傅興圣,許虎,劉訓(xùn)紅#,林瑞超,吳德康,劉圣金(.南京中醫(yī)藥大學(xué),南京0046,.中國食品藥品檢定研究院,北京 00050)
正交試驗優(yōu)選磁石炮制工藝Δ
傅興圣1*,許虎1,劉訓(xùn)紅1#,林瑞超2,吳德康1,劉圣金1(1.南京中醫(yī)藥大學(xué),南京210046,2.中國食品藥品檢定研究院,北京 100050)
目的:優(yōu)選磁石的最佳炮制工藝。方法:以炮制時間、炮制溫度、煅淬次數(shù)為考察因素,以水溶性鐵、重金屬(銅、鎘、汞、鉛)和有害元素(砷)的溶出量為評價指標(biāo),采用正交試驗優(yōu)選磁石炮制工藝。結(jié)果:最佳炮制工藝為600℃炮制0.5h,煅淬3次。結(jié)論:所選工藝合理、可行,可作為磁石的炮制工藝。
磁石;正交設(shè)計;炮制工藝
磁石為《中國藥典》收載的常用礦物藥[1]。礦物藥由于大多質(zhì)地堅硬或者伴生有少量的重金屬及有害元素,因而影響臨床療效。自古以來,醫(yī)家就十分重視礦物藥的炮制,磁石作為質(zhì)地堅硬的礦物藥之一,其炮制方法更是為歷代醫(yī)學(xué)著作所載[2]。近年,磁石炮制工藝的研究多以鐵離子的煎出率(溶出率)、鐵(Fe)含量、重金屬或有害元素等單元素含量為指標(biāo)進(jìn)行考察[3~5],但這不足以闡明磁石增效減毒的炮制機(jī)制;2010年版《中國藥典》也未收載規(guī)范的磁石炮制工藝。故筆者以水溶性Fe、重金屬(銅(Cu)、鎘(Cd)、汞(Hg)、鉛(Pb))和有害元素(砷(As))的溶出量為指標(biāo),選擇炮制溫度、炮制時間、煅淬次數(shù)為考察因素,采用正交試驗研究磁石的最佳炮制工藝,探討其炮制機(jī)制,為優(yōu)化、確定磁石最佳炮制工藝提供依據(jù)。
GGX-9原子吸收分光光度計、AFS-230E原子熒光光度計(北京海光儀器公司);Cd、Cu、Fe、Hg、As、Pb的單元素高性能空心陰極燈(北京有色金屬研究總院);電子分析天平(德國賽多利斯公司)。
Cd、Cu、Hg、As、Pb、Fe的單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研 究 中 心 ,批 號 分 別 為 GSB0712762000、GBW08615、GBW08617、GBW08611、GBW08619、GSB071286200);鹽酸、硝酸為優(yōu)級純,水為去離子水,其余試劑均為分析純。磁石(批號:090317,產(chǎn)地:河南)由安徽亳州市藥材總公司提供,經(jīng)南京大學(xué)孔慶友教授鑒定為氧化物類礦物尖晶石族磁鐵礦,標(biāo)本保存于南京中醫(yī)藥大學(xué)中藥鑒定實驗室。
2.1 樣品制備
將生磁石粉碎至粒徑均<0.4cm,按正交試驗方案編為1~9號,在馬弗爐中按設(shè)定溫度加熱煅燒,煅燒后投入食醋中醋淬,取出干燥后得炮制品。將炮制品研磨過200目篩,備用。
精密稱取樣品粉末1.0g,置100mL具塞錐形瓶中,加40mL去離子水,水?。?00℃)提取3h,濾過,置50mL量瓶中,加去離子水至刻度,作為Fe、Pb、Cd、Cu測定樣品液;取上述樣品液20mL,加入到已加2.5mL硫脲-抗壞血酸(各含50mg·mL-1)混合液(還原掩蔽劑)的25mL量瓶中,加去離子水至刻度,作為As、Hg測定樣品液;同時作隨行陰性對照。
2.2 正交試驗設(shè)計
根據(jù)預(yù)試驗和筆者經(jīng)驗,選取炮制時間(A)、炮制溫度(B)、煅淬次數(shù)(C)為考察因素,每個因素選取3個水平,按L9(34)正交試驗表進(jìn)行試驗。因素水平見表1。
2.3 水溶性Fe、重金屬和有害元素溶出量測定
2.3.1 原子熒光分光光度法測定條件 光電倍增管負(fù)高壓:300V;原子化器溫度:200℃;原子化器高度:8mm(測定Hg為10mm);燈電流:80mA;載氣流量:600mL·min-1;屏蔽氣流量:1000mL·min-1;讀數(shù)時間:10s;延遲時間:1s;重復(fù)次數(shù):1;測量方式:標(biāo)準(zhǔn)曲線法;讀數(shù)方式:峰面積。
表1 因素水平Tab 1Factors and levels
2.3.2 原子吸收分光光度法測定條件 光譜帶寬:0.2nm;燃燒器高度:7.0mm;空氣流量:5.0L·min-1;乙炔氣流量:1.5L·min-1;讀數(shù)時間:3s;重復(fù)次數(shù):1;測量方式:標(biāo)準(zhǔn)曲線法。
2.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線制備及方法學(xué)考察 相關(guān)內(nèi)容已另文發(fā)表[6]。結(jié)果,磁石藥材中水溶性Fe溶出量為756.73mg·kg-1,水溶性As、Hg、Pb、Cd、Cu的含量均在藥材的限量范圍之內(nèi);樣品加樣回收率為93.7%~110.6%,RSD<5.0%。方法學(xué)考察結(jié)果顯示,該方法靈敏度高、重復(fù)性好,可用于以上各元素的測定分析。
2.4 正交試驗結(jié)果
取“2.1”項下各樣品適量,按“2.2”項下方法安排試驗,并照“2.3”項下方法測定生品和各炮制品水溶性Fe、重金屬和有害元素溶出量。根據(jù)檢測結(jié)果,以如下指標(biāo)進(jìn)行評分:(1)Fe元素作為主要有效元素,根據(jù)均值,分為3個指標(biāo):高于均值×(1+10%)記為10分;在均值×(1±10%)范圍內(nèi)的記為8分;低于均值×(1-10%)記為6分。(2)重金屬和有害元素,各炮制品中均有檢出,根據(jù)均值,分為3個指標(biāo):高于均值×(1+20%)記為6分;在均值×(1±20%)范圍內(nèi)的記為8分;低于均值×(1-20%)記為10分;部分檢出的,檢測到的記為8分,未檢測到的記為10分。綜合評分=Fe溶出量×30%+As溶出量×15%+Hg溶出量×20%+Cd溶出量×15%+Cu溶出量×20%。各指標(biāo)測定結(jié)果見表2;方差分析結(jié)果見表3。
由表2、表3可知,各因素影響炮制工藝的順序為B>C>A,最佳炮制工藝為A1(3)B2C3??紤]到實際生產(chǎn)過程中需提高勞動效率,故選擇0.5h作為炮制時間,確定工藝為600℃炮制0.5h,煅淬3次。
表2 生品和各炮制品中水溶性鐵、重金屬及有害元素溶出量測定結(jié)果Tab 2Dissolution amount of water-soluble iron,heavy metals and harmful elements in crnde drug and processed product
表3 方差分析結(jié)果Tab 3 Analysis of variance
由于經(jīng)過高溫、煅燒、醋淬等過程,磁石炮制后磁性降低,而且溫度越高,煅淬次數(shù)越多,磁性越弱甚至沒有磁性;炮制品較生品更易于研磨至細(xì)粉,說明磁石炮制后質(zhì)地變得酥脆,且溫度越高,煅淬次數(shù)越多就越酥脆。500℃下鍛制不能使磁石紅透,達(dá)不到磁石傳統(tǒng)鍛制紅透的要求,600、700℃均能紅透。
磁石中,F(xiàn)e為主含元素,又為質(zhì)量控制指標(biāo)成分,故正交試驗綜合評分以30%計;As、Hg、Cd、Cu等元素,均檢出的以20%計,部分檢出的以15%計;Pb在所分析的樣品中均未檢出,故不作為指標(biāo)。
試驗結(jié)果表明,磁石生品及其炮制品中,主含元素Fe的溶出無明顯規(guī)律;Hg和Cu炮制后溶出均增加;部分炮制樣品中檢出As;Cd元素炮制后未檢出或檢出較少。這些變化可能與炮制過程中藥材中各元素存在的價態(tài)或形態(tài)變化有關(guān)。
本試驗根據(jù)磁石火煅醋淬的炮制方法,選擇水溶性Fe、重金屬和有害元素的溶出量作為綜合指標(biāo),較以單元素變化為指標(biāo)更能有效地考察磁石的炮制工藝。
[1] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典(一部)[S].2010年版.北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2010:344.
[2] 傅興圣,劉訓(xùn)紅,吳德康,等.磁石的本草考證及研究概述[J].現(xiàn)代中藥研究與實踐,2011,25(1):18.
[3] 甄漢深,李樹新,馬利飛,等.磁石不同醋制品中鐵含量測定的研究[J].中成藥,1996,18(8):18.
[4] 王 萍,陳青蓮,吳新云.正交法研究磁石炮制最佳工藝[J].中成藥,1998,20(12):17.
[5] 鐵步榮,邢 玲,磁石生.煅品對水煎液中砷溶出量的影響[J].中國中藥雜志,1995,20(5):278.
[6] 傅興圣,劉訓(xùn)紅,林瑞超,等.商品磁石中水溶性鐵、重金屬及有害元素分析研究[J].中國中藥雜志,2011,36(11):30.
Optimization of Processing Technology for Magnetitum
FU Xing-sheng,XU Hu,LIU Xun-hong,WU De-kang,LIU Sheng-jin(Nanjing University of Traditional Chinese Medicine,Nanjing 210046,China)
LIN Rui-chao(National Institutes for Food and Drug Control,Beijing 100050,China)
OBJECTIVE:To optimize the processing technology of Magnetitum.METHODS:The orthogonal experiments were designed to optimize the processing technology of Magnetitum with processing time,temperature and calcining and quenching times as factors using the amount of water-soluble iron,heavy metals(Ca,Cd,Hg,Pb)and harmful elements(As)as index.RESULTS:The best processing technology was as follows:processing for 0.5h at 600℃,calcining and quenching for 3times.CONCLUSION:The optimized technology is reasonable and feasible,and it can be used for for the processing technology of Magnetitum.
Magnetitum;Orthogonal experiments;Processing technology
R283.3;R282.72
A
1001-0408(2012)43-4057-02
DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2012.43.10
Δ國家科技支撐計劃課題(2008BAI55B02);江蘇高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程一期項目
*碩士研究生。研究方向:中藥品質(zhì)評價。電話:025-85811511。E-mail:hlhfxs@163.com
#通訊作者:教授,碩士。研究方向:中藥品質(zhì)評價與資源開發(fā)。電話:025-85811511。E-mail:liuxunh1959@sohu.com
2011-11-02
2012-01-06)