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中药配方颗粒国家标准研究技术关注点探讨

中药配方颗粒国家标准研究技术关注点探讨

(本文来源:  中国现代中药

 

魏梅 1,2,3 *,李振雨 1,2,陈向东 1,2,孙冬梅 1,2,丁青 1,2,李国卫 1,2,何民友 1,2,张志鹏 1,2

1.广东一方制药有限公司,广东 佛山 528244;

2.广东省中药配方颗粒企业重点实验室,广东 佛山 528244;

3.中国中药控股有限公司,广东 佛山 528303

 

       自2016年8月国家药典委员会发布《中药配方颗粒质量控制与标准制定技术要求(征求意见稿)》(以下简称《技术要求》)[1]到2021年4月29日国家药典委员会公布160个中药配方颗粒国家药品标准[2],历时5年的第一批中药配方颗粒国家药品标准的研究和评审工作圆满完成,倾注了国家药品监督管理局、国家药典委员会、审评专家及标准研究制定企业的大量心血。中药配方颗粒国家标准制定是对国家药品标准形成机制的大胆尝试和探索,国家药典委员会积极响应国家“放管服”改革要求,转变工作思路和工作方式,把标准起草权主动交给生产企业,充分体现生产企业在标准起草中的主体地位,调动了全行业力量参与到国家药品标准制定工作中[3],为结束中药配方颗粒试点、实现身份转变及推动行业的进一步发展奠定了坚实的基础。

        《技术要求》提出标准汤剂的概念,并要求以15批以上的标准汤剂三大质量指标制定相应的配方颗粒质量标准,标准汤剂是选取有代表性的合格原料模仿传统方法规范制备而成的汤剂或汤剂冻干粉,其物质基础最接近使用了上千年的传统汤剂。因此,通过标准汤剂的桥接作用,能够有效控制中药配方颗粒产品质量,确保临床用药安全。以往中药配方颗粒质量评价强调临床疗效评价,但由于临床处方组成千变万化,临床疗效差异是由不同处方造成还是产品质量造成难以判断,而《技术要求》提出的中药配方颗粒与标准汤剂一致性评价,对中药配方颗粒质量控制提出了更为直接有效、合理可行的解决办法,是中药质量控制的一大创举。

        中国中药控股有限公司作为中药配方颗粒国家标准研究的主力军,坚持“深入研究,浅出标准”的原则,在国家药典委员会专家团队带领下,共同解决研究过程中技术难点问题,形成了可供参考的经验模式。本文通过总结笔者团队在第一批中药配方颗粒国家标准研究工作中的经验,从药材基原、产地代表性、饮片炮制、标准汤剂制备和成品工艺研究5个方面探讨研究过程中的技术关注点,为合理制定中药配方颗粒国家标准提供参考。

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明确药材基原

    《中华人民共和国药典》(以下简称《中国药典》)2020年版收载的中药材,约1/4是多基原品种,这是中药配方颗粒标准研究中首先要加以明确和重视的问题,按照《中国药典》2020年版规定,同一药材不同基原均可作为药用,但在中药配方颗粒研究与生产中,《技术要求》明确规定应采用单一基原。不同基原同一药材虽然功能主治、性味归经一致,但在性状、化学成分等方面均存在一定差异。固定基原可提高药物临床应用的针对性,确保临床疗效的发挥,但也增加了企业的鉴定难度。在中药配方颗粒国家标准研究中增加了特征图谱/指纹图谱的规定,要求企业建立专属性强的定性、定量方法,更好地区分多基原中药材。

        以菟丝子(南方菟丝子)配方颗粒国家标准研究为例,《中国药典》2020年版规定菟丝子药材有南方菟丝子Cuscuta australis R.Br.和菟丝子C.chinensis Lam.2种基原,但相关项目下并没有规定2种基原菟丝子具体的鉴别点,说明仅依靠外观性状鉴别难以将两者进行区分。根据资源调研可知,目前市场流通的主要为南方菟丝子,参考相关文献,采用体视镜观察样品的种脊和侧棱特征[4],菟丝子种脊侧棱明显,而南方菟丝子种脊侧棱不明显(图1),但由于种子饱满程度不同,有些不成熟、干瘪的南方菟丝子两侧凹陷,容易误看成侧棱,影响鉴定的准确性。为进一步准确鉴定基原,通过查阅大量资料,采用显微镜观察菟丝子横切面内、外层栅栏组织的宽度比,南方菟丝子内层栅栏组织宽度约为外层栅栏组织宽度的2倍,而菟丝子内层栅栏组织与外层栅栏组织的宽度基本相同(图2),该特征能够准确地鉴别菟丝子和南方菟丝子。进一步对比2种基原菟丝子的超高效液相色谱法(UPLC)特征图谱(图3),结果显示,在保留时间74 min左右,菟丝子比南方菟丝子明显多了1个色谱峰,为异绿原酸C。上述研究建立的方法,可准确区分南方菟丝子和菟丝子2种基原,确保临床用药准确性,防止混用。

图1  菟丝子和南方菟丝子药材体视镜图(×45)

图2  菟丝子和南方菟丝子药材横切面显微图(×400)

注:  A.异绿原酸C对照品;B.菟丝子药材;C.南方菟丝子药材;1.绿原酸;2.隐绿原酸;4(S).金丝桃苷;5.异槲皮苷;6.异绿原酸C。

图3  菟丝子和南方菟丝子药材特征图谱对比

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药材采集具备代表性

    为保证标准制定的合理性和数据的代表性,《技术要求》明确规定,标准汤剂研究用药材应具有代表性,药材产地必须覆盖道地产地或主产区,每个产地的样品不少于3批,至少应收集15批以上检验合格的中药材样品,从环境条件、质量水平等方面对药材的代表性进行合理评价。为保证药材产地代表性,本课题组通过与中国中医科学院中药资源中心合作,根据全国第四次中药材资源普查结果,确定了每个品种的主产区和道地产区。技术人员在每个品种的产新季节于产区收集样品。采样前,首先开展文献考证和产地信息调研,建立药材采样策略;其次深入药材产地,调研评估不同产地药材的实际产量、生长环境、加工方式及种植情况等信息;再按照《技术要求》规定,收集涵盖道地产区和主产地至少5个不同产区的药材,准确记录药材生长环境,如海拔高度、土质环境等。为确保样品产地真实,采样时给每个技术人员配备了全球定位系统(GPS)定位仪,要求每张照片均自动记录采样地的经纬度,便于日后存档查阅。只有做到产地真实,才能保证样品来源的可追溯性,标准研究才有意义。

        以白芍配方颗粒国家标准研究为例。资源调查研究发现,白芍主要分布在四川、湖南、河南、安徽和浙江。浙江种植历史最悠久,是白芍的道地产区,“杭白芍”自古以来一直被称为“浙八味”之一;安徽种植的芍药主要集中在亳州,称为“亳白芍”,种植面积占全国70%以上,亳州既是道地产区也是主产区;四川白芍虽产量小,但“川白芍”在传统产区药材中有一定的代表性;湖南邵阳也种植白芍,种植地主要为山地;河南省商丘市也有零星种植。基于白芍产地的总体评估,最后共采集到样品39批,覆盖安徽、四川、浙江、河南、湖南的8个县市13个镇,检验后剔除不合格的9批,剩余30批白芍纳入标准研究。30批白芍药材中芍药苷质量分数为2.6%~4.3%,加工成饮片后芍药苷质量分数为2.3%~4.0%,均高于《中国药典》2020年版的规定。白芍配方颗粒标准规定芍药苷质量分数为6.5%~13.7%,因此,生产过程芍药苷平均转移率要达到75%,投料的白芍饮片中芍药苷质量分数达到2.0%以上才能生产出合格的白芍配方颗粒,所以对原料质量和提取过程必须严格要求。

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中药饮片炮制的规范性

    中药饮片炮制过程对标准汤剂的影响很大,也是需要高度关注的环节。《技术要求》明确规定,供研究表征标准汤剂的中药饮片除应符合《中国药典》中《中药饮片相关要求及炮制通则》的规定,其饮片规格应与《中国药典》一致,研究单位还要在《中国药典》的炮制方法下开展炮制参数的考察。除了以《中国药典》的饮片检测指标评价外,一般还需制成标准汤剂进行出膏率、特征图谱和含量测定三大指标的分析,通过研究结果细化炮制参数。此外,待煎煮饮片还应遵从《中国药典》后下、包煎及用时捣碎等传统用药习惯,并视中药饮片质地按传统中药调剂“逢壳必捣、逢籽必破”等要求对中药饮片进行捣碎或破壳的前处理,破壳率应不低于90%。

        以酸枣仁配方颗粒国家药品标准研究为例,《中国药典》2020年版酸枣仁饮片项下规定,酸枣仁除去残留核壳,用时捣碎。因此,在制备标准汤剂时,待煎酸枣仁饮片应破壳捣碎,且破壳率不得低于90%,并详细考察酸枣仁种仁破碎程度对酸枣仁标准汤剂出膏率和含量测定的影响,最终确定酸枣仁饮片种仁捣碎至全部破壳并且有60%~80%颗粒能过10目筛较适宜,并以此作为标准汤剂制备的前处理要求。

        此外,中药饮片的炮制应重视生品与炮制品的对比研究,并建立专属性的鉴别方法。以杜仲和盐杜仲配方颗粒国家标准研究为例,文献报道,盐炙后杜仲饮片中有效成分松脂醇二葡萄糖苷、京尼平苷、京尼平苷酸、咖啡酸、绿原酸、槲皮素的含量相对于生品均有所降低,而氨基酸和总多糖含量升高[5-6]。本课题组在对杜仲和盐杜仲UPLC特征图谱的研究中发现,杜仲盐制后产生新的特征峰1,该特征峰峰形较高、分离度较好且能够稳定存在,因此,将特征峰1作为杜仲和盐杜仲的区别点(图4)纳入饮片内控标准。经质谱指认,峰1推测为杜仲醇苷[7]

注:A.盐杜仲饮片;B.杜仲饮片;2.京尼平苷酸;3.绿原酸;S.松脂醇二葡萄糖苷。

图4  杜仲和盐杜仲饮片特征图谱对比

 

    在厚朴和姜厚朴配方颗粒国家药品标准研究中,本课题组以乙酸乙酯为提取溶剂,采用单极四级杆质谱检测器成功地检测到姜厚朴中的生姜成分6-姜辣素和6-姜烯酚(图5),并以此作为鉴别厚朴是否姜炙的依据,比冯慧萍等[8]采用高效液相色谱-二极管阵列-质谱法(HPLC-DAD-MS)指纹图谱检测姜厚朴中姜酚成分操作更加简单,标准适用性更强[9]

注:  A.厚朴;B.姜厚朴;C.6-姜辣素和6-姜烯酚混合对照品;1.6-姜辣素;2.6-姜烯酚。

图5  厚朴、姜厚朴、6-姜辣素和6-姜烯酚混合对照品选择离子检测模式下总离子流色谱图

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标准汤剂制备应规范、符合技术要求

 

    目前,大部分中药饮片的安全性、有效性已得到广泛认可。中药配方颗粒是单味中药饮片的水提物,两者的临床疗效应当一致。为使中药配方颗粒能够承载中药饮片安全性、有效性,需要以标准汤剂为桥梁。因此,标准汤剂的制备过程是整个质量标准研究过程中最重要的环节。下面将标准汤剂的制备过程进行详细说明。

4.1 加水量考察

        《技术要求》规定,由于中药饮片的质地和吸水率相差较大,应根据不同的中药饮片确定加水量,加水量一般以浸过药面2~5 cm为宜。因此,在制备标准汤剂时需要考察加水量的影响,确定合适的一煎、二煎加水倍数。以青皮配方颗粒国家药品标准研究为例,以水浸过药面高度、标准汤剂出膏率、有效成分橙皮苷和辛弗林的含量及转移率为考察指标,对一煎和二煎的加水量进行考察,结果显示,4种加水方案均符合加水量浸过药面2~5 cm的标准,但是加水量由16倍增加到25倍时,标准汤剂出膏率增加10%,橙皮苷的含量和转移率却呈现1.5倍的增长,表明橙皮苷含量、转移率与加水量成正比。橙皮苷转移率均小于10%,说明橙皮苷水溶性较差,水中易饱和,选用其作为评价指标不合适。因此,增加水溶性成分辛弗林的含量考察,当加水22倍量和25倍量时,青皮标准汤剂的出膏率、辛弗林含量及转移率差异无统计学意义,最终经过考察结果(表1),确定青皮标准汤剂的饮片加水量为一煎加水13倍量,二煎加水9倍量。

表1  不同加水量对青皮标准汤剂出膏率、有效成分含量及转移率的影响

4.2 浓缩过程控制

        《技术要求》明确规定,水煎液在减压浓缩时水浴温度不超过65 ℃,温度过低,水无法蒸出,浓缩效率低下,实际操作困难;温度过高,热敏性成分降解增加,对标准汤剂的指标成分含量影响较大。因此,在实际操作中,浓缩温度一般设置为65 ℃左右,能够最大限度地保留汤剂中的成分,而且该温度条件是大生产中通过工艺设备控制能够实现的,在浓缩过程中含皂苷类品种,如牛膝、夏枯草等,要密切留意旋转蒸发仪的真空度,防止产生大量泡沫导致药液损失,影响标准汤剂的最终出膏率和指标成分含量。

4.3 干燥方式的选择

        中药浓缩液干燥方式有多种,除冷冻干燥外,还有常压干燥、减压干燥、流化干燥等。但是,为保证标准汤剂质量的稳定和易于溶解及免加辅料,一般选择冷冻干燥的方式将标准汤剂制成干燥品,绝大多数品种不加任何辅料可以冻干,极少数含糖品种,如金樱子、龙眼肉等,在冷冻干燥过程中加少量淀粉或糊精为助干剂[10]。标准汤剂冻干粉应严格控制水分,通常采用西林瓶贮存,用胶塞密封,有效防止吸潮现象的发生。

4.4 挥发油加入量的确定

        《技术要求》提出,对于中医临床属于解表类、清热类、芳香类含挥发油的中药材,大生产时可先行提取挥发油,然后根据相同品种标准煎液中挥发油含量按比例重新加入。2021年2月1日国家药品监督管理局正式发布的《中药配方颗粒质量控制与标准制定技术要求》则将其修改成“中药饮片标准中规定有挥发油含量测定以及中医临床处方规定‘后下’的中药饮片,其煎煮液应采用适宜的挥发油测定法测定煎煮液中挥发油含量”[11]。此项修改一方面明确了必须研究挥发油的品种,另一方面强调应采用适宜的方法对煎煮液的挥发油进行研究。

        目前,对煎煮液挥发油的测定有以下几种方法:一种是采用水蒸气蒸馏法直接从煎煮液中蒸馏出挥发油,如荆芥和薄荷;另一种以有机溶剂萃取结合气相色谱-质谱法(GC-MS),通过测定水煎液中的挥发性成分,并依据挥发性成分在饮片挥发油中所占的比例,计算出水煎液中含有的挥发油总量,如连翘挥发油中的β-蒎烯、广藿香挥发油中的广藿香酮。以上2种方式测定误差较大。此外,可采用高效液相色谱法(HPLC)或UPLC直接测定水煎液中专属性较强、在水中有一定溶解度的挥发性成分,如肉桂中的桂皮醛、牡丹皮中的丹皮酚等,并根据水煎液中挥发性成分的含量规定配方颗粒中相关成分的含量限度,从而代替对总挥发油的测定。

4.5 出膏率的测定

        出膏率是标准汤剂的重要质量控制指标之一,出膏率的测定通常有2种方法:一种是采用烘干法测定,即取一定量的浓缩液烘干称质量,计算固形物含量,再根据浓缩液的固形物含量折算饮片或标准汤剂的出膏率;另一种采用冻干粉直接计算,即取部分浓缩液分装进行冻干,并折算成饮片的冻干粉得率,当冻干粉的水分较低时(一般认为水分低于8.0%),冻干粉得率即等同于饮片或标准汤剂的出膏率,水分较高时则应进行适当折算。在实际研究过程中,2种方法共同使用,测定数据相互佐证,理论上2种方法测定的出膏率相差不大。但当冻干粉的水分含量过高时,采用烘干法测定的出膏率数据更加合理。

4.6 含量测定指标的选择

        《中国药典》2020年版大多数中药材标准均规定了含量测定项,但许多含测指标为脂溶性成分,在水中的溶解度较低,在标准汤剂和配方颗粒中的转移率并不高。标准汤剂和配方颗粒均以水为溶剂,因此,含量测定指标的选择应以水溶性成分为主,不能简单采用《中国药典》2020年版药材项下含量测定指标。例如,《中国药典》2020年版青皮药材以橙皮苷为含量指标,但橙皮苷水溶性较差,在标准汤剂中的转移率不到10%,因此,青皮配方颗粒标准中增加了辛弗林的测定。对于目前一些采用脂溶性成分作为含量测定指标的品种,后期仍需要逐步完善和提高标准,这也是未来中药配方颗粒质量标准研究的一个重要方向。

4.7 特征/指纹图谱的建立

        特征/指纹图谱是标准汤剂的另一重要质量指标,通过建立标准汤剂和配方颗粒的特征/指纹图谱,实现整体质量控制,是中药发展的一大进步。《技术要求》明确建议采用液相或气相色谱法建立特征图谱,同时鼓励采用指纹图谱表征标准汤剂。从目前正式颁布的160个品种来看,标准中采用指纹图谱的品种屈指可数,绝大部分品种采用特征图谱的方法,说明特征图谱的适用性更好。标准汤剂和配方颗粒均以水为溶剂,特征图谱所选择的共有特征峰往往极性较大,在色谱柱中的保留时间较短,梯度洗脱的溶剂需要从大比例的水相开始,才能保证特征峰的纯度和分离效果。因此,一些亲水色谱柱的使用较多。特征峰选择方面应重点关注与功能主治和药效相关的化学成分,有目的地调整流动相梯度,使其尽可能多地纳入特征图谱。

        特征峰首先是15批标准汤剂特征图谱的共有峰,并应关注其在配方颗粒和药材、饮片中的量值传递情况。同时,特征峰的选择应考虑峰的纯度和分离度,考虑采用不同品牌色谱仪、色谱柱,改变流速、柱温和洗脱梯度,对特征峰的纯度和分离度的重现性进行测试。特征峰应尽可能多地得到指认,对每个品种特征图谱的特征峰均应采用高分辨质谱进行指认,通过与化合物标准数据库和自建中药化学成分数据库进行比对,并结合文献报道,筛选匹配度较高的化合物,然后经过与对照品保留时间和3D光谱比对,对特征峰进行确证,只有经过严格的确证过程,才能最终纳入标准。S峰通常以峰面积较大、位置居中的已知峰作为首选,采用相对保留时间进行峰定位。对于与S峰相差较远的特征峰,为了保证相对保留时间定位准确,可酌情选择多个S峰进行定位。对一些分离较好、相对峰面积较稳定的特征峰,并且在质量控制中能体现量质关系的,可酌情规定相对峰面积范围。特征图谱方法的建立应经过严格的方法学验证,验证包括专属性、精密度、重复性、中间精密度和耐用性测试。理想状态下的特征图谱方法,应尽可能使3种以上不同品牌的色谱仪及3根以上不同品牌的色谱柱能够重现,但由于中药配方颗粒品种多、批次多,采用UPLC可大幅节约试剂,符合未来发展趋势,目前大部分品种采用UPLC。但由于不同规格色谱柱的性能存在差异,通常需要固定色谱柱才能获得较好的重现性。因此,在标准图谱下方应注明色谱柱的规格和型号。另外,极个别品种采用不同品牌超高液相色谱仪也会存在差异,所以当采用同一规格色谱柱不能重现时,还应考虑不同仪器的影响。

        对照特征图谱均以15批标准汤剂样品特征图谱拟合而成,并应体现生品与炮制品、硫黄熏蒸与非硫黄熏蒸、不同基原等的差异。在白芍配方颗粒国家药品标准研究中,通过比较硫黄熏蒸与非硫黄熏蒸白芍标准汤剂特征图谱的差异,发现白芍经硫黄熏蒸后,其标准汤剂色谱图在保留时间20 min处出现响应值较大的色谱峰(图6),根据文献报道,并结合质谱分析结果,确定该色谱峰为芍药苷亚硫酸酯[12],该成分由芍药苷在硫黄熏蒸条件下产生(图7),并由药材、饮片传递到标准汤剂中。

注:  A.非硫黄熏蒸白芍标准汤剂;B.硫黄熏蒸白芍标准汤剂;1.没食子酸;2.儿茶素;3.芍药内酯苷;4(S).芍药苷;5.1,2,3,4,6-五没食子酰葡萄糖;6.苯甲酰芍药苷;7.芍药苷亚硫酸酯。

图6  硫黄熏蒸白芍和非硫黄熏蒸白芍标准汤剂特征图谱

图7  芍药苷在硫黄熏蒸条件下转化成芍药苷亚硫酸酯反应机制

 

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生产工艺的优化

 

用标准汤剂指导生产工艺的优化,关键在于三大指标(出膏率、含量及转移率、特征图谱)的量质传递研究,量质传递反映的是各项质量指标由原料到中间体再到成品生产全过程量的变化,生产工艺研究是标准汤剂从传统煎煮模式向工业化生产转变的桥梁。

        中药配方颗粒按生产流程分为提取工艺和制剂工艺。提取工艺研究应摈弃惯用正交试验进行工艺筛选的模式,不再以指标成分含量最高为目的,《技术要求》明确规定中药配方颗粒生产工艺研究应以标准汤剂为对照。因此,与标准汤剂的随行对比应贯穿于整个工艺研究过程中,能够获得与标准汤剂一致的产品工艺就是最优的工艺。如何使最终产品质量达到标准汤剂相应的要求,一方面需要采用符合企业内控标准要求的原材料,另一方面需要结合生产设备从饮片制备工艺、提取工艺、浓缩工艺、干燥工艺及成型工艺进行全过程的整体研究。

        以白芍配方颗粒为例(图8),生产试验过程中,白芍饮片、提取液、清膏、喷干粉的特征图谱中各特征峰的相对峰面积有一程度的变化,其中芍药内酯苷和苯甲酰芍药苷的变化相对稳定,而没食子酸、儿茶素和1,2,3,4,6-五没食子酰葡萄糖的变化较大,经过加热处理,鞣质类成分水解成没食子酸和1,2,3,4,6-五没食子酰葡萄糖,先呈上升趋势,水解完全后,随热处理时间延长,1,2,3,4,6-五没食子酰葡萄糖开始分解,呈下降趋势,但总体趋于平衡;儿茶素随加热时间延长,峰面积呈明显的下降趋势,可能是热处理使其分解或转化。因此,大生产过程应严格控制煎煮时间和浓缩温度才能达到标准汤剂一致效果。

        另外,制剂成型工艺则要重点考虑生产的可行性和产品质量的稳定性,颗粒溶化性应符合颗粒剂项下的要求,粒度和防潮性能要满足临床智能调配机使用要求等。同时还应充分考虑品种临床用药特点及实际生产过程中物料特点,制定使生产操作切实可行的一整套合理的工艺流程及参数范围,通过标准汤剂的质量桥接,使中药配方颗粒达到源于传统汤剂,又比传统汤剂更为稳定均一的效果。

 

 

图8  白芍配方颗粒生产全过程特征图谱量值传递

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结语

     中药配方颗粒国家药品标准能够顺利颁布,是中药配方颗粒近30年的研究及20年试点生产的重要成果,是在国家药品监督管理局、国家药典委员会、各地省级药检所的指导和支持下,与企业共同努力的结果,也是行业内全过程、全方位、多学科共同推动的标准化成果,推动了中药配方颗粒进入一个新的发展时期,不仅大大提升了中药配方颗粒自身的质量控制水平,也为提升中药质量控制水平提供了借鉴,将进一步促进中药现代化和国际化进程。

 

 

引用格式:

魏梅,李振雨,陈向东,等.中药配方颗粒国家标准研究技术关注点探讨[J].中国现代中药,2022,24(3):419-426.

 

 

 

 

创建时间:2022-04-08 20:39

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