基于指纹图谱结合AHP-CRITIC综合评分法优选紫连生肌凝胶剂提取工艺.pdf

Aug.2023 Vol.30 No.8 Chinese Journal of Information on TCM基于指纹图谱结合AHP-CRITIC综合评分法优选紫连生肌凝胶剂提取工艺高丽霞 1，闫治攀 2，李喜香 2，王雪梅 21.甘肃中医药大学，甘肃 兰州 730030；2.甘肃省中医院，甘肃 兰州 730050摘要：目的基于原制剂玉红油纱条指纹图谱，结合AHP-CRITIC综合评分法优选紫连生肌凝胶剂的提取工艺。方法采用HPLC建立11批玉红油纱条指纹图谱，通过共有峰数量、共有峰占总峰面积筛选紫连生肌凝胶剂的提取方法，运用均匀试验结合AHP-CRITIC综合评分法优选提取工艺参数。结果与玉红油纱条相比，以乙醇为提取溶媒的提取液共有16个共有峰，共有峰面积占总峰面积的47.83%；以水为提取溶媒的提取液共有8个共有峰，共有峰面积占总峰面积的45.06%；优选的提取工艺为：乙醇浓度90%，乙醇加入量16倍，提取2次，每次90 min。结论基于玉红油纱条指纹图谱可优选紫连生肌凝胶剂的提取工艺，将指纹图谱应用于传统中药外用制剂的开发具有一定的可行性。关键词：紫连生肌凝胶剂；指纹图谱；提取工艺中图分类号：R283.5 文献标识码：A 文章编号：1005-5304(2023)08-0136-06DOI：10.19879/ki.1005-5304.202303711开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Optimization of Extraction Process of Zilian Shengji Gel Based on Fingerprint and AHP-CRITIC Comprehensive Scoring MethodGAO Lixia1,YAN Zhipan2,LI Xixiang2,WANG Xuemei21.School of Pharmacy,Gansu University of Chinese Medicine,Lanzhou 730030,China;2.Gansu Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine,Lanzhou 730050,ChinaAbstract:Objective To optimize the extraction process of Zilian Shengji Gel based on fingerprint of original preparation of Yuhong oil yarn strips combined with AHP-CRITIC comprehensive scoring method.Methods Fingerprints of 11 batches of Yuhong oil yarn strips were established by HPLC.The extraction methods of Zilian Shengji Gel were selected by the number of common peaks and the total peak area of common peaks.The uniform experiment combined with AHP-CRITIC comprehensive scoring method was used to optimize the extraction process parameters.Results Compared with Yuhong oil yarn strips,the extraction solution with ethanol as solvent had 16 common peaks,and the common peak area accounted for 47.83%of the total peak area.There were 8 common peaks in the extraction solution where water was the solvent,and the common peak area accounted for 45.06%of the total peak area.The optimal extraction process was as follows:90%ethanol concentration,16 times ethanol addition,two extraction times,each extraction time of 90 min.Conclusion The extraction process of Zilian Shengji Gel can be optimized based on the fingerprint of Yuhong oil yarn strips.It is feasible to apply the fingerprint to the development of TCM for external use.Keywords:Zilian Shengji Gel;fingerprints;extraction process玉红油纱条为甘肃省中医院院内制剂（甘药制字Z04000845），处方由黄连、白及、五倍子和紫草组成，广泛用于临床外科急慢性创面，疗效显著。但由于使用不便，加之制剂生产过程中诸多因素导致不同批次产品间存在质量差异，限制了该制剂的临床应用。原位凝胶新型给药系统与用药部位接触前呈液态，接触后转变为半固体状，具有给药方便、稳定性好、刺激性小、药物缓控释性能良好、制备工艺简单等优点1。因此，拟将传统制剂玉红油纱条开发为新型原位凝胶基金项目：甘肃省中医药重点科研课题（GZKZ-2020-4）通讯作者：李喜香，E-mail：中药研究与开发136中国中医药信息杂志2023 年 8 月第 30 卷第 8 期制剂“紫连生肌凝胶剂”。指纹图谱能全面反映中药饮片或制剂的内在物质特征，其整体性及模糊性特征适合中药饮片及制剂内在质量的控制与研究2。本研究通过指纹图谱比较不同批次玉红油纱条与不同提取方法提取液成分的差异，筛选传统中药外用制剂现代的提取方法，为其二次开发化学成分同质性转化提供依据。1仪器与试药仪器与试药Waters 2478高效液相色谱仪（美国Waters公司），SQP型十万分之一电子天平（赛多利斯科学仪器），溶剂过滤器（津腾服务有限公司），HH-7型恒温水浴锅（常州国华电器有限公司），KQ-300DB型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司），Labonce-9240A型电热恒温鼓风干燥箱（北京兰贝恒温技术股份有限公司）。没食子酸对照品（批号 110831-201906，纯度99.76%）、黄连碱对照品（批号112026-201802，纯度98.9%）、盐酸小檗碱对照品（批号110713-201814，纯度99%）、巴马汀对照品（批号110732-201913，纯度99%）、左旋紫草素对照品（批号110713-201814，纯度99%），中国食品药品检定研究院；乙腈、甲醇、磷酸均为色谱纯，天津大茂化学试剂有限公司；盐酸为分析纯，国药集团化学试剂有限公司；水为超纯水。黄 连（批 号 191007、201102、210702、210821、220101、220301、220602、220617、220703、JZ2105022、210702，产地四川）、紫草（批号190301、200601、200701、20170901、20180701、20211001、20220301、210602、JZ2103028、220602，产地新疆）、白 及（批 号 200504、2006037、210501、200701、201001、20210901、211101CP059，产地云南）和五倍子（批号 191102、210101、220101、41222001、200901，产地四川）均由甘肃省中医院提供，饮片经甘肃省药品检定研究院宋平顺主任药师鉴定，符合2020年版中华人民共和国药典各药项下规定。2方法与结果方法与结果2.1样品和溶液制备2.1.1基准样品11份玉红油纱条样品（Sy1Sy11）为组方药物黄连、紫草、白及、五倍子各批次饮片随机组合。依据玉红油纱条处方量，按表1组合称取各批次饮片适量，取香油置于锅内加热，冒热气后加入白及炸至切面金黄，随后加入黄连、五倍子使其断面呈枯黄时捞出，去除残渣，待油温降低至160，加入用乙醇浸泡过的紫草，待油呈紫红色时，捞出药渣，随后加入黄蜂蜡熔化，过滤，即得含原药材0.3 g/g的玉红油纱条样品。2.1.2供试品溶液分别称取上述11批玉红油纱条样品5 g，加入5 g硅藻土，置于研钵中，研磨均匀，从中取出置于锥形瓶中，加入90%甲醇-盐酸（1002）50 mL，精密称定，超声（功率300 W，频率40 kHz）提取30 min，擦干锥形瓶表面水分，放冷后补足减失的质量，摇匀，过滤，收集续滤液，0.22 m微孔滤膜过滤，即得。2.1.3对照品溶液分别取对照品没食子酸、黄连碱、巴马汀、盐酸小檗碱、左旋紫草素适量，精密称定，甲醇溶解成浓度分别为0.822、0.282、0.466、1.568、0.063 mg/mL的对照品贮备液；分别精密吸取上述对照品贮备液各1 mL，置于10 mL量瓶中，用甲醇定容至刻度，制成浓度分别为82.20、28.20、46.60、156.80、6.30 g/mL的混合对照品溶液。2.1.4乙醇提取液供试品按处方量称取五倍子、黄连、白及、紫草，分别以8、6倍75%乙醇为提取溶媒，进行回流提取，每次提取60 min；将2次提取液合并，过滤，回收乙醇，并将提取液浓缩为含原药材0.5 g/mL。精密吸取3 mL浓缩液，加入5 g硅藻土，按“2.1.3”项下方法制备，即得乙醇提取液供试品。2.1.5水提取液供试品按处方量称取五倍子、黄连、白及、紫草，分别以8倍和6倍量纯化水为提取溶媒，进行回流提取，每次60 min；将2次提取液合并，过滤，将提取液浓缩为含原药材0.5 g/mL。精密吸取3 mL浓缩液，加入5 g硅藻土，按“2.1.3”项下方法制备，即得水提取液供试品。2.2指纹图谱方法学考察2.2.1色谱条件采用Agilent C18-WR色谱柱（4.6 mm250 mm，表111份玉红油纱条处方饮片批次组合序号Sy1Sy2Sy3Sy4Sy5Sy6Sy7Sy8Sy9Sy10Sy11黄连210702210702220602210821JZ2105022220101220301220703191007201102220617紫草21060220211001220602JZ2103028200701210602190301201807012006012022030120170901白及20100120060372105012006037200504200701210501202109012105012006037211101CP059五倍子210101220101412220012201014122200119110241222001210101200901210101191102137Aug.2023 Vol.30 No.8 Chinese Journal of Information on TCM5 m），流动相为乙腈（A）-0.15%磷酸水（B），梯度洗脱（010 min，5%12%A；1048 min，12%20%A；4860 min，20%21%A；6070 min，21%34%A；7085 min，34%80%A；85100 min，80%95%A），流速0.8 mL/min，进样量10 L，柱温25，检测波长270、345、516 nm，采集时长110 min。2.2.2精密度试验取玉红油纱条样品（Sy1）适量，按“2.1.2”项下方法制备供试品溶液，按“2.2.1”项下色谱条件连续进样6次，以8号峰为参照峰，计算得到各共有色谱峰相对保留时间RSD0.86%，相对峰面积RSD2.13%，表明仪器精密度良好。2.2.3重复性试验取玉红油纱条样品（Sy1）适量，按“2.1.2”项下方法平行制备6份供试品溶液，按“2.2.1”项下色谱条件依次进样，以8号峰为参照峰，计算得到各共有色谱峰相对保留时间 RSD1.54%，相对峰面积 RSD1.11%，表明方法重复性良好。2.2.4稳定性试验取玉红油纱条样品（Sy1）适量，按“2.1.2”项下方法制备供试品溶液，按“2.2.1”项下色谱条件分别于0、4、8、12、24、72 h进样，以8号峰为参照峰，计算得到各共有色谱峰相对保留时间RSD0.98%，相对峰面积RSD1.69%，表明样品在72 h内稳定性良好。2.2.5线性关系考察精密吸取“2.1.3”项下混合对照品溶液，用甲醇稀释为不同浓度对照品的标准系列溶液，按“2.2.1”项下色谱条件进样，记录峰面积。以浓度为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制标准曲线，计算回归方程，结果见表2。2.3指纹图谱建立及共有峰确定按“2.1.1”项下方法制备玉红油纱条供试品11批（Sy1Sy11），进样测定，记录色谱图，建立玉红油纱条指纹图谱，见图1。混合对照品色谱图见图2。表25种成分线性关系考察结果化合物没食子酸黄连碱巴马汀盐酸小檗碱左旋紫草素线性方程Y=52 229X-321 649Y=33 538X-88 006Y=60 989X-218 584Y=63 222X-1106Y=24 866X-14 807相关系数0.999 50.999 90.999 80.999 80.999 9线性范围/（g/mL）16.4482.205.6428.209.3246.6031.36156.801.266.30注：Sy1Sy11.11批供试品；R.对照图谱图111批玉红油纱条HPLC叠加图注：1.没食子酸；5.黄连碱；6.巴马汀；7.盐酸小檗碱；8.左旋紫草素图2混合对照品HPLC图138中国中医药信息杂志2023 年 8 月第 30 卷第 8 期2.4提取方法选择取乙醇提取液供试品及水提取液供试品溶液适量，按“2.2.1”项下色谱条件进样，分别记录色谱图。以玉红油纱条样品（Sy1）为对照，采用国家药典委员会中药色谱指纹图谱相似度评价系统（2012版）对色谱图进行分析，结果见图3。乙醇提取液样品与玉红油纱条基准样品共有峰数为16个，分别占玉红油纱条基准样品和乙醇提取液样品总峰数的38.10%和28.07%，共有峰面积分别占总峰面积的64.70%和47.83%；水提取液与玉红油纱条共有峰数为8个，分别占玉红油纱条基准样品和水提取液样品总峰数的19.05%和10.10%，共有峰面积分别占总峰面积的30.80%和45.06%。乙醇提取液样品所含成分较为全面，因此选择乙醇提取作为新剂型紫连生肌凝胶剂的提取方法。2.5均匀试验安排及结果在前期单因素试验确定提取次数为2次、提取温度为60 的基础上，以左旋紫草素（y1）、黄连碱（y2）、盐酸小檗碱（y3）、巴马汀（y4）、没食子酸（y5）及出膏率（y6）为评价指标，对提取工艺影响较大的乙醇浓度（A）、乙醇加入量（B）和提取时间（C）三因素进行考察，采用U6（64）均匀试验表进行设计分析，优选最佳提取工艺3-4。因素水平见表 3，试验结果见表4。2.6指标权重计算及工艺参数优选2.6.1层次分析法层次分析法（AHP）是基于系统分层分析，将评价指标进行分解成多级指标，通过组间比较确定各指标权重5。其优点在于通过一致性检验克服了自主赋权时存在的偏差，可同时提供纵向比较和横向比较；不足在于当分层较多时结果容易出现误判，因判断矩阵不同造成评价结果不同6-7。根据紫连生肌凝胶剂处方君臣佐使配伍规律及各化学成分药理作用强弱8，将6个评价指标量化为5个层次，并确定各指标的优先顺序：左旋紫草素黄连碱=盐酸小檗碱巴马汀没食子酸出膏率，构建成对比较的优先判断矩阵，各项指标的相对评分见表5。根据表5计算左旋紫草素、黄连碱、盐酸小檗碱、巴马汀、没食子酸和出膏率的权重系数。经一致性检验，一致性比率（CR）=0.011，CR0.10表明指标优先比较判断矩阵一致性较好，所得权重系数一致有效9。注：Sy1.玉红油纱条；Sz.乙醇提取液；Ss.水提取液图3玉红油纱条及其乙醇、水提取液样品HPLC图表3优选提取工艺因素水平水平123456乙醇浓度/%A153045607590乙醇加入量/倍B10（6，4）12（7，5）14（8，6）16（9，7）18（10，8）20（11，9）提取时间/minC90（45，45）120（60，60）150（75，75）180（90，90）210（105，105）240（120，120）表4提取工艺均匀试验结果试验号123456A123456B246135C362514指标成分含量/（mg/mL）y10.069 40.045 70.093 60.059 30.106 40.138 4y20.2480.1870.3940.1960.4590.243y30.9420.5771.2800.6171.0780.736y40.3590.1940.4450.2100.3850.298y50.3860.3690.7310.2850.4300.479y6/%11.6411.9212.1611.8411.4411.52表5各指标成对比较的优先判断矩阵权重指标左旋紫草素黄连碱盐酸小檗碱巴马汀没食子酸出膏率左旋紫草素11/21/21/31/41/5黄连碱2111/21/31/4盐酸小檗碱2111/21/31/4巴马汀32211/21/3没食子酸433211/2出膏率544321139Aug.2023 Vol.30 No.8 Chinese Journal of Information on TCM2.6.2CRITIC法CRITIC法是一种基于评价指标的对比强度和指标之间的冲突性来综合衡量指标的客观权重的方法。其中，对比强度是指同一个指标各评价方案之间取值差距的大小，以标准差形式表现。标准差越大说明波动越大，即各方案之间的取值差距越大，权重会越高。指标之间的冲突性用相关系数表示，若2个指标之间具有较强的正相关性，说明其冲突性越小，权重会越低6。CRITIC法兼顾了各指标间的冲突性和指标变异大小对权重的影响10。但当评价指标较多时，因计算量较大，可能影响评价结果的准确性11。为消除评价指标异量纲对综合评价的影响，采用归一化法（MMS）对试验数据进行无量纲化处理。按公式（1）计算，结果见表6。采用SPSS20.0软件得到各评价指标的相关系数矩阵，分别按公式（2）（5）计算对比强度（j）、冲突性（Rj）、指标信息量（Cj）和指标权重（Wj），式中rij表示评价指标i和j之间的相关系数（i,j=1,2,3,n）。各指标数据计算结果见表7。yij=xij-(xij)min/(xij)max-(xij)min（1）j=(xij-x)2(n-1)100（2）Rj=i=1n(1-rij)（3）Cj=ji=1n(1-rij)（4）Wj=Cj/i=1nCj（5）2.6.3AHP-CRITIC组合赋权法设2种赋权法得到的权重分别为wa和wb，则组合权重按公式（6）计算。结果见表8。wj=wajwbj/j=1mwajwbj（6）2.6.4综合评分按公式（7）计算各指标综合评分，结果见表9。Y=(w1 y1/y1max+w2 y2/y2max+w3 y3/y3max+w4 y4/y4max+w5 y5/y5max+w6 y6/y6max)100（7）运用SPSS20.0软件对不同赋权法所得综合评分进行回归分析，回归方程为Y=72.466+0.144A+1.749B-0.236C（r=0.991，P=0.027），表现出良好的拟合度，能够较好地预测试验结果。经对方程规划求解得最优提取工艺为：乙醇浓度89.78%、乙醇加入量15.77倍、提取时间90.64 min，综合评分为90.428 5。为适应工业化生产，便于生产参数控制，将优选的工艺参数调整如下：乙醇浓度90%，乙醇加入量16倍，提取时间90 min。2.7验证试验按处方比例称取黄连、紫草、白及和五倍子4味药，共3份，每份1 500 g，按均匀设计法优化的最佳提取工艺条件进行提取，即乙醇浓度90%、乙醇加入量16倍（第1次8倍，第2次8倍）、提取时间90 min（第1次45 min，第2次45 min），按“2.1.5”项下方法制备供试品溶液，按“2.2.1”项下方法测定左旋紫草素、黄连碱、盐酸小檗碱、巴马汀和没食子酸的含量，结果见表10。综合评分平均值为90.374 0，与预测值接近，表明工艺稳定可行。表6均匀试验数据无量纲化处理结果试验号123456y10.255 70.000 00.516 70.146 70.654 81.000 0y20.224 30.000 00.761 00.033 11.000 00.205 9y30.519 20.000 01.000 00.056 90.712 70.226 2y40.657 40.000 01.000 00.063 70.761 00.414 3y50.226 50.188 31.000 00.000 00.325 10.435 0y60.722 20.333 30.000 00.444 41.000 00.888 9表7评价指标数据CRITIC法计算结果评价指标左旋紫草素黄连碱盐酸小檗碱巴马汀没食子酸出膏率j36.837 441.191 839.438 539.717 334.447 137.583 9Rj2.7012.1202.1271.9142.8304.942Cj0.995 00.873 30.838 90.760 20.974 91.857 4表8各指标不同赋权方法权重指标左旋紫草素黄连碱盐酸小檗碱巴马汀没食子酸出膏率AHP0.340 90.205 40.205 40.122 60.076 20.049 6CRITIC法0.157 90.138 60.133 20.120 70.154 70.294 8AHP-CRITIC组合赋权法0.356 90.188 70.181 30.098 10.078 10.096 9表9均匀试验不同赋权法综合评分试验号123456AHP61.965 542.933 086.057 646.860 383.794 874.670 0CRITIC法71.340 358.840 892.924 359.542 584.501 776.944 3AHP-CRITIC组合赋权法62.749 545.366 085.775 749.200 683.775 076.972 1140中国中医药信息杂志2023 年 8 月第 30 卷第 8 期3讨论讨论本研究综合考察了甲醇-磷酸水溶液和乙腈-磷酸水溶液在不同配比条件下色谱峰的峰形和分离度情况，以甲醇-0.15%磷酸水溶液、乙腈-0.15%磷酸水溶液为流动相进行梯度洗脱时，前者所得色谱峰的基线不平直，而后者所得色谱峰基线平直，出峰数量、保留时间和分离度良好；考察不同波长（223、240、270、280、345、516 nm）的指纹图谱，结果 237、270、516 nm波长所得峰面积、峰形、保留时间和出峰数量最佳。本方由4味药组成，方中黄连清热燥湿、解毒、泻火，抗菌谱广，抗真菌作用强，含有盐酸小檗碱、黄连碱、表盐酸小檗碱、甲基黄连碱、巴马汀、小柴红碱及药根碱等多种生物碱，具有消炎抗菌、促进溃疡愈合等多种功效12；紫草凉血、活血、解毒，其中左旋紫草素有良好的抗感染作用，对金黄色葡萄球菌和绿脓杆菌等有明显抑制作用13-14；白及中白及多糖具有止血、免疫调节、促进伤口愈合作用15-16；五倍子中鞣质的含量最高，是其主要成分，具有免疫、抗炎、抗病毒等作用17-18。故本试验选择没食子酸、黄连碱、盐酸小檗碱、巴马汀和左旋紫草素为指标成分研究玉红油纱条和紫连生肌凝胶剂的差异性。本试验首先建立玉红油纱条指纹图谱，作为参照图谱，并在此条件下分别测定乙醇提取液和水提取液的图谱，并与基准样品进行比较，以化学成分保留情况筛选出最佳的提取溶媒，避免了传统制剂二次开发过程中唯指标成分含量作为评价指标的片面性；再采用均匀试验法结合AHP-CRITIC组合赋权法考察乙醇浓度、乙醇加入量和提取时间对玉红油纱条指标性成分的影响，得到最优工艺为乙醇浓度90%、乙醇加入量16倍（第1次8倍，第2次8倍）、提取时间90 min（第1次45 min，第2次45 min）。验证试验结果表明，上述优化工艺符合实际生产要求，且稳定可行，预测性良好。参考文献：1 张翼,李鹏跃,徐冰,等.原位凝胶的研究及应用进展J.聊城大学学报(自然科学版),2020,33(5):88-96.2 周威,刘瑶玉,胡青红,等.高效液相色谱指纹图谱结合化学模式识别评价附子汤汤剂与配方颗粒的差异J.中国医院药学杂志,2021,41(12):1202-1207.3 马桂芝,滕亮,马亮英,等.新疆蔷薇红景天抗冠心病有效成分的提取纯化研究J.中成药,2012,34(1):46-50.4 王英锋,许彬,余启荣,等.正交试验优选血脂胶囊提取工艺J.首都师范大学学报(自然科学版),2003,24(3):50-52.5 姚国庆,洪求兵,纵兆辉,等.建立军队医学科研设备综合效益评价体系的构想J.中国医院管理,2006,26(11):41-42.6 刘小妹,程中琴,施崇精,等.基于AHP-CRITIC 法的正交设计优选参膝口服液提取工艺J.中草药,2018,49(11):2577-2583.7 贾品,李晓斌,王金秀,等.几种典型综合评价方法的比较J.中国医院统计,2008,15(4):351-353.8 王佛长,黄诗莹,陈剑平,等.痛风泰颗粒水提工艺的优化J.中成药,2019,41(8):1773-1777.9 王红丽,刘效栓,李季文,等.多指标权重分析与正交设计法优选黄芪女贞方菌质醇沉工艺J.中国中医药信息杂志,2020,27(10):80-85.10 徐萍.CRITIC法在医疗工作质量评价中的应用J.价值工程,2011,30(1):200-201.11 王晖,陈丽,陈垦,等.多指标综合评价方法及权重系数的选择J.广东药学院学报,2007,23(5):583-589.12 王利红,唐文照,辛义周.黄连中生物碱成分及药理作用研究进展J.山东中医药大学学报,2015,39(4):389-392.13 钱雪,李海涛,曾万祥,等.紫草化学成分、药理作用及产品应用研究进展J.中国野生植物资源,2021,40(3):52-56,69.14 张凡,王绾江,景慧玲.紫草的现代药理研究及皮肤科中的应用J.中医药导报,2020,26(9):168-172.15 Chen Z Y,Chen S H,Chen C H,et al.Polysaccharide extracted from Bletilla striata promotes proliferation and migration of human tenocytesJ.Polymers,2020,12(11):2567.16 孔伟华,徐建波,崔琦,等.白及化学成分、药理作用和白及多糖提取工艺的研究进展J.中医药信息,2021,38(9):69-78.17 孙会娟,张瑜,赵涛.中药五倍子及其活性成分的研究进展J.基层医学论坛,2018,22(19):2728-2730.18 邢慧资,桑锋,段晓颖.五倍子鞣质对IFN-所致Caco-2细胞单层屏障损伤的保护作用及其机制研究J.中药材,2021,44(11):2663-2668.（收稿日期：2023-03-28）（修回日期：2023-04-04；编辑：陈静）表10优化工艺验证试验结果序号123指标成分含量/（mg/mL）左旋紫草素0.1310.1340.130黄连碱0.3670.3730.364盐酸小檗碱1.5251.5191.503巴马汀0.3910.3850.442没食子酸0.6210.6080.617出膏率0.124 30.128 40.127 1综合评分89.782 290.367 290.972 7141