當(dāng)歸補血湯噴霧干燥工藝參數(shù)對其成分遷移的影響*

裴曉蕾，肖佳妹，趙佳柱，楊巖濤,3,4，陽松威,3

（1.湖南中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，湖南 長沙 410208；2.湖南省人民醫(yī)院，湖南 長沙 410005；3.湖南省中藥飲片標準化及功能工程技術(shù)研究中心，湖南 長沙 410208；4.中藥成藥性與制劑制備湖南省重點實驗室，湖南 長沙 410208）

中醫(yī)理論認為，氣為血之帥，血為氣之母。氣與血不僅生理上相互聯(lián)系，病理上也?；ハ嘤绊懀憩F(xiàn)為血液流變學(xué)、血流動力學(xué)及微循環(huán)的異常[1]。針對氣虛血弱病癥者，補氣生血之劑是其治療的核心藥物。當(dāng)歸補血湯載于《內(nèi)外傷辨惑論》，由當(dāng)歸、黃芪按1∶5的比例組成，是益氣活血的核心藥對，可防止氣血失衡，主治血虛發(fā)熱證[2-3]?，F(xiàn)代藥理研究證明：黃芪除了能提高細胞的增殖能力，增強免疫活性外，還能促進造血[4]；當(dāng)歸除能促進造血、改善血液流變學(xué)[5]和血流動力學(xué)、提高心肌灌注量外，還能增強免疫力。二者配伍使用表現(xiàn)出既能補血又能補氣，既增強免疫又促進造血的多重藥理活性[6-7]，該方亦可劑量依賴性地實現(xiàn)對60Co-γ射線輻射小鼠造血系統(tǒng)損傷的保護和促修復(fù)作用[8]。

中藥湯劑在制備、攜帶和服用方面多有不便，難以適應(yīng)現(xiàn)代人的生活節(jié)奏，借用各種制劑技術(shù)將中藥復(fù)方制成各種現(xiàn)代劑型極大程度地推動了其應(yīng)用，濃縮和干燥是中藥復(fù)方制劑制備過程中的重要單元操作，同時也是能耗較大的單元操作。干燥過程中由于長時間高溫作用，可能會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而造成復(fù)方成分遷移。噴霧干燥具有干燥時間短、產(chǎn)品溫度低等優(yōu)點，是中藥復(fù)方提取液加工制得干粉的理想干燥方法和常用技術(shù)之一[9]，然其干燥過程中是否會有成分的變化仍需探討。因此筆者嘗試基于總量統(tǒng)計矩相似度法研究當(dāng)歸補血湯噴霧干燥工藝參數(shù)對成分變化的影響，為優(yōu)化噴霧干燥工藝及制劑研究奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 儀器與試藥ACQUITY UPLC H-Class系統(tǒng)，配備四元溶劑泵、Empower3色譜工作站、PDA檢測器（美國Waters公司）；RE-2000A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（鞏義市中天儀器科技有限公司）；密度計、YC-1800噴霧干燥機（上海雅程儀器有限公司）；MS205DU型十萬分之一電子天平（梅特勒-托利多公司）；乙腈、甲醇為進口色譜純，蒸餾水為二次重蒸餾水，其他試劑均為分析純。

阿魏酸對照品（批號：GBSIIL124423，HPLC＞98%）、毛蕊異黃酮對照品（批號：AF20060608，HPLC＞98%）均購于上海源葉生物科技有限公司；黃芪（產(chǎn)地：甘肅，批號：211001）、當(dāng)歸（產(chǎn)地：甘肅，批號：210401）購于湖南省福泰中藥飲片有限責(zé)任公司，經(jīng)湖南中醫(yī)藥大學(xué)石繼連教授鑒定分別為豆科植物蒙古黃芪Astragalus membranaceus（Fisch.）Bge.Var.monghokicus（Bge.）Hsiao的干燥根和傘形科植物當(dāng)歸Angelica sinensis（Oliv.）Diels的干燥根。當(dāng)歸補血湯，處方組成：黃芪30g，當(dāng)歸6g。

1.2 色譜條件 色譜柱約ACQUITY UPLC BEH C18（2.1 mm×100 mm，1.7 μm）；流動相：乙腈∶水（含0.1%磷酸），梯度洗脫：0 min（5∶95）→10 min（20∶80）→20 min（40∶60）→23 min（60∶40）→25 min（80∶20）→28 min（100∶0）；進樣量為1 μL；流量為0.3 mL/min；檢測波長為260 nm；柱溫為25℃。

1.3 混合對照品溶液的制備 精密稱取阿魏酸0.001 02 g，毛蕊異黃酮對照品0.001 42 g，置于5 mL的容量瓶中，加甲醇定容至5 mL，超聲5 min，制成阿魏酸、毛蕊異黃酮質(zhì)量濃度分別為0.204、0.284 mg/mL的混合對照品溶液。

1.4 供試品溶液的制備 按處方比例稱取藥材，加8倍量蒸餾水回流提取1.5 h，收集藥液，藥渣再加6倍量的水回流提取1 h，合并兩次水煎液。于75℃、-0.09 MPa條件下減壓濃縮至相對密度1.10，得提取液樣品。再取提取液以不同工藝噴霧干燥得藥粉。取噴霧干燥藥粉0.500 0 g，精密稱定，加甲醇定容至25 mL，超聲1 h，靜置20 min，取上清液過0.22 μm微孔濾膜，取續(xù)濾液，即得供試品溶液。

1.5 相似度分析方法 依據(jù)本課題組前期建立的指紋圖譜總量統(tǒng)計矩法[10]及總量統(tǒng)計矩相似度法[11]，采用段帶方法將不同噴霧干燥工藝參數(shù)所得當(dāng)歸補血湯指紋圖譜分成若干段[12]，對每段采用總量統(tǒng)計矩法進行分析，計算其相似度，對噴霧干燥過程中工藝參數(shù)對當(dāng)歸補血湯成分遷移的影響進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 指紋圖譜的建立及匹配數(shù)據(jù) 分別精密稱取各批次供試品溶液，按“1.2”項下條件，分別進樣測定，指紋圖譜見圖1，精密吸取甲醇溶液5 μL，進樣，以儀器最小的積分門檻值進行積分得空白甲醇參數(shù)，再考慮進行梯度洗脫時，洗脫劑的比例改變及甲醇雜質(zhì)產(chǎn)生的穩(wěn)定的空白對照峰，提高最小峰面積再次進行積分，根據(jù)噪音峰的平均峰寬、平均響應(yīng)率、平均最小峰面積、平均最小峰高及信噪比為3倍[13-14]，結(jié)合總量統(tǒng)計矩的加合原理[15-16]確定該指紋圖譜的積分閾值，并以此條件積分后輸出其匹配數(shù)據(jù)見表1。

圖1 各供試品溶液及提取液的指紋圖譜

表1 各批次供試品指紋圖譜數(shù)據(jù)

2.2 指紋圖譜方法學(xué)考察

2.2.1 精密度試驗 取“1.3”項下混合對照品溶液，按“1.2”項下的色譜條件重復(fù)進樣6次，結(jié)果阿魏酸、毛蕊異黃酮峰面積RSD分別為0.83%、0.92%，表明該儀器精密度良好，符合指紋圖譜的技術(shù)要求。

2.2.2 穩(wěn)定性試驗 取“1.4”項下制備的供試品溶液分別于制備后的0、2、4、6、8、12、24 h，按“1.2”項下的色譜條件進行測定，結(jié)果阿魏酸、毛蕊異黃酮相對峰面積RSD分別為1.98%、2.34%，表明該供試品在24 h內(nèi)穩(wěn)定性良好。

2.2.3 重復(fù)性試驗 平行制備供試品溶液6份，按“1.2”項下的色譜條件進行測定，結(jié)果阿魏酸、毛蕊異黃酮相對峰面積RSD分別為2.25%、2.76%，表明該方法重復(fù)性良好。

2.3 當(dāng)歸補血湯噴霧干燥過程成分遷移規(guī)律分析

2.3.1 進風(fēng)溫度對噴霧干燥的影響 控制蠕動進料速度為15 r/min，霧化壓力為0.2 Mpa，進風(fēng)溫度分別為120、130、140、150、160℃，進行噴霧干燥制得藥粉，按“1.4”項下方法制備供試品溶液，測得各樣品指紋圖譜S1～S5，對表1數(shù)據(jù)進行分段，按5 min為一段，采用總量統(tǒng)計矩相似度法計算各段總量一階矩、二階矩，并以之為基礎(chǔ)計算其與提取液（即圖譜S16）的相似度，各段帶總量統(tǒng)計矩參數(shù)見表2，相似度結(jié)果見圖2。

表2 不同溫度下制得藥粉的指紋圖譜總量一、二階矩

圖2 不同溫度下各段帶指紋圖譜相似度

由圖2可知，不同溫度下噴霧干燥樣品中出峰時間在10～15 min和15～20 min的成分與提取液指紋圖譜相似度變化較小，且基本在0.95以上，說明溫度對這部分成分的變化影響不大。如目標成分的保留時間在10～20 min范圍內(nèi)，則可通過升高溫度以提高生產(chǎn)效率；出峰時間在20 min以后的成分在120℃時相似度為0.66，且隨著溫度的升高急劇降低，說明溫度對這部分成分的影響較大；0～5 min的成分溫度需高于150℃相似度才能高于0.95，結(jié)合提取過程溫度在100℃下進行，說明在100～140℃范圍內(nèi)這部分成分易發(fā)生變化；出峰時間在5～10 min之間的成分在130～150℃范圍內(nèi)相似度基本穩(wěn)定在0.98以上，說明其在100～120℃及150℃以上的溫度范圍內(nèi)易發(fā)生變化。

2.3.2 蠕動進料速度對噴霧干燥的影響 控制進風(fēng)溫度為130℃，霧化壓力為0.2 Mpa，蠕動進料速度分別為5、10、15、20、25 r/min，進行噴霧干燥制得藥粉，按“1.4”項下方法制備供試品溶液，測得指紋圖譜S6～S10，同法計算各段帶總量統(tǒng)計矩參數(shù)見表3，相似度結(jié)果見圖3。

表3 不同蠕動進料速度下制得藥粉的指紋圖譜總量一、二階矩

圖3 不同蠕動進料速度下各段帶指紋圖譜相似度

由圖3可知，出峰時間在0～5 min和15～20 min之間的成分受進料速度的影響不大，與提取液的相似度均在0.95左右；出峰時間在5～10 min和10～15 min之間的成分在蠕動進料速度高于10 r/min時接近0.95，說明這部分成分在進料速度慢時將長時間接觸到熱風(fēng)造成成分改變，而結(jié)合溫度因素的影響可知，這些成分在短時高溫的作用下變化不大，這也符合一般化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)過程；對于出峰時間在20 min以后的成分，其相似度均偏低，這也與溫度影響一致，說明這部分成分對熱量作用敏感。但整體來看，隨著蠕動進料速度的加快，相似度提高且趨于穩(wěn)定，說明進料速度的改變對當(dāng)歸補血湯噴霧干燥產(chǎn)品的成分影響不大，在保證干粉收率及產(chǎn)品含水量達到要求的前提下，為提高生產(chǎn)效率，可適當(dāng)提高進料速度。

2.3.3 霧化壓力對噴霧干燥的影響 控制進風(fēng)溫度為130℃，蠕動速度為15 r/min，霧化壓力分別為0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 Mpa，進行噴霧干燥制得藥粉，按“1.4”項下方法制備供試品溶液，測得指紋圖譜S11～S15，同法計算各段帶總量統(tǒng)計矩參數(shù)見表4，相似度結(jié)果見圖4。

表4 不同霧化壓力下制得藥粉的指紋圖譜總量一、二階矩

圖4 不同霧化壓力下各段帶指紋圖譜相似度

由圖4可知，當(dāng)霧化壓力達到0.6 MPa時，除出峰時間在20 min以后的成分相似度有所提高以外，其他成分相似度均有下降，尤以5～10 min最為明顯，但整體相似度基本都在0.85以上，說明對于采用壓力式霧化器的噴霧干燥設(shè)備，霧化壓力主要通過影響霧滴大小，從而改變干燥產(chǎn)品粒徑分布。雖然霧化壓力過大有可能造成少部分成分因傳熱速度過快，溫度過高而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但整體上霧化壓力的改變對成分變化的影響較小。因此，對于霧化壓力的選擇，應(yīng)在保證充分霧化的基礎(chǔ)上根據(jù)所需要的產(chǎn)品的理化性質(zhì)選擇合適的霧化壓力以滿足生產(chǎn)的需要。

3 討 論

中藥復(fù)方的化學(xué)成分是藥效作用的物質(zhì)基礎(chǔ)，制劑是適合中藥復(fù)方發(fā)揮作用的形式，借鑒現(xiàn)代制劑學(xué)理論對中藥復(fù)方進行研究開發(fā)是增強中藥復(fù)方競爭力的有效途徑之一，但在制劑過程中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)也造就了中藥物質(zhì)基礎(chǔ)變化和“粗、大、黑”的固有印象[17]。因此，在闡明中藥復(fù)方藥效物質(zhì)的同時，也應(yīng)在中醫(yī)藥基本理論指導(dǎo)下，對制劑過程的單元操作所造成的成分遷移變化規(guī)律展開深入研究，以最大限度保證中藥復(fù)方藥效物質(zhì)在制劑加工過程中的穩(wěn)定傳遞。

本研究對自制當(dāng)歸補血湯噴霧干燥樣品的指紋圖譜進行了分析，對不同噴霧干燥工藝參數(shù)下的樣品指紋圖譜按出峰時間進行分段，采用總量統(tǒng)計矩相似度原理計算其相似度[9]。從指紋圖譜數(shù)據(jù)及相似度結(jié)果可以看出，噴霧干燥過程中樣品成分組成發(fā)生了明顯的變化，證明了噴霧干燥過程中化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。顯然在中藥復(fù)方制劑加工工藝研發(fā)時，各單元操作參數(shù)的優(yōu)化僅著眼于產(chǎn)品收率等直觀指標是難以充分反映中藥制劑加工的真實規(guī)律的，需要在中醫(yī)藥基本理論的指導(dǎo)下，以復(fù)方藥效為根本，在中藥復(fù)方藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究的基礎(chǔ)上，探討制劑加工過程中可能出現(xiàn)的藥效成分變化和遷移，保證中藥復(fù)方質(zhì)量標志成分的穩(wěn)定傳遞。只有實現(xiàn)了這一目標，才能夠真正獲得適合于中藥復(fù)方的較優(yōu)制劑工藝，才能夠開發(fā)出接近或等同原方湯劑治療效果的現(xiàn)代中藥復(fù)方制劑，可以更好地推動中藥復(fù)方服務(wù)于人類健康，同時也將大大推動中藥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的進程。