[Keywords]SchizonepetaeHerba;integration;chemicalcomponent;anti-inflammatory
doi:10.4268/cjcmm20161117
1材料
薄荷酮、胡薄荷酮对照品(中国食品药品检定研究院,批号分别为111705-201205,111706-201205);1-辛烯-3-酮、d-柠檬烯、β-石竹烯对照品均购自TokyoChemicalIndustrial公司(日本);β-香叶烯、薄荷呋喃、3-辛酮对照品均购自Sigma-Aldrich公司(奥地利),对照品纯度均大于98%;萘(内标,国药集团化学试剂有限公司,分析纯);正戊烷(内标,国药集团化学试剂有限公司,GC级);乙酸乙酯为色谱纯;阿司匹林购自南京白敬宇制药有限责任公司(批号140601);二甲苯(批号20110410,江苏永华精细化学品有限公司);羧甲基纤维素钠(CMC-Na,批号F20101222,国药集团化学试剂有限公司);小鼠白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、Elisa试剂盒(南京森贝伽生物科技有限公司,批号分别为SBJ-R0024,SBJ-M0044,SBJ-M0010)。
荆芥于2014年10月采自河北安国,经南京中医药大学吴⒛辖淌诩定为唇形科植物荆芥S.tenuifolia的地上部分。
Agilent6890N-5975B气相色谱-质谱联用仪、AgilentChemStation化学工作站软件(美国Agilent公司);B211D电子天平(1/10万,赛多利斯科学仪器有限公司)。
ICR小鼠,SPF级,雄性,体重(20±2)g。由浙江省实验动物中心提供,合格证号SCXK(浙)2013-0016。
2方法
2.1荆芥挥发油含量及其所含成分的定量测定[12]
2.1.1GC-MS条件色谱柱:HP-5MS毛细管柱(30m×0.25mm,0.25μm);进样口温度200℃;载气氦气,载气流速1.0mLmin-1;分流比20∶1;程序升温:初始温度为50℃,以10℃min-1升温至90℃,保持6min,再以8℃min-1升温至150℃,保持2min;进样量1μL;电轰击电离源(EI);电子能量70eV;四级杆度150℃;离子源温度230℃;接口温度280℃;扫描范围m/z40~400。GC-MS图见图1。
2.1.2样品制备一体化加工方法:鲜荆芥除杂后50℃干燥5h,切段(1cm),40℃干燥3h干燥成饮片。传统加工方法:除去杂质,晒干,制得药材。取药材喷淋清水,洗净,润透,于50℃烘1h,切段(1cm),40℃干燥3h得饮片。挥发油的提取:取荆芥饮片适量,照《中国药典》2015年版四部“挥发油提取法”甲法提取挥发油,计算得率。提取的挥发油加入适量无水Na2SO4静置保存。
2.1.3内标溶液的制备取萘和正癸烷适量,置100mL量瓶中,加乙酸乙酯溶解并稀释至刻度,摇匀,即得(每1mL含萘1.73mg,正癸烷0.29mg)。
2.1.4供试品溶液的制备取加入适量无水Na2SO4静置1h后的荆芥挥发油约50mg,精密称定,置10mL量瓶中,加乙酸乙酯溶解稀释至刻度,摇匀,精密量取该溶液和内标溶液各1mL置10mL量瓶中,加乙酸乙酯溶解并稀释至刻度。
2.1.5对照品溶液的制备精密称取对照品3-辛酮12.47mg、β-香叶烯10.91mg、薄荷酮160.35mg、1-辛烯-3-酮13.64mg、D-柠檬烯21.18mg、薄荷呋喃14.07mg、胡薄荷酮270.42mg、β-石竹烯12.95mg,分别置10mL量瓶中,加乙酸乙酯溶解并稀释至刻度,摇匀,即得各待测化合物的对照品溶液。精密量取3-辛酮溶液0.5mL、β-香叶烯0.3mL、薄荷酮2mL、1-辛烯-3-酮0.5mL、D-柠檬烯1mL、薄荷呋喃1mL、胡薄荷酮2mL、β-石竹烯1mL置同一10mL量瓶中,加乙酸乙酯稀释至刻度,摇匀,即得对照品混合溶液。荆芥中8个化合物MS监测数据见表1。
2.1.6线性关系的考察分别精密量取对照品混合溶液0.1,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0mL置10mL量瓶中,分别精密加入内标溶液1mL,加乙酸乙酯溶解并稀释至刻度,摇匀。分别吸取上述6份溶液各1μL,进样,按内标法以峰面积计算。以各待测化合物与内标的峰面积比值(y)为纵坐标,各待测化合物质量浓度(x,mgL-1)为横坐标,进行线性回归,得回归方程。各化合物线性关系考察结果见表2。
2.1.7精密度试验精密量取对照品混合溶液1mL置10mL量瓶中,精密加入内标溶液1mL,加乙酸乙酯稀释至刻度,摇匀,即得精密度试验溶液。连续进样6次,计算各待测化合物峰面积与内标峰面积的比值,计算RSD,结果为8种化合物的RSD为1.4%~2.4%,表明本方法精密度良好,具体结果见表3。
2.1.8重复性试验取同一荆芥饮片所得挥发油6份,分别按2.1.4项下方法制备供试品溶液,照上述试验条件进样测定,计算各待测化合物峰面积与内标峰面积的比值,按内标法计算含量,计算RSD,结果为8种化合物的RSD为2.3%~2.9%,表明本方法重复性良好,具体结果见表3。
2.1.9稳定性试验取同一份荆芥挥发油供试品溶液,照上述试验条件分别在0,2,4,6,8,12h进样测定,计算各待测化合物峰面积与内标峰面积的比值,计算RSD,结果为8种化合物的RSD为1.5%~2.3%,表明供试品溶液在12h内稳定,具体结果见表3。
2.1.10加样回收试验取已知待测化合物含量的同一荆芥挥发油约50mg,共6份,精密称定,置10mL量瓶中,分别加入薄荷酮对照品溶液和胡薄荷酮对照品溶液各1mL,加入3-辛酮对照品溶液、β-香叶烯对照品溶液和d-柠檬烯对照品溶液各0.1mL,加入1-辛烯-3-酮对照品溶液和β-石竹烯对照品溶液各0.3mL,加入薄荷呋喃对照品溶液0.5mL,用乙酸乙酯溶解稀释至刻度,摇匀,精密量取该溶液和内标溶液各1mL置10mL量瓶中,加乙酸乙酯溶解并稀释至刻度。照上述试验条件进样测定,以各待测化合物与内标的峰面积比值按内标法计算样品含量,再计算加样回收率,结果见表3。
2.1.11样品测定分别取3个批次的鲜荆芥,每个批次分为2份,分别按2.1.2项下制备2个加工工艺的样品。取每份样品适量,按2.1.4项下制备供试品溶液。照上述实验条件进行测定,以各待测化合物与内标的峰面积比值按内标法计算待测成分含量,再以含油量换算饮片中各待测成分的含量,取平均值,结果见表4。
2.22种工艺产品抗炎作用的比较
2.2.1分组与给药取ICR小鼠90只,随机分为空白组、模型组、阳性组、一体化高、中、低剂量组(1.5,3.0,6.0gkg-1)、传统高、中、低剂量组(1.5,3.0,6.0gkg-1),每组10只。二甲苯致炎前每天上午9:00和下午4:00灌胃给药,连续给药3d。阳性组给予阿司匹林混悬液,一体化高、中、低剂量组分别给予不同浓度的荆芥一体化工艺产品粉末混悬液,传统高、中、低剂量组分别给予不同浓度的荆芥传统工艺产品粉末混悬液,空白组和模型组给予等体积的0.5%CMC-Na溶液,各组小鼠每次灌胃给药体积均为15mLkg-1(体重)。
2.2.2模型制备与耳肿胀度检测末次给药1h后,除空白组外,各组小鼠于左耳正反两面涂抹0.04mL二甲苯致炎,右耳做对照。1h后将小鼠脱颈处死,沿耳廓基线剪下两耳,用直径7mm的打孔器分别在同一部位打下圆耳片,称重,以左右耳片重量之差与右耳的比值为肿胀度。
2.2.3ELISA法检测荆芥对耳肿胀小鼠血清TNF-α,IL-1β和IL-6含量的影响二甲苯致炎1h后眼框取血,血样静置30min后3000rmin-1离心10min,取上清,ELISA法检测血清中TNF-α,IL-1β和IL-6含量。
2.2.4数据处理数据用±s表示,采用SPSS20.0进行统计学分析,以P
3结果
3.1一体化工艺与传统工艺加工产品化学成分的比较
相比传统加工工艺产品,一体化加工工艺产品中挥发油与8个待测成分的含量均有所增加,见表4。
3.2对二甲苯致耳廓肿胀小鼠肿胀度的影响
与模型组比较,阳性药抑制肿胀作用明显,荆芥一体化工艺和传统工艺产品各剂量均能降低小鼠耳廓肿胀度,高、中剂量作用尤其显著(P
3.3对二甲苯致耳廓肿胀小鼠的血清中TNF-α,IL-1β,IL-6含量的影响
与空白组比较,模型组小鼠血清中TNF-α,IL-1β,IL-6的含量显著增加(P
4讨论
现代中医学研究认为,表证症状与炎症这一基本病理过程紧密相连,解表药的抗炎作用是其发挥解表功效的重要药理基础之一,因而研究荆芥抗炎作用及作用机制是研究荆芥的解表作用的重要途径[13]。本实验通过比较小鼠的肿胀度以及血清中TNF-α,IL-1β和IL-6含量,来考察荆芥一体化工艺和传统工艺产品高、中、低3种剂量饮片粉末的抗炎作用。TNF-α作为炎症反应的重要介质,通过增高微血管壁通透性和趋化、增强中性粒细胞与血管内皮细胞的黏附性激活炎性细胞。IL-1β和IL-6介导中性粒细胞等炎性细胞到局部病灶,是炎症性疾病中的重要因素[14]。在本实验中,荆芥一体化工艺产品与传统工艺产品均能降低小鼠血清中TNF-α,IL-1β和IL-6炎症细胞因子的含量,降低小鼠耳廓肿胀度,发挥抗炎作用。
研究表明,挥发油是荆芥的主要药效成分,其药效作用可能是几种成分的加和或协同作用,不同成分组成或主要成分比例有较大差异的荆芥挥发油,药效和急性毒性相差很大[15-16]。前期研究发现,胡薄荷酮、薄荷酮、柠檬烯、3-辛酮、1-辛烯-3-酮、β-香叶烯、β-石竹烯、薄荷呋喃在荆芥挥发油中占有很高的比例,其中胡薄荷酮、薄荷酮和柠檬烯的含量最高,为挥发油的主要药效成分,故本实验选取荆芥挥发油中主要的8种成分作为指标,考察一体化工艺与传统工艺的挥发性成分差异。结果发现,荆芥一体化工艺产品折干后挥发油含油量为1.08%,传统工艺产品折干后挥发油质量分数为0.55%,明显低于一体化工艺产品,所以其胡薄荷酮等8个成分的含量远低于一体化工艺产品。
本课题前期已采用正交实验优化荆芥一体化加工工艺参数(本部分正在申报专利),一体化工艺产品含油量较高是因为只经过一次干燥加工过程,避免了挥发油的流失。挥发油乃热不稳定性成分,重复干燥过程势必会造成其含量的降低。荆芥采收后经产地加工为干燥药材,此时的荆芥叶、穗质地较脆,在包装、运输及饮片加工过程中易脱落造成损失,以致挥发油含量降低。而一体化工艺产品是由荆芥采收后直接切段干燥成饮片,减少荆芥叶、穗在长途运输过程中的脱落损失,保证了饮片质量。此外,传统加工还经过水处理,两个工艺产品的水溶性成分及其他成分是否存在差异还需进一步的研究与探索。
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[13]陆茵,张大方.中药药理学[M].北京:人民卫生出版社,2012:55.
2我国化工生产工艺解析
2全国同类高校的化学工程与工艺专业认识实习的现状
3我校化学工程与工艺专业认识实习的改革与探索
3.1强化校企产学研合作实习基地
3.2打造专业的认识实习的师资队伍
3.3开展三大化工园区的专家大讲堂
围绕重庆的化工产业发展,为更好地让学生了解重庆化工产业链布局,邀请三大化工园区的管委会领导和实习工厂总工程师及车间技术高工来校讲学,使学生更好地了解实际工业生产,减少现场实习的盲目性。为了让学生更好地理解“天然气化工”的产业发展和高附加值精细化学品和高分子化学品产业,邀请长寿化工园区管委会主任来我校讲学,让学生理解石油化工、天然气化工、氯碱化工、生物质化工、精细化工和新材料产业的布局及相互关系,深入理解“产业项目一体化、环境保护一体化、公用工程一体化、物流配送一体化、管理服务一体化”等可持续发展观和循环经济理论,构建学生工程思维。为让学生理解“磷化工”产业在我市经济发展中的作用和地位,邀请了中化重庆涪陵化工有限公司的总工程师给学生介绍磷化工产业的概况、发展历程、市场动态,并详细讲解各车间的工业原理、工艺流程、生产设备及本专业领域最先进的新技术、新工艺、新材料、新设备、研究热点以及市场前景。这些大讲堂激发了学生的求知欲,增强对其所学专业的使命感和责任感,从而增加了他们学习专业知识的动力。
3.4引入现代CAE技术
在学生看、问、听的实习过程中,学生无法了解各种反应器、换热器、精馏塔和泵等设备的内部结构的,这对学生学习后续的专业课程,如化工原理、化学反应工程、分离工程和化工工艺学,是非常不利的。基于这方面的考虑,我们做了两方面的准备。一是准备了专门的实习课件,课件中包含了大量的实物照片(原料,反应工艺和产品分离和输送)、实景录像(具体流体输送、搅拌、精馏、吸收和干燥等单元操作)等,课件真实、形象、生动地展示出离心泵、搅拌反应器、精馏塔和换热器等设备的内部结构,并让学生对尚未学到的化工单元操作原理、典型设备结构和操作有所了解。二是我们建立了计算机仿真实习系统,将认识实习工厂的具体产品的生产工艺(如合成氨制气、净化、合成工艺),所涉及的单元操作(吸收、干燥和精馏等),典型设备(离心泵、反应器、精馏塔和换热器等)作为主要内容,对生产工艺进行模拟,让学生在计算机上模拟工业过程,对制气、净化、合成等工艺的管件、阀件和控制仪表进行操作,对工艺参数进行控制和调节,进行开、停车及事故处理等各种仿真操作。这些计算机辅助教学技术可激发学生的学习兴趣,增强学生思考问题、解决问题的能力,培养学生的创新能力。
3.5强化认识实习教学管理与指导
1工程教育专业认证背景
我国的工程教育专业认证由中国工程教育专业认证协会组织实施,始于1993年土建类专业评估,2006年正式在多个专业领域实施,迄今己走过9年的发展历程,其目的是:构建工程教育的质量监控体系,推进工程教育改革,进一步提高工程教育质量;建立与工程师制度相衔接的工程教育专业认证体系,促进工程教育与工业界的联系,增强工程教育人才培养对产业发展的适应性;促进中国工程教育的国际互认,提升我国工程技术人才的国际竞争力。
2结合毕业生十项毕业要求中的主要三项,提出课堂教学改革具体措施
结合专业认证标准,我校化学工程与工艺专业培养方案中明确规定了本专业学生毕业时应达到十项毕业要求。《分离工程》课程作为专业基础课程,在化工热力学和化工传递过程知识的基础上,采用理论与实践密切结合的方式,详细阐述各类分离过程(精馏、吸收、解吸、萃取、膜分离、吸附、浸取、结晶和干燥等)的物理化学原理、设计计算方法、工业应用、主要设备、数学模型和计算机应用软件,并展示分离过程学科的发展历史和主要进展。本文针对《分离工程》课程贡献于毕业生十项毕业要求中的主要三项,分别展开讨论。
2.1掌握扎实的化学工程基础知识和本专业的基本理论知识,具有系统的工程实践学习经历,了解本专业的前沿发展现状和趋势
2.2具备设计和实施工程试验的能力,并能够对试验结果进行分析;具有综合运用所学化工专业理论和技术手段分析
2.3掌握基本的创新方法,具有追求创新的态度和意识;具有综合运用理论和技术手段设计系统和过程的能力
3结束语
分离工程课程在教学过程中,我们以化学工程与工艺本科专业认证为导向,在对“工程教育专业认证标准”进行认真分析的基础上,以工程实际为切入口,把分离技术的理论与方法融入应用实例,将分离工程基础理论与化工工程实践有机结合,进一步突出了分离工程的课程特点及实用性,而且根据现代化工的发展方向及时调整、更新课程内容,加强化工新型分离技术分析,让学生更坚实地掌握分离工程的基本理论,进一步提高教学效果。
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