焙蜈蚣炮制工艺优化

徐欢1, 卜俊文2, 叶喜德2, 朱文婷1

【作者机构】 1江西中医药大学附属医院药学部; 2江西中医药大学药学院
【分 类 号】 R283.3
【基    金】 江西省重点研发计划项目(20232BBG70013)。
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焙蜈蚣炮制工艺优化

焙蜈蚣炮制工艺优化

徐 欢1 卜俊文2 叶喜德2 朱文婷1

1.江西中医药大学附属医院药学部,江西南昌 330006;2.江西中医药大学药学院,江西南昌 330004

[摘要] 目的 优化焙蜈蚣的最佳炮制工艺,为其深入研究奠定基础。方法 运用高效液相色谱法测定次黄嘌呤含量,参考2020版《中华人民共和国药典》测定浸出物含量结合外观性状评分得出的综合评分为指标,采用单因素试验和Box-Behnken响应面法考察焙制温度、焙制时间、翻面频率对焙蜈蚣的影响,优选蜈蚣的最佳炮制工艺。结果 焙蜈蚣的最佳炮制工艺为焙制温度90 ℃,焙制时间20 min,翻面频率10次/min,且验证结果与预测结果相近。结论 优选出的蜈蚣焙制工艺稳定可行,为蜈蚣的研究提供依据。

[关键词] 焙蜈蚣;炮制工艺;Box-Behnken响应面法

蜈蚣为蜈蚣科动物少棘巨蜈蚣的干燥体,其味辛,性温,有毒,归肝经。具攻毒散结、通络止痛、息风镇痉之功[1]。蜈蚣首载于《神农本草经》,列为下品[2]。蜈蚣的主要成分包括脂类、氨基酸、蛋白质等,具有镇痛抗炎、抗心肌缺血、抗肿瘤、抗凝血等药理作用[3]。浙江岱山为蜈蚣道地药材产地,因其头部为金黄色,足为红色,具有油漆样光泽,俗称“金头蜈蚣”,其质量明显优于其他产地蜈蚣[4]。蜈蚣的加工流程为捕捉后,取竹片插入其头尾部位,将虫体绷直,再进行干燥处理[5]。历代文献中对蜈蚣的炮制方法多有记述,其中不加辅料的炮制方式涵盖生用、炒炙、焙制、煨制及烧存性等;而加辅料的炮制则包括酒炙、姜炙、醋炙、葱汁炙、荷叶炙、薄荷叶煨、香油炙、羊油炙等[6]。目前多以焙法为主,列入2020版《中华人民共和国药典》[1],因其炮制工艺参数不明,缺乏统一的炮制规范与质量标准,致使饮片质量参差不齐,从而影响临床疗效的稳定性。“焙”是中药炮制中一种常用的方法,指将经过净选处理的药物放入金属容器或锅内,以文火进行加热,过程中不断翻动药物,经过较短时间的加热后,直至药物颜色加深,质地酥脆为度[7]。故研究以蜈蚣科动物少棘巨蜈蚣的干燥体为研究对象,考察焙制温度、焙制时间、翻面频率对综合评分的影响,结合响应曲面法,找寻焙蜈蚣的最佳炮制工艺参数,为蜈蚣药材的深入研究和临床应用提供坚实的科学依据和技术支撑。

1 仪器与材料

安捷伦1260型高效液相色谱仪(安捷伦科技有限公司);FA1004N型万分之一分析天平(上海精密仪器有限公司);KQ-500E型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);111B型二两装高速中药粉碎机(瑞安市永利制药机械有限公司);GZX-9076MBE型电热鼓风干燥箱(上海博迅实业有限公司医疗设备厂);HH-6型数显恒温水浴锅(国华电器有限公司);低速离心机TDL-80-2C型(上海安亭科学仪器)。

次黄嘌呤对照品(批号:wkq23051912)购于四川维克奇生物科技有限公司;色谱级甲醇购于赛默飞世尔科技(中国)有限公司;分析级甲醇购于四川西陇科学有限公司;水为娃哈哈纯净水。

本研究收集湖北、安徽、浙江、江苏不同产地蜈蚣药材10批次,经江西中医药大学中药鉴定室刘应蛟副教授鉴定为正品。蜈蚣药材质量均符合2020年版《中华人民共和国药典》[1]标准,样品信息见表1。

表1 蜈蚣样品信息

2 方法与结果

2.1 炮制方法

取净蜈蚣,除去头足,文火焙至黑褐色,剪断,放凉[8]

2.2 测定方法的确定

2.2.1 色谱条件 色谱柱:Welch Ultimate Polar RP18(4.6 mm×250 mm,5 μm);纯水(A)-甲醇(B)为流动相进行梯度洗脱(0~22 min,100%A;22~35 min,100%→60%A),流速设定为0.5 ml/min,柱温控制在30 ℃,检测波长为300 nm。进样体积为10 μl,在该条件下次黄嘌呤分离度较好,结果见图1。

图1 蜈蚣对照品及样品的高效液相色谱图

A:对照品溶液;B:供试品溶液。1:次黄嘌呤。

2.2.2 对照品溶液的制备 精密称取次黄嘌呤对照品2.5 mg,置于25 ml容量瓶中,加50%甲醇定容至刻度,摇匀,即得0.1 mg/ml的次黄嘌呤对照品溶液。

2.2.3 供试品溶液的制备 精密称取蜈蚣粉末(过4号筛)2.0 g,置于具塞锥形瓶中,加入50 ml 50%甲醇溶液,密封瓶口,称定重量,于90 ℃下水浴回流30 min,取出放冷至室温,称重,用50%甲醇溶液补重,摇匀,离心(4 000 r/min,6 min),取上清液经0.22 μm微孔滤膜滤过,即得,备用。

2.3 方法学考察

2.3.1 线性关系考察 精密吸取次黄嘌呤对照品溶液5.0、2.0、1.0、0.5 ml,分别置于10 ml容量瓶中,用50%甲醇定容至刻度,摇匀;再取“2.2.2”项下的对照品溶液适量,制成5份不同质量浓度的对照品溶液,在“2.2.1”项下对应色谱条件进样,以次黄嘌呤峰面积(Y)为纵坐标,质量浓度(X)为横坐标,得回归方程为:Y=83 127X-20.391,R2=0.999 9,可见次黄嘌呤对照品在0.005~0.100 mg/ml范围内有良好的线性关系。

2.3.2 精密度试验 精密吸取次黄嘌呤对照品溶液,按“2.2.1”项下色谱条件进样6次,得次黄嘌呤峰面积,计算RSD值为0.67%,提示仪器精密度良好。

2.3.3 稳定性试验 取同一蜈蚣炮制品供试品溶液适量,室温下分别放置0、2、4、6、8、10、12 h,在“2.2.1”项下色谱条件进样,测得次黄嘌呤峰面积,求得RSD值为1.93%,提示供试品溶液在12 h内稳定性良好。

2.3.4 重复性试验 精密称取同一蜈蚣炮制品粉末6份,按“2.2.3”项下方法制备供试品溶液,按“2.2.1”项下色谱条件进样测定,测得次黄嘌呤含量为0.543 9~0.567 7 mg/g,平均含量为0.464 5 mg/g,RSD值 为1.95%,提示该方法重复性良好。

2.3.5 加样回收率试验 取已知次黄嘌呤含量的蜈蚣药材6份,分别加入适量对照品溶液,制备成待测溶液,在“2.2.1”项色谱条件下进样测定,记录峰面积,计算得到次黄嘌呤的平均加样回收率为99.44%,RSD值为1.77%,提示该方法准确可行,结果见表2。

表2 次黄嘌呤加样回收率试验结果

2.4 外观性状评价

2020年版《中华人民共和国药典》[1]对焙蜈蚣的性状描述为:棕褐色或灰褐色,具焦香气;2008年版《江西省中药饮片炮制规范》[9]描述为:背部棕绿色或墨绿色,有光泽,腹部淡黄色或棕黄色,皱缩,质脆,断面有裂隙;故选择质地、色泽为考察对象,采用随机盲法进行评判,评价标准见表3。

表3 焙蜈蚣外观性状评价标准

2.5 醇溶性浸出物含量测定

精确称量2.0 g蜈蚣各炮制品粉末,置于250 ml锥形瓶中,向锥形瓶内加入50%乙醇溶液50 ml,称重,静置1 h后,连接冷凝管,加热回流1 h。待溶液冷却后,再称定重量,用50%乙醇补足重量,过滤,精密量取25 ml滤液于已干燥恒重的蒸发皿中,蒸干滤液,放入烘箱中干燥3 h,随后放入干燥器中冷却30 min,精密称重。以干物质质量计算浸出物含量。

2.6 综合评分权重的确定

2.6.1 层次分析法权重确定 层次分析法是一种系统化的多准则决策方法,通过构建层次结构模型,对评价指标进行主观经验判断,最终通过数字计算确定各因素的权重,对定性问题评估[10]。浸出物得率能够较全面反映炮制方法的优劣,同时能够反映中医药的整体观[11]。故3个评价指标的优先顺序为次黄嘌呤>醇溶性浸出物含量>外观性状评分。使用SPSSPRO软件,将3个成分权重系数设为方案层,综合评分设为决策目标,建立比较的优先判断矩阵,计算得到3个评价指标的权重系数分别为0.53896、0.29726、0.16378,通过计算,指标权重分析一致性检验结果:CI=0.005、CR=0.009。其中CI≠0,CR<0.1,提示优先级判断矩阵一致性良好,指标权重系数有效,可用于指标赋权,见表4。

表4 3种指标性成分比较矩阵

2.6.2 综合评分确定 综合评分=(次黄嘌呤含量/ 次黄嘌呤含量最大值)×53.896+(醇溶性浸出物含量/醇溶性浸出物含量最大值)×29.726+(外观性状评分/外观性状评分最大值)×16.378。

2.7 单因素考察

2.7.1 焙制温度考察 称取同一批次、大小均匀蜈蚣生品5份,将焙制温度分别设置为80、90、100、110、120 ℃,焙制时间为15 min,翻面频率为15次/min,通过不同的焙制温度得到5份炮制样品。结果显示,当焙制温度为90 ℃时,所制得的炮制品的综合评分达到最高,最终将蜈蚣焙制温度优化范围为80~100 ℃,结果见表5。

表5 蜈蚣焙制工艺单因素考察结果

2.7.2 焙制时间考察 称取同一批次、大小均匀蜈蚣生品5份,将焙制时间分别设置为5、10、15、20、25 min,焙制温度为90 ℃,翻面频率为15次/min,通过不同的焙制时间得到5份炮制样品。结果显示当焙制时间为20 min时,所制得的炮制品的综合评分达到最高,最终将蜈蚣焙制时间优化为15~25 min,结果见表5。

2.7.3 翻面频率考察 称取同一批次、大小均匀蜈蚣生品5份,设置翻面频率分别为5、10、15、20、25次/min,焙制温度为90 ℃,焙制时间为20 min,得不同翻面频率的炮制样品。结果显示,其翻面频率为15次/min时,综合评分最高,故确定蜈蚣翻面频率优化为5~15次/min,结果见表5。

2.8 响应面法优化工艺试验

2.8.1 响应面实验设计 在单因素实验结果下以A(焙制时间)、B(焙制温度)、C(翻面频率)为影响因素。采用Box-Behnken响应面法,利用Design Expert13软件进行分析,试验因素与水平见表6。实验方案及结果见表7。

表6 焙蜈蚣响应面试验设计因素水平表

注A:焙制时间;B:焙制温度;C:翻面频率。

表7 焙蜈蚣响应面实验设计及结果

2.8.2 结果分析 利用Design Expert 13软件对实验结果数据进行拟合分析,得二次多项式方程综合评分=94.28+0.965 3A-1.37B-0.674 3C-0.134 1AB+6.16AC-3.47BC-5.31A2-9.83B2-6.90C2。方差分析结果见表8,拟合得到P<0.000 1、失拟项P=0.418 6(>0.05),显示模型极具显著性且模型拟合良好。提示在本研究所建立的模型具有统计学意义。根据F值可知各因素贡献率为B>A>C,即焙制温度>焙制时间>翻面频率,二项式中A2、B2、C2 均呈极显著影响,且F值较高。其中相关系数R2=0.988 2,决定系数R2=0.973 0,变异系数=1.58%。本研究建立的模型科学准确可用于蜈蚣焙制工艺优化。

表8 回归模型方差分析结果

绘制各因素对焙蜈蚣评分影响的响应曲面图,以及各单因素之间两两交互作用的关系图。相关结果如图2所示。曲面的陡峭程度与等高线的密集程度呈正相关,这一特征越明显,提示该因素对评分的影响越突出[12]。从图2结合方差分析可知,焙制时间(A)和焙制温度(B)对蜈蚣焙制工艺影响最显著。根据回归模型预测,焙蜈蚣最佳工艺为焙制时间20.499 min,焙制温度89.271 ℃,翻面频率10.069次/min。根据实际操作,将预测所得最佳工艺进行调整,即焙制时间20 min,焙制温度90 ℃,翻面频率10次/min。

图2 焙制时间、焙制温度、翻面频率两两交互对焙蜈蚣综合评分的影响

2.8.3 工艺验证 按最佳条件进行3次验证试验,结果显示,平均综合评分为96.786 7分,RSD值为0.62%,与预测值94.396分之间的差距小,提示该模型预测性良好,所得最佳炮制工艺稳定可行。

2.9 含量测定

测定10批蜈蚣炮制前后次黄嘌呤含量,结果显示,10批生品含量为0.321 5~1.187 1 mg/g,均值0.690 2 mg/g,炮制品含量为0.484 9~1.371 2 mg/g,均值0.888 8 mg/g,炮制品中次黄嘌呤含量增高,结果见表9。

表9 生品及炮制品次黄嘌呤含量测定结果(mg/g)

3 讨论

次黄嘌呤具有扩张气管的作用[13]。其他研究显示,次黄嘌呤能显著抑制毒激素-L诱导的脂解作用,表明次黄嘌呤有望成为预防肿瘤恶病质中脂肪耗竭的有效药物之一[14]。故本研究将次黄嘌呤作为测定指标之一。

蜈蚣最常用的炮制方法是焙制法[3]。蜈蚣躯干与头足所含的微量元素相同,惟躯干微高,去头足可相对提高微量元素含量[7]。本研究的最佳炮制工艺:焙制温度90 ℃,焙制时间20 min,翻面频率10次/min。对10批样品进行含量测定,含量相对稳定。

蜈蚣是通络止痛、攻毒散结、熄风镇痉之要药,经炮制后其毒性降低,在临床上应用非常广泛[5]。炮制工艺的优化旨在确保蜈蚣药材的治疗效果与安全性,同时最大限度地降低其可能存在的毒性。目前蜈蚣的炮制工艺纷繁多样,质量参差不齐,在很大程度上影响了药材质量。蜈蚣作为一味常用中药,为确保安全用药,针对蜈蚣的炮制工艺开展了研究。为了充分利用蜈蚣的药用价值并最大化其药效,建议未来在炮制过程中,根据不同人群的需求差异,灵活选择适宜的炮制方法。未来若能成功实现蜈蚣的去毒减毒及活性成分的高效提取,不仅将提升其在中药材产业中的竞争力,还有望推动整个行业向更加安全、高效、可持续的方向发展,使蜈蚣真正成为中药材产业中的优势品种。

利益冲突声明:本文所有作者均声明不存在利益冲突。

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Optimization of processing technology of roasted Scolopendra

XU Huan1 BU Junwen2 YE Xide2 ZHU Wenting1

1.Department of Pharmacy,the Affiliated Hospital of Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine,Jiangxi Province,Nanchang 330006,China;2.School of Pharmacy,Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine,Jiangxi Province,Nanchang 330004,China

[Abstract] Objective To optimize the optimal processing technology for roasted Scolopendra and thus lay a foundation for their in-depth research.Methods The content of hypoxanthine was determined by high performance liquid chromatography,the comprehensive score obtained by referring to the determination of the extract content in the 2020 edition of the Pharmacopoeia of the People’s Republic of China combined with the appearance trait score was taken as the indicator,the effects of baking temperature,baking time,and flipping frequency on baked centipedes were investigated by single-factor experiments and Box-Behnken response surface method,and the optimal processing technology of roasted Scolopendra was selected.Results The optimal processing technology for roasted Scolopendra was determined as baking temperature of 90 ℃,baking time of 20 min,and turning frequency of 10 times per minute,with close agreement between validation and predicted results being observed.Conclusion The roasting process of Scolopendra is stable and feasible,which provided a basis for the study of Scolopendra.

[Key words] Roasted Scolopendra;Processing technology;Box-Behnken response surface methodology

[中图分类号] R283.3

[文献标识码] A

[文章编号] 1673-7210(2025)08(a)-0019-06

DOI:10.20047/j.issn1673-7210.2025.22.04

[基金项目] 江西省重点研发计划项目(20232BBG70013)。

[作者简介] 徐欢(1984-),女,硕士;研究方向:药物分析学。

[通讯作者] 朱文婷(1991-),女,硕士;研究方向:中药炮制学。

(收稿日期:2025-05-07)

(修回日期:2025-06-18)

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