正交試驗在中藥制劑研究中應(yīng)用

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提要 綜述正交試驗在中藥制劑的提取工藝、成型工藝及制劑質(zhì)量等研究中的應(yīng)用進(jìn)展,并就存在的問題進(jìn)行評述。
    關(guān)鍵詞 正交試驗; 中藥制劑; 應(yīng)用
    中圖分類號:R283  文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B  文章編號:1008-0805(2000)04-0360-03
    正交試驗設(shè)計(Orthogonal experimental design)是利用正交表安排多因素多水平試驗,并用統(tǒng)計分析考察結(jié)果,得出條件的科學(xué)方法。正交設(shè)計以其“均勻分散、整齊可比、計算簡便”的突出優(yōu)點而應(yīng)用于中藥制劑的提取工藝、成型工藝及制劑質(zhì)量等研究中。現(xiàn)將近年來在方面的研究進(jìn)展作一綜述,并就存在的問題進(jìn)行評述。
    1 正交試驗應(yīng)用概況
    1.1 中藥提取工藝:程艷陽等以苦杏仁有效成分苦杏仁甙的含量為指標(biāo),采用正交試驗法考察溶媒濃度、藥材處理方法、溶媒量、提取時間、提取次數(shù)等因素對苦杏仁甙提取效果的影響。結(jié)果表明:苦杏仁制成霜,95%乙醇提取2次,1 h/次,6倍量乙醇為工藝[1]。陶巧鳳運用正交試驗 L9(34)對水煎提取白芍中芍藥甙的工藝進(jìn)行優(yōu)選,結(jié)果表明提取條件為加12倍量的水煎煮3次,1 h/次[2]。柴向華等以東海域鯊魚加工后的廢骨為原料,運用本試驗確定了提取鯊魚軟骨酸性粘多糖(SCAMP)的適宜條件為,6%的堿濃度,堿液與原料比為:6∶1,酶用量為1%,水解時間為10 h,其得率[3]。姜平川等用本法對楓葉中鞣質(zhì)的提取工藝進(jìn)行優(yōu)選,結(jié)果表明工藝為10倍量30%乙醇回流提取30 min[4]。陳潔輝等探討以水作溶劑對車前子進(jìn)行提取的條件。通過本試驗研究車前子的水提取條件:提取時間30 min,加水比10∶1,提取溫度100℃[5]。景舒等采用本試驗優(yōu)選瞿麥的提取工藝條件,優(yōu)選出的瞿麥提取工藝條件為,70%乙醇回流提取2次,第1次16倍量,2.5 h;第2次12倍量,2.0 h[6]。袁珂等研究冷浸提取冬凌草的提取條件,采用本試驗以溶劑用量、提取時間和提取次數(shù)3因素,每個因素選取3個水平進(jìn)行實驗,工藝為用10倍量95%乙醇提取2次,6 d/次[7]。白玉霞[8]等采用本法優(yōu)選了文冠木總黃酮提取工藝:加藥材4倍量的45%乙醇,浸泡12 h,回流提取3次,2 h次,其得率可達(dá)94.53%[8]。許保和用本法對青木香油提取工藝條件進(jìn)行考察,結(jié)果表明:用水蒸汽蒸餾法提取揮發(fā)油時用粗粉、潤2 h,蒸9 h 條件下得油率[9]。龔濤等根據(jù)黃連中主要有效成分生物堿易溶于熱水的性質(zhì),采用正交設(shè)計篩選出黃連水提取的工藝條件,并分別以回流提取、連續(xù)回流提取方式,比較水和50%乙醇作溶劑的提取效果,結(jié)果顯示二者基本相同。表明黃連水提取是完全可行的[10]。郭澄等用本試驗對菟絲子中總黃酮的提取工藝進(jìn)行了探討,確定的提取條件為用8倍量95%乙醇回流提取6 h[11]。張純等用本試驗對牡丹皮中丹皮酚的提取工藝進(jìn)行研究,考察了加水量、氯化鈉用量和溫浸時間3種因素對其提取率的影響,選定提取工藝為,加15倍量水,加5%量的氯化鈉,溫浸2 h,用水蒸汽蒸餾,收集9倍量蒸餾液,冷藏過夜,濾得結(jié)晶物[12]。郭澄等選用本試驗考察了各因素對大黃醇回流所得提取物中總蒽醌含量的影響。結(jié)果表明,回流時間對總蒽醌含量有極顯著影響,乙醇濃度也有顯著影響,提取工藝以95%乙醇6倍用量,回流提取2次,1 h/次為[13]。近年來在復(fù)方制劑的提取工藝研究中也開始使用正交試驗法考察。郭澄等采用多指標(biāo)正交試驗法,以丹參酮ⅡA、原兒茶醛、總蒽醌的含量為指標(biāo)(打分),優(yōu)選出丹參活血降脂膠囊提取工藝的條件為,用4倍藥材量的80%乙醇回流提取2次,3 h/次[14]。杜守穎等采用 L9(34)正交設(shè)計,以何首烏中2,3,5,4,-四羥基二苯乙烯-2-O-β-D-葡萄糖苷含量為指標(biāo),優(yōu)化健腦益智顆粒劑的提取工藝為藥料粉碎成黃豆粒大,75%乙醇回流2次,第1次10倍量回流2 h,第2次8倍量回流1 h。揮發(fā)油以7倍量水提取12 h為宜[15]。吳洪元等采用本試驗,對黃連解毒湯的水提工藝進(jìn)行研究,認(rèn)為采用黃連、黃柏共煎及黃芩、梔子共煎的分煎法較好,并得出共煎的條件為加水量20倍,煎煮次數(shù)3次,煎煮時間90 min;黃芩、梔子共煎的條件為加水量20倍,煎數(shù)3次,煎煮時間150 min[16]。陳象清等采用 L9(34)正交表進(jìn)行腸必清制劑提取工藝的研究,考察了提取時間、溶劑、溶劑量及 pH 等4個因素對總番瀉甙含量和干粉得率的影響,優(yōu)選出提取工藝為提取時間15 min;溶劑量為10倍,8倍;提取溶劑為50%乙醇;溶劑 pH 為(4.0±0.2)??疾焯崛∫簼饪s后總番瀉苷的損失率,結(jié)果優(yōu)選出濃縮溫度為50~60℃,濃縮密度為1.02??疾旄煞劭偡瑸a苷損失率及含水量,優(yōu)選出濃縮液噴霧速度為3 000~3 500 ml/h,干燥進(jìn)風(fēng)溫度為150~170℃,出風(fēng)溫度為100~105℃[17]。
    1.2 中藥制劑處方和工藝:賀小榮用本試驗考察了羅漢果止咳沖劑制粒時的白糖粉投料量、用水量、乙醇用量以及混合時間等對合格顆粒的收率影響。結(jié)果表明,白糖粉投料量170 kg,總用水量6 000 ml,乙醇用量為800 ml,混合時間為8 min[18]。程立方等用β-環(huán)糊精對小兒止咳沖劑中薄荷、陳皮、枳殼揮發(fā)油包結(jié),用正交試驗法探索包結(jié)物的工藝條件為揮發(fā)油與β-環(huán)糊精的比例為1 ml∶5 g,攪拌速度為100 r/min,包結(jié)時間4 h,溫度為30℃,此工藝可有效地保存揮發(fā)油有效成分[19]。用 SIVmac-CEM×174細(xì)胞系統(tǒng)篩選出中藥,按照中醫(yī)的辨證論治,將6味有抑制劑作用的中藥組成“中藥2號”復(fù)方,在體外對 SIVmac 和 HIV 有抑制作用,正交 t 值法L12(211)藥味組合分析實驗證明,其中有3味為君藥,極性提取法證明有效成水溶性部分[20]。張典瑞等對四種茶劑揮發(fā)油用本試驗探討其 β-環(huán)糊精包合條件,結(jié)果以β-CD 與揮發(fā)油4∶0.75,45℃,2 h[21]。吳啟端等結(jié)合降糖中藥的藥理作用,對消渴寧片進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訙p,通過正交試驗研究處方:黃芪40∶杞子20∶熟地20∶麥冬15∶知母15∶石膏30∶淮山藥20∶萸肉20∶桃仁15∶大黃8[22]。李玉川等采用本試驗對溫膽湯顆粒劑離心包衣造粒所需的物料條件進(jìn)行了優(yōu)化∶使用55%乙醇,母核單料用量15 kg,干粉粒徑210 μm,母核粒徑范圍270~1 060 μm,篩選后合格品平均收率為86.78%,達(dá)90.2%[23]。胡世蓮采用L9(34)正交試驗法,研究了β-環(huán)糊精包合青皮、木香混合揮發(fā)油的工藝。優(yōu)選出包合工藝為β-環(huán)糊精∶揮發(fā)油為6∶1,包合溫度為55℃,包合時間為3 h[24]。唐啟令等用正交設(shè)計法(7因素)研究艾莪棱紅注射液生產(chǎn)工藝為,加生藥10倍量 pH 7的水提取4次,30 min/次,濃縮至1∶1,加乙醇達(dá)60%,調(diào) pH 5,靜置48 h,濾過,回收乙醇,濃縮至1∶2,加乙醇達(dá)70%,調(diào) pH 5,放置48 h,濾過,回收乙醇,加注射用水至1∶1,110℃滅菌30 min,放置,濾過,加0.25%活性炭,煮沸15 min,濾過,分裝[25]。張純等采用本試驗研究丹皮酚-β-環(huán)糊精包合物的制備工藝。結(jié)果表明,包封液的乙醇濃度對丹皮酚包封率的影響最為明顯,其工藝條件為:1份丹皮酚,8份β-環(huán)糊精,用24份40%乙醇溶液作包封液,超聲處理40 min[26]。
    1.3 中藥炮制:閆靜等采用本試驗探討磁石炮制條件,結(jié)論為660℃煅燒20 min,醋淬1次為炮制條件[27]。趙玉英用本試驗分析了蒙藥炮制對黑冰片中微量鐵和鋅含量的影響,炮制的溫度和粒度是影響鐵和鋅含量的主要因素,將原料粉碎成60目,在封閉和500℃條件下烘制2 h,則黑冰片中鐵和鋅的含量[28]。胡昌江等選擇4因素,采用L9(34)正交表,以綜合評分的辦法對半夏的工藝改革進(jìn)行研究,確定的工藝為溫度50℃,浸泡時間48 h,加水量4倍,壓力為1.6×10 E5Pa[29]。王萍等用本法確定磁石煅制工藝為煅制溫度700℃,時間1 h,醋濃度為10%[30]。丁安偉等用本試驗優(yōu)選大薊炭的炮制工藝為220℃炒10 min,該炮制品的多種常量及微量元素含量明顯升高[31]。黃敏用本法探討煅淬禹余糧炮制工藝,合理的工藝條件為藥材直徑為1.7 cm,煅至紅透,用30%的醋淬[32]。
    1.4 分析方法學(xué)考察:孫佩霞等通過正交設(shè)計選擇比色條件,建立了比色法測定*羊藿膠囊中總黃酮含量的方法,樣品經(jīng)70%乙醇超聲萃取后,平均回收率97.4%[33]。大黃中的結(jié)合蒽醌需水解成苷元再測定,經(jīng)正交試驗法優(yōu)選,不同酸的水解效果差異很大,混合酸(冰醋酸-25%鹽酸10∶2)明顯優(yōu)于鹽酸和硫酸( P<0.05)[34]。
    2 正交試驗法使用中需要注意的問題
    2.1 存在的主要問題:簡單的水煎工藝,實際上加水量已有一定規(guī)律,再用正交試驗來考察用水量似無必要。有些研究在水平選擇上不妥,間距設(shè)得太近或太遠(yuǎn),導(dǎo)致影響不大或?qū)嶒灲Y(jié)果不夠合理和精確。評分方法也時有不妥之處,特別是對不同指標(biāo)的打分方法及加權(quán)處理出現(xiàn)偏差,優(yōu)選所得的方法明顯不能算,或不符合實際生產(chǎn)的需要。有些研究在指標(biāo)的選擇上不合理,如意在改善制劑澄明度,但指標(biāo)不用澄明度而用沉淀量,所得實驗結(jié)論很有可能出現(xiàn)錯誤。正交試驗適用的范圍也應(yīng)引起重視,本方法具有容易掌握的優(yōu)點,但考察的水平數(shù)不宜過多,否則實驗次數(shù)將急劇增加,因此適合于希望很快劃定考察范圍或用于粗略評價時使用。另外許多文獻(xiàn)優(yōu)選出的方法,其真實性值得懷疑,應(yīng)通過重復(fù)或放大實驗來證實。
    2.2 計算機(jī)輔助實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析:陳和利設(shè)計正交試驗資料方差分析簡便計算法[35]。崔岱遠(yuǎn)等針對最常用的 L9(34)正交表,設(shè)計了程序,具有速度快,精確度高的特點,并可得到因素-結(jié)果趨勢圖。但總體上講非常缺乏計算機(jī)輔助的設(shè)計和數(shù)據(jù)分析程序,應(yīng)大力加強(qiáng)這方面的研究與應(yīng)用。
    2.3 多指標(biāo)綜合評分:正交試驗中選擇多個指標(biāo)能進(jìn)行比較全面地考察,保障實驗結(jié)論的可靠性,在這方面我們也進(jìn)行了一定的探索[14]。但各指標(biāo)的權(quán)重如何尚需根據(jù)大量實驗工作的積累才能得到合理地確定。