羊脂油炼制工艺的优化

2020-08-04 12:31刚李伟赵生俊李
中成药 2020年7期
关键词:棕榈油酸炮制

张 刚李 伟赵生俊李 茜

(1.新疆医科大学第四附属医院,新疆乌鲁木齐 830000; 2.中国科学院新疆理化技术研究所,新疆乌鲁木齐 830011; 3.中国科学院大学,北京 100049)

中药炮制辅料羊脂油系牛科动物绵羊Ovis aries linnaeus或山羊Capra hircuslinnaeus的脂肪油经过炼制而得,具有温散寒邪、补肾助阳、补虚润燥之功效,但其药用质量标准在各类炮制规范中均未作出明确规定,导致质量得不到控制[1-3]。有学者发现,羊脂油含有大量脂肪酸类成分,如油酸、硬脂酸、棕榈酸、甘油酯等,均具有脂肪长链及表面活性,可促进形成胶束、囊泡等多种药物载体的超分子自组装体结构,促进药物吸收,同时具有降血脂等作用的油酸、棕榈酸总含有量超过总脂肪酸量的50%,故选择两者作为评价指标。

课题组前期对新疆地区不同来源和部位的羊脂油进行比较,通过商家调研、性状鉴别、GC-MS 测定脂肪酸含有量来筛选脂肪来源部位,最终确定阿勒泰羊(肥臀羊) 的羊尾油作为新疆地区炮制辅料,其脂肪油得率和有效成分(油酸、棕榈酸) 含有量高,性状符合相关标准。本实验在比较羊脂油炼制前后物理参数及有效成分的基础上筛选炼制时间、炼制温度、加水量,规范该辅料炼制工艺,并为进一步制定其质量标准提供依据。

1 材料

Agilent 7890A-5975C 气质联用仪(美国安捷伦科技公司);C21-RT2120 电磁炉 (美的集团股份有限公司);VC200152 数显温度(秦皇岛维克托国际贸易有限公司);AG-135 电子天平 (瑞士梅特勒-托利多公司);SK-3300LH 超声波清洗器(上海科导超声仪器有限公司);电热恒温干燥箱(湖北省黄石市医疗器械厂);DZKW 电子恒温水浴锅(北京市永光明医疗仪器厂)。羊脂油源自新疆阿勒泰羊 (肥臀羊) 的羊尾油。所有试剂均为色谱纯。

2 方法与结果

2.1 色谱条件 参考文献[4-5]报道。HP-5MS 毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);体积流量0.9 mL/min;不分流;程序升温(起始温度100 ℃,以10 ℃/min 速率升至150 ℃,5 ℃/min 速率升至250 ℃,保持5 min);载气氦气;检测器温度300 ℃;运行时间30 min;进样量0.5 μL。

2.2 质谱条件 电离方式EI;电离能量70 eV;离子源温度230 ℃;接口温度280 ℃;质量扫描范围m/z50~600;溶剂延迟3 min。

2.3 供试品溶液制备 采用三氟化硼-甲醇法。精密称取羊脂油0.1 g,置于50 mL 圆底烧瓶中,加入5 mL NaOH-甲醇溶液(0.5 mol/mL),60 ℃水浴回流30 min,待油滴全部消失后再加入5 mL 三氟化硼-甲醇溶液回流提取5 min,冷却至室温,精密加入5.0 mL 正己烷振摇5 min,15 mL 饱和氯化钠溶液洗涤2 次,静置分层,上清液经无水硫酸钠干燥,即得。

2.4 定量分析 对羊脂油总离子流色谱图通过NIST 标准质谱库进行检索,并结合相关资料进行人工解析以确认成分,归一化法计算各峰面积相对含有量。

2.5 羊脂油制备 将新鲜羊尾油剁成1 寸左右的小块后清洗干净、控干水分,并事先加入清水以防止粘连,同时应注意火候掌控。将炼制好的羊脂油盛放在洁净干燥的容器中备用。

2.6 炼制工艺优化

2.6.1 单因素试验 参考文献[6-7]报道。

2.6.1.1 炼制温度 2008 年版《北京市中药饮片炮制规范》 规定,文火温度为80~120 ℃,中火温度为120~150 ℃,武火温度为150~220、220~280 ℃。本实验固定1.0 kg 羊脂油的加水量为10%,炼制时间为7 min,发现随着炼制温度升高,油脂色泽由橙黄色逐渐加深至棕黄色,透明度不断降低,最后变至浑浊;气味逐渐异常,发烟情况逐渐严重,可能是由于油脂中混入残渣及游离脂肪酸含有量升高所致[8];酸值、过氧化值逐渐增加,皂化值、羟值、碘值略有下降,可能是因为温度升高时被氧化程度增加,从而影响其质量[9];水分、灰分、熔点、比重与温度均无明显相关性。最终,选择80~120、120~150、150~220 ℃作进一步研究。

2.6.1.2 加水量 在炒制过程中加少量水是为了尽快融化羊脂油且不粘锅,但加水量无统一规定,过少容易粘到炮制器皿,过多则会影响炼制时间。本实验固定1.0 kg 羊脂油的炼制温度为150~220 ℃,炼制时间为7 min,发现随着加水量增加,羊脂油色泽、透明度、气味、酸值、过氧化值无明显变化,而皂化值、羟值、碘值略有上升,可能是由于其被氧化程度减缓所致。最终,选择5%、10%、15%作进一步研究。

2.6.1.3 炼制时间 炒制程度是衡量中药饮片炮制质量的重要指标,多数仅靠人为经验判断待油出尽、油渣呈现老黄色作为标准,但羊脂油容易炒焦,仅根据该标准远远不够。本实验固定1.0 kg 羊脂油的炼制温度为150~220 ℃,加水量为10%,发现随着炼制时间延长,羊脂油色泽由橙黄色逐渐加深至黄黑色,透明度不断降低,最后变至浑浊,气味逐渐异常,发烟情况逐渐严重,可能是由于油脂中混入残渣及游离脂肪酸含有量升高所致[10];酸值、过氧化值逐渐增加,而皂化值、羟值、碘值略有下降,可能是因为时间延长时被氧化程度增加,从而影响其质量[11];水分、灰分、熔点、比重与时间均无明显相关性。最终,选择7、9、12 min 作进一步研究。

2.6.2 正交试验 在单因素试验基础上,选择炼制温度(A)、加水量(B)、炼制时间(C) 作为影响因素;油酸、棕榈酸总含有量及出油率作为评价指标,计算综合评分(Y)[7-8,12],公式为Y= (60% /油酸、棕榈酸总含有量最大值) ×油酸、棕榈酸总含有量+(40% /出油率最大值) ×出油率,正交试验优化炼制工艺。因素水平见表1,结果见表2,方差分析见表3。

表1 因素水平

由此可知,各因素影响程度依次为A(炼制温度) >C(炼制时间) >B(加水量),其中A、C有显著影响(P<0.05);最优工艺为A2B1C2,即将羊尾油切制成1 寸左右的小块,加入5%水加热150~220 ℃后炼制9 min。

2.7 验证试验 按“2.7”项下优化工艺进行3 批验证试验,结果见表4,可知该工艺稳定可行。

表2 试验设计与结果

表3 方差分析

表4 验证试验结果(n=3)

3 讨论

本实验在优化羊脂油炼制工艺过程中,将原料切制成立方块以便于炮制,但体积过小会增加工作量,体积过大会炮制不均匀而存在外焦里生的现象。最终确定,将羊脂油剁成1 寸左右的小块,清洗干净、控干水分后备用。

以前炼制羊脂油时,仅凭经验判断待油出尽、油渣呈老黄色作为终点,但其容易炒焦,故仅通过外观性状观察并不能很好地反应炼制程度,还应对其主要理化指标及油酸、棕榈酸总含有量进行详细描述。温度是炼制的重要参数,但各版相关规范较混乱;在炒制过程中加少量水可尽快融化羊脂油且不粘锅,但水量少容易粘到炮制器皿,而水量多会延长炼制时间;炼制时间可影响羊脂油质量,时间短则可能未到位,而时间长氧化程度会变大,故本实验选择炼制温度、加水量、炼制时间作为影响因素。

将羊脂油进行甲酯化后,通过GC-MS 法分析其脂肪酸类成分,面积归一化法测定相对含有量。结果,羊脂油中含有16 种脂肪酸,其中不饱和脂肪酸有9 种,占54.48%,主要为油酸、反式9-十八碳烯酸,还有少量亚油酸;饱和脂肪酸有7 种,占40.13%,主要为棕榈酸、硬脂酸、肉豆蔻酸;具有降血脂、抗动脉粥样硬化[8-12]的油酸、棕榈酸总含有量站总脂肪酸量的50%,故以两者为评价指标,以期在优化炼制工艺下既可保证出油量,又能得到高质量原料。

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