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目的:
仁术敷脐方是治疗小儿腹泻的临床经验方,具有成药前景。本课题在前期研究基础上,筛选仁术脐膏的提取工艺,优化超临界CO2萃取工艺参数,建立仁术脐膏质量标准,完成中药新药(六类)的制备工艺及质量标准研究。并初步探讨了仁术脐膏在小鼠靶器官的分布。
方法:
1.仁术脐膏的提取工艺考察
①以药效成分保留率为指标,比较砂仁、苍术、肉桂、丁香四味组方饮片,分别经水蒸气蒸馏工艺、超临界CO2萃取工艺的提取效果。
②以小鼠番泻叶致泻为药效模型,比较仁术敷脐方超临界CO2萃取浸膏及其药渣的敷脐止泻药效;进一步比较超临界CO2萃取浸膏两类组分挥发油、脂肪油的止泻药效;续用GC-MS联用技术探讨脂肪油的组成;并对40%脂肪酸单体成分膏剂进行了敷脐止泻药效考察。
③以萃取浸膏得率和指标成分保留率为指标,分别考察萃取压力、萃取温度、解析压力等萃取工艺参数的影响。在上述参数确定的基础上,进一步考察物料粉碎粒度的影响。并以优化工艺参数开展了仁术敷脐方超临界CO2萃取工艺中试研究。
2.仁术脐膏的质量控制
①采用气相色谱法,建立了仁术脐膏中乙酸龙脑酯、苍术素、桂皮醛、丁香酚的含量测定方法,并开展了系统适用性研究。
②按照《中国药典》(2015版四部),对仁术脐膏成品进行卫生学检查的验证试验。
③采用GC-MS联用技术,初步建立仁术脐膏原料、半成品、成品中两类主组分特征图谱的色谱分析条件(包括直接测定的挥发油主组分特征图谱、脂肪酸甲酯化后的脂肪酸主组分特征图谱)。
3.仁术敷脐方小鼠靶器官分布的初步考察
分别以组方饮片的超临界萃取浸膏,制备40%脐膏敷脐给药,采用GC-MS联用技术,考察其中药效成分在在小鼠血浆、皮肤、小肠、大肠中的分布。
结果:
1.仁术脐膏的提取工艺考察
①砂仁药材中乙酸龙脑酯,采用水蒸气蒸馏工艺,其保留率为102.8%;采用超临界CO2萃取工艺,在25、30MPa的萃取压力下,其保留率分别为97.1%、92.7%。苍术药材中的苍术素,采用水蒸气蒸馏工艺,其保留率为66.3%;采用超临界CO2萃取工艺,在20、30MPa的萃取压力下,其保留率分别为103.7%、94.0%。肉桂药材中的桂皮醛,采用水蒸气蒸馏工艺,其保留率为43.3%;采用超临界CO2萃取工艺,在25、35MPa的萃取压力下,其保留率分别为72.8%、71.2%。丁香药材中的丁香酚,采用水蒸气蒸馏工艺,其保留率为99.6%;采用超临界CO2萃取工艺,在20、25MPa的萃取压力下,其保留率分别为95.5%、93.0%。实验结果表明,砂仁中乙酸龙脑酯、丁香中丁香酚,在两种提取工艺下均可基本保留;苍术中苍术素、肉桂中桂皮醛,超临界CO2萃取工艺的保留率高于水蒸气蒸馏工艺。
②在小鼠番泻叶致泻下,仁术敷脐方超临界萃取CO2萃取浸膏显示敷脐止泻药效,药渣未显示止泻药效,确定其敷脐止泻有效部位为超临界萃取CO2萃取浸膏;超临界CO2萃取浸膏两类组分挥发油、脂肪油均显示止泻药效,2.22%、4.44%、8.88%、17.76%脂肪油脐膏显示止泻药效,且具有量效趋势;续用GC-MS联用技术检测,其主要组分为油酸(15.28%)、亚油酸(12.76%)、棕榈酸(4.42%)、花生酸(0.04%);上述成分40%膏剂均显示止泻药效。
综上①②,从成分保留率与药效学综合考虑,确定仁术敷脐方的提取工艺为超临界CO2萃取工艺。
③优化仁术敷脐方的超临界CO2萃取工艺参数为:饮片粉碎过二号筛,萃取压力28MPa±2MPa,萃取温度45℃,解析Ⅰ、Ⅱ压力均为6MPa,解析Ⅰ、Ⅱ温度均为40℃,CO2流量为50±5kg/h,萃取时间为2h,合并收集解析Ⅰ、Ⅱ中萃取浸膏。
以上述参数开展小试验证试验,得膏率为5.18%~5.38%,乙酸龙脑酯保留率为84.9%~86.2%,苍术素保留率为90.1~93.6%,桂皮醛保留率为61.9~68.7%,丁香酚保留率为86.8~96.8%,综合保留率为83.0~85.6%。不同批次得膏率及萃取浸膏中各成分含量、保留率基本一致。
三批中试生产中,得膏率为4.86~5.12%,乙酸龙脑酯保留率为85.2~97.4%,苍术素保留率为85.3~86.2%,桂皮醛保留率为47.6~53.6%,丁香酚保留率为91.2~91.6%,综合保留率为79.7~85.0%。得膏率为小试验证试验得率的92%~97%,综合保留率为小试验证试验综合保留率的95%~101%。
结果:表明在本工艺参数下,仁术脐膏超临界CO2萃取工艺可行、流畅、稳定。
2.仁术脐膏的质量控制
①仁术脐膏含量测定方法学验证表明,乙酸龙脑酯在0.03246~0.8564μg·μL-1范围内与峰面积呈良好的线性关系(r=1),平均加样回收率为101.5%,RSD值为1.96%;苍术素在0.02454~0.6131μg·μL-1范围内与峰面积呈良好的线性关系(r=0.99999);平均加样回收率为为99.7%,RSD值为1.89%;桂皮醛在0.05978~1.4946μg·μL-1范围内与峰面积呈良好的线性关系(r=0.99998),平均加样回收率为99.7%,RSD值为1.18%;丁香酚在0.07940~1.9851μg·μL-1范围内与峰面积呈良好的线性关系(r=0.99997),平均加样回收率为101.0%,RSD值为1.38%;阴性对照无干扰,精密度、重复性、稳定性良好。
②卫生学检查验证试验中,采用稀释法、中和剂法及薄膜过滤法联用,金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌、白色念珠菌、黑曲霉微生物计数方法回收率在0.5~2之间;控制菌检查法验证试验符合药典标准;木制剂符合2015年版药典中“非无菌不含药材原粉的中药制剂的微生物限度标准”项下皮肤给药制剂的要求。
③在选定色谱分析条件下,GC-MS图谱信息丰富,直接测定的挥发油主组分图谱中检出乙酸龙脑酯、苍术素、桂皮醛、丁香酚、D-樟脑、(-)-龙脑、α-蒎烯、榄香醇、β-石竹烯、α-石竹烯、沉香螺醇、β-桉叶醇、莪术烯、花生四烯酸、香豆素、罗勒烯、(+)-香橙烯、α-依兰油烯、2-甲氧基肉桂醛、β-毕橙茄醇、α-毕橙茄醇、乙酸丁香酚酯等色谱峰;脂肪酸甲酯化后的脂肪酸主组分特征图谱检出棕榈酸、亚油酸、油酸、花生酸等色谱峰。各色谱峰分离良好。
3.仁术敷脐方在小鼠靶器官分布的初步考察
在血浆中检测到乙酸龙脑酯、丁香酚,在皮肤中检测到樟脑、龙脑、乙酸龙脑酯、β-桉叶醇、苍术素、肉桂醇、α-蒎烯、丁香酚、β-石竹烯,在小肠中检测到丁香酚,在大肠中检测到樟脑、龙脑、乙酸龙脑酯、肉桂醇、α-蒎烯、丁香酚,有助于开展本品后续局部药代动力学的研究。
结论:
试验确定仁术敷脐方的止泻有效部位为超临界CO2萃取浸膏。完成仁术敷脐方工艺CO2萃取工艺的优化研究,中试验证了其可行性,为后续成型工艺试验提供了基础。建立的仁术脐膏质量标准可控制其有效性与安全性。两类主组分GC-MS特征图谱的色谱分析条件为本品特征图谱的建立奠定基础。初步考察了仁术脐膏药效物质在靶器官的分布情况,有助于开展本品后续局部药代动力学的研究。
仁术敷脐方是治疗小儿腹泻的临床经验方,具有成药前景。本课题在前期研究基础上,筛选仁术脐膏的提取工艺,优化超临界CO2萃取工艺参数,建立仁术脐膏质量标准,完成中药新药(六类)的制备工艺及质量标准研究。并初步探讨了仁术脐膏在小鼠靶器官的分布。
方法:
1.仁术脐膏的提取工艺考察
①以药效成分保留率为指标,比较砂仁、苍术、肉桂、丁香四味组方饮片,分别经水蒸气蒸馏工艺、超临界CO2萃取工艺的提取效果。
②以小鼠番泻叶致泻为药效模型,比较仁术敷脐方超临界CO2萃取浸膏及其药渣的敷脐止泻药效;进一步比较超临界CO2萃取浸膏两类组分挥发油、脂肪油的止泻药效;续用GC-MS联用技术探讨脂肪油的组成;并对40%脂肪酸单体成分膏剂进行了敷脐止泻药效考察。
③以萃取浸膏得率和指标成分保留率为指标,分别考察萃取压力、萃取温度、解析压力等萃取工艺参数的影响。在上述参数确定的基础上,进一步考察物料粉碎粒度的影响。并以优化工艺参数开展了仁术敷脐方超临界CO2萃取工艺中试研究。
2.仁术脐膏的质量控制
①采用气相色谱法,建立了仁术脐膏中乙酸龙脑酯、苍术素、桂皮醛、丁香酚的含量测定方法,并开展了系统适用性研究。
②按照《中国药典》(2015版四部),对仁术脐膏成品进行卫生学检查的验证试验。
③采用GC-MS联用技术,初步建立仁术脐膏原料、半成品、成品中两类主组分特征图谱的色谱分析条件(包括直接测定的挥发油主组分特征图谱、脂肪酸甲酯化后的脂肪酸主组分特征图谱)。
3.仁术敷脐方小鼠靶器官分布的初步考察
分别以组方饮片的超临界萃取浸膏,制备40%脐膏敷脐给药,采用GC-MS联用技术,考察其中药效成分在在小鼠血浆、皮肤、小肠、大肠中的分布。
结果:
1.仁术脐膏的提取工艺考察
①砂仁药材中乙酸龙脑酯,采用水蒸气蒸馏工艺,其保留率为102.8%;采用超临界CO2萃取工艺,在25、30MPa的萃取压力下,其保留率分别为97.1%、92.7%。苍术药材中的苍术素,采用水蒸气蒸馏工艺,其保留率为66.3%;采用超临界CO2萃取工艺,在20、30MPa的萃取压力下,其保留率分别为103.7%、94.0%。肉桂药材中的桂皮醛,采用水蒸气蒸馏工艺,其保留率为43.3%;采用超临界CO2萃取工艺,在25、35MPa的萃取压力下,其保留率分别为72.8%、71.2%。丁香药材中的丁香酚,采用水蒸气蒸馏工艺,其保留率为99.6%;采用超临界CO2萃取工艺,在20、25MPa的萃取压力下,其保留率分别为95.5%、93.0%。实验结果表明,砂仁中乙酸龙脑酯、丁香中丁香酚,在两种提取工艺下均可基本保留;苍术中苍术素、肉桂中桂皮醛,超临界CO2萃取工艺的保留率高于水蒸气蒸馏工艺。
②在小鼠番泻叶致泻下,仁术敷脐方超临界萃取CO2萃取浸膏显示敷脐止泻药效,药渣未显示止泻药效,确定其敷脐止泻有效部位为超临界萃取CO2萃取浸膏;超临界CO2萃取浸膏两类组分挥发油、脂肪油均显示止泻药效,2.22%、4.44%、8.88%、17.76%脂肪油脐膏显示止泻药效,且具有量效趋势;续用GC-MS联用技术检测,其主要组分为油酸(15.28%)、亚油酸(12.76%)、棕榈酸(4.42%)、花生酸(0.04%);上述成分40%膏剂均显示止泻药效。
综上①②,从成分保留率与药效学综合考虑,确定仁术敷脐方的提取工艺为超临界CO2萃取工艺。
③优化仁术敷脐方的超临界CO2萃取工艺参数为:饮片粉碎过二号筛,萃取压力28MPa±2MPa,萃取温度45℃,解析Ⅰ、Ⅱ压力均为6MPa,解析Ⅰ、Ⅱ温度均为40℃,CO2流量为50±5kg/h,萃取时间为2h,合并收集解析Ⅰ、Ⅱ中萃取浸膏。
以上述参数开展小试验证试验,得膏率为5.18%~5.38%,乙酸龙脑酯保留率为84.9%~86.2%,苍术素保留率为90.1~93.6%,桂皮醛保留率为61.9~68.7%,丁香酚保留率为86.8~96.8%,综合保留率为83.0~85.6%。不同批次得膏率及萃取浸膏中各成分含量、保留率基本一致。
三批中试生产中,得膏率为4.86~5.12%,乙酸龙脑酯保留率为85.2~97.4%,苍术素保留率为85.3~86.2%,桂皮醛保留率为47.6~53.6%,丁香酚保留率为91.2~91.6%,综合保留率为79.7~85.0%。得膏率为小试验证试验得率的92%~97%,综合保留率为小试验证试验综合保留率的95%~101%。
结果:表明在本工艺参数下,仁术脐膏超临界CO2萃取工艺可行、流畅、稳定。
2.仁术脐膏的质量控制
①仁术脐膏含量测定方法学验证表明,乙酸龙脑酯在0.03246~0.8564μg·μL-1范围内与峰面积呈良好的线性关系(r=1),平均加样回收率为101.5%,RSD值为1.96%;苍术素在0.02454~0.6131μg·μL-1范围内与峰面积呈良好的线性关系(r=0.99999);平均加样回收率为为99.7%,RSD值为1.89%;桂皮醛在0.05978~1.4946μg·μL-1范围内与峰面积呈良好的线性关系(r=0.99998),平均加样回收率为99.7%,RSD值为1.18%;丁香酚在0.07940~1.9851μg·μL-1范围内与峰面积呈良好的线性关系(r=0.99997),平均加样回收率为101.0%,RSD值为1.38%;阴性对照无干扰,精密度、重复性、稳定性良好。
②卫生学检查验证试验中,采用稀释法、中和剂法及薄膜过滤法联用,金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌、白色念珠菌、黑曲霉微生物计数方法回收率在0.5~2之间;控制菌检查法验证试验符合药典标准;木制剂符合2015年版药典中“非无菌不含药材原粉的中药制剂的微生物限度标准”项下皮肤给药制剂的要求。
③在选定色谱分析条件下,GC-MS图谱信息丰富,直接测定的挥发油主组分图谱中检出乙酸龙脑酯、苍术素、桂皮醛、丁香酚、D-樟脑、(-)-龙脑、α-蒎烯、榄香醇、β-石竹烯、α-石竹烯、沉香螺醇、β-桉叶醇、莪术烯、花生四烯酸、香豆素、罗勒烯、(+)-香橙烯、α-依兰油烯、2-甲氧基肉桂醛、β-毕橙茄醇、α-毕橙茄醇、乙酸丁香酚酯等色谱峰;脂肪酸甲酯化后的脂肪酸主组分特征图谱检出棕榈酸、亚油酸、油酸、花生酸等色谱峰。各色谱峰分离良好。
3.仁术敷脐方在小鼠靶器官分布的初步考察
在血浆中检测到乙酸龙脑酯、丁香酚,在皮肤中检测到樟脑、龙脑、乙酸龙脑酯、β-桉叶醇、苍术素、肉桂醇、α-蒎烯、丁香酚、β-石竹烯,在小肠中检测到丁香酚,在大肠中检测到樟脑、龙脑、乙酸龙脑酯、肉桂醇、α-蒎烯、丁香酚,有助于开展本品后续局部药代动力学的研究。
结论:
试验确定仁术敷脐方的止泻有效部位为超临界CO2萃取浸膏。完成仁术敷脐方工艺CO2萃取工艺的优化研究,中试验证了其可行性,为后续成型工艺试验提供了基础。建立的仁术脐膏质量标准可控制其有效性与安全性。两类主组分GC-MS特征图谱的色谱分析条件为本品特征图谱的建立奠定基础。初步考察了仁术脐膏药效物质在靶器官的分布情况,有助于开展本品后续局部药代动力学的研究。