药科技出版社:.曾海蓉李婷娜冉倩等.基于熵权法结合 响应面法优化桂枝芍药知母颗粒复方提取工艺.中草药():.赵国栋洪璐王倪等.基于 响应面设计法结合熵权法优选脑络欣通方提取工艺.中南药学():.董蕊逯影王盼.熵权法结合 响应面法优化北柴胡醋炙工艺及其对小鼠肝损伤保护作用研究.食品工业科技():.卢英邓攀刘勇.熵权法结合 响应面法优化肿节风药材的提取工艺.中国药房():.杨柳李永强张芮萌等.基于多指标响应面法优化土炒当归炮制工艺.医药导报():.蒲立立徐伟范润勇等.基于熵权法结合 响应面法优化大黄牡丹颗粒提取工艺.中国现代中药():.黄霂晗韩佳徐昌君等.黄芪甲苷对肺纤维化小鼠、型和型胶原表达影响.辽宁中医药大学学报():.童佳欢刘肇恒龙杞等.黄芪甲苷对博来霉素肺纤维化模型小鼠 及其相关因子表达的影响.环球中医药():.龚晓红李桓陆超群等.基于 与/通路探讨黄芪甲苷对人成纤维细胞间质转化的作用/.中华中医药学刊.:/./.栾智华张东坡刘必旺等.黄芪甲苷对肺纤维化小鼠/信号通路的影响.时珍国医国药():.王志辉周新茹成惠珍等.基于多元统计分析的山银花抗氧化与抑菌质量标志物预测.湖南中医药大学学报():.王倩刘宇王荣丽.绿原酸灌胃对博莱霉素诱导小鼠肺纤维化的改善作用及其机制.山东医药():.程炳铎罗丽琴李元增等.基于 熵权法的正交实验设计对比 神经网络优化香芩解热颗粒水提工艺.中国药房():.赵雪莲兰建龙杨正明等.基于响应面和 熵权法优选彝药痛风颗粒提取工艺及其药效评价.中草药():.王晓丽沈哲苑李丽萍等.基于正交试验结合基准关联度和 熵权法优化经典名方黄连汤提取工艺.中草药():.王嘉雯王洁樊强强等.基于网络药理学和 响应面法优化养心颗粒提取工艺.中国现代应用药学():.余甘子鲜果不同部位中 种有效成分的含量比较龙小妹李蓉郭爽古建兴刘海鹏范源(.云南中医药大学中药学院昆明.云南中医药大学第二附属医院内分泌科昆明.云南中医药大学第一附属医院内分泌科昆明)摘 要 目的 建立同时测定余甘子鲜果不同部位(果肉、果皮、果核、果汁、果渣)中没食子酸、表没食子儿茶素、咖啡酸、没食子儿茶素没食子酸酯、诃黎勒酸、鞣花酸和槲皮素含量的方法考察余甘子鲜果不同部位主要活性成分的分布情况为新鲜余甘子的研究及开发利用提供参考 方法 采用 (.)色谱柱流动相为甲醇().磷酸溶液()流速为 检测波长 柱温 进样量 并以 格式导出余甘子鲜果不同部位的色谱图使用中药色谱指纹图谱相似度评价系统计算相似度 结果 种活性成分在不同余甘子鲜果部位含量有明显差异其中槲皮素为果皮特有表没食子儿茶素未在果核中检测出果核中整体化合物含量均低于其他部位但鞣花酸含量显著较高果渣中咖啡酸、没食子儿茶素没食子酸酯与诃黎勒酸含量可达其他部位的 倍而没食子酸、表没食子儿茶素、鞣花酸的含量与果汁相差较小果汁中表没食子儿茶素含量明显高于其他部位与果肉比较其他化合物含量差异较小余甘子鲜果果肉、果皮、果核、果汁、果渣的相似度分别为.、.、.、.、.结论 该方法简便、快速、可靠可同时测定余甘子鲜果不同部位中 种成分的含量余甘子鲜果不同部位有效成分含量存在明显差异关键词 余甘子鲜果有效成分含量测定高效液相色谱法中图分类号.文献标识码 文章编号()./.开放科学(资源服务)标识码()(.)().(.)().().“”.医药导报 年 月第 卷第 期