基于CRITIC与Box-Behnken响应面法的糌粑铁棒锤加工工艺优化

摘要

本实验方案描述了一种利用CRITIC法结合Box-Behnken响应面法对糌粑炒铁棒锤进行高效、标准化解毒处理的方法。

摘要

Aconitum pendulum Busch. 的干燥根在中国被称为铁棒锤（TBC），是著名的藏药之一，在中国西北地区被广泛使用。然而，由于铁棒锤毒性极强，且其治疗剂量与中毒剂量相近，已发生多起中毒事件。因此，寻找一种安全有效的方法以降低其毒性成为一项紧迫的任务。查阅藏药典籍发现，《青海省藏药炮制规范（2010）》中记载了铁棒锤用糌粑炒制的炮制方法，但具体的炮制参数尚不明确。因此，本研究旨在优化并规范糌粑炒制铁棒锤的炮制工艺。

首先，对厚朴饮片切片厚度、糌粑用量、加工温度和时间四个因素进行单因素实验。以糌粑炒厚朴中单酯型和双酯型生物碱含量为指标，采用CRITIC法结合Box-Behnken响应面法优化糌粑炒厚朴的加工工艺。优化后的糌粑炒厚朴最佳工艺条件为：厚朴饮片切片厚度2 cm，糌粑用量为厚朴的3倍，加工温度125 °C，炒制时间60 min。本研究确定了糌粑炒厚朴的优化及标准化加工条件，为其临床安全应用和工业化生产提供了实验依据。

引言

Aconitum pendulum Busch 和 A. flavum Hand.-Mazz. 的干燥根是中国著名的藏药之一，中文名为铁棒锤（TBC）^1,2。铁棒锤的干燥根具有祛风散寒、止痛、镇惊的功效。该药材被收录于《中华人民共和国卫生部药品标准（藏药）第一册》，其中指出铁棒锤干燥根常用于治疗类风湿性关节炎、跌打损伤及其他寒性疾病³。然而，铁棒锤的临床治疗剂量接近其毒性剂量，因使用不当导致中毒甚至死亡的事件时有报道⁴。因此，如何降低毒性并保留其药效，多年来一直是研究热点。

在藏医药中，炮制是降低藏乌头（TBC）毒性的最有效方法之一。根据《青海省藏药炮制规范（2010年版）》的规定，应将原药材（TBC）放入铁锅中，与糌粑同炒至糌粑呈黄色，随后去除糌粑，并将药材取出晾干^5,6。然而，目前尚未有具体的炮制工艺参数记载，导致糌粑炒制藏乌头的工艺控制及其质量评价较为困难。CRITIC法是一种客观赋权方法，可避免模糊化和主观性，提高赋权的客观性⁷。Box-Behnken响应面法....

方案

采用CRITIC法结合Box-Behnken响应面法对制川乌炮制工艺进行了优化与标准化。在此过程中，以苯甲酰乌头碱、乌头碱和3-去氧乌头碱作为评价指标。

1. 样品溶液的制备

1. 制备对照品储备溶液。使用电子分析天平精确称取苯甲酰乌头碱 9.94 mg、乌头碱 8.49 mg 和 3-去氧乌头碱 6.25 mg（材料表），置于 10 mL 容量瓶中。加入 0.05% 盐酸甲醇溶液溶解固体，并定容至 10 mL。最后充分振摇，得到质量浓度分别为 0.9940 mg/mL 苯甲酰乌头碱、0.8490 mg/mL 乌头碱和 0.6250 mg/mL 3-去氧乌头碱的对照品储备溶液。
   警告：盐酸具有强腐蚀性¹¹。操作时应采取适当的防护措施，如佩戴手套、实验服、护目镜，并在通风橱中进行。
2. 制备供试品溶液。
   1. 称取 2 g 糌粑炒制的川乌粉末于锥形瓶中。
      1. 通过称取 30 g 川乌（2 cm）和 90 g 糌粑，加入预热的炒药机中制备糌粑炒制川乌。将炒药机的时间和温度分别设定为40 min和140 °C，并设置机器为完成加工

结果

本研究中所采用的洗脱梯度经多次调试后确定，对糌粑炒制藏药巴楂（Zanba-stir-fried TBC）中的三种指标成分具有良好的分离效果（图1）。这三种指标成分在特定浓度范围内均呈现良好的线性关系（表2）。糌粑炒制巴楂的精密度（表5）、稳定性（表6）、重复性（表7）及加样回收率（表8）均符合《中华人民共和国药典》（2020年版，第四部）²²规定的分析方法学要求，表明该方法可行。因此，该高效液相色谱法（HPLC）可用于糌粑炒制巴楂的分析，结果可靠。

采用单因素试验阐明各因素对加工工艺的影响，结果如图2所示。绘制了不同条件下糌粑炒制三杯茶（TBC）的综合评分趋势图。通过单因素试验确定了切片厚度（A，1–3 cm）、糌粑用量（B，2–4倍）、加工温度（C.......

讨论

TBC 是一种重要的藏药，具有祛寒止痛的功效。数千年来，它在中国主要用于治疗外伤和风湿性关节痛^24,25,26。二萜类生物碱是 TBC 中既具活性又具毒性的成分^27,28,29。TBC 中乌头碱类生物碱的主要毒性作用包括神经毒性、心脏毒性和胃肠道毒性^30,31。TBC 通常在口服前需经过炮制，以降低其毒性风险。多种炮制方法，如蒸制、煎煮、砂炒，以及用诃子汤、青稞酒和糌粑炮制，均已被证实可在保留药效的同时有效降低 TBC 的毒性¹。其中，糌粑炒制是一种重要的炮制方法。糌粑由青稞（Hordeum vu.......

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
3-脱氧乌头碱	成都德斯特生物科技有限公司	DST221109-033
乌头碱	成都德斯特生物科技有限公司	DSTDW000602
乙酸铵	天津科密欧化学试剂有限公司	色谱纯
苯甲酰乌头碱	成都德斯特生物科技有限公司	DSTDB005502
Design-Expert 软件	Stat-Ease, Inc., Minneapolis, MN, USA	版本 13.0
电子分析天平	上海良平仪器仪表有限公司	FA1004
高效液相色谱仪	岛津公司	LC-20A
高速粉碎机	北京中兴伟业仪器有限公司	FW-100
Millipore 滤膜	天津津腾实验设备有限公司	φ13 0.22 尼龙66
炒药机	常州迈斯机械有限公司	5型
铁棒锤	赣南百草生物科技发展有限公司	20211012
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超声波清洗机	宁波新艺超声设备有限公司	SB2200
糌粑	甘孜县穿藏路27号	-