甘草酸對葛根素增溶作用的實驗研究*

楊　璇，王　妍，王寶華，史新元，魯　冰，邵　露，李　萍，楊貝貝（北京中醫藥大學中藥學院北京100102）

甘草酸對葛根素增溶作用的實驗研究*

楊璇，王妍，王寶華，史新元，魯冰，邵露，李萍，楊貝貝
（北京中醫藥大學中藥學院北京100102）

［目的］通過測定葛根、甘草單煎液和其不同配伍比例的合煎液中葛根素和甘草酸的含量及表面張力，計算甘草酸的臨界膠束濃度，探討甘草酸對葛根素增溶作用的機制。［方法］采用HPLC測定葛根素和甘草酸的含量，采用Wilhelmy吊片法測定溶液的表面張力。［結果］當葛根和甘草的比例為5∶3時，葛根素的溶出度最大，此時甘草酸的臨界膠束濃度是0.18 g/L，臨界膠束濃度與加入藥物的結構和溶液的pH值有關。［結論］甘草酸具有表面活性，達到臨界膠束濃度可以增加葛根素的溶解度。

甘草酸；葛根素；增溶；高效液相色譜法；表面張力；pH值

中藥有效成分的溶解度問題是影響藥材能否有效吸收的關鍵，中藥材中有些藥理活性很強的成分因溶解性較差而限制了其在制劑和臨床上的使用，因此提高難溶性藥物的溶解度在制劑工藝中有著重要意義［1］。中藥復方配伍增溶緊密結合中醫藥理論，利用中藥自身所含成分具有的增溶作用，使與之配伍的中藥中的難溶性成分的溶解度增加［2-3］。葛根素是葛根的主要有效成分，屬于黃酮類，在水中的溶解性較差。甘草中的甘草酸為三萜皂苷，具有表面活性劑的性質［4］。筆者通過調整甘草與葛根不同比例配伍，采用HPLC方法測定甘草酸和葛根素的含量，采用Wilhelmy吊片法測定不同樣品溶液的表面張力，分析了甘草酸的臨界膠束濃度和表面張力，從而探討了甘草酸對葛根素增溶作用的影響［5］。

1　儀器與試藥

LC-20AT高效液相色譜儀（日本島津公司），JK99B型全自動界面張力儀（上海中晨數字技術設備有限公司）。

葛根素對照品（批號110752-200912），甘草酸銨對照品（批號110731-201116），均購自中國藥品生物制品檢定所。藥材飲片葛根、炙甘草，購自北京同仁堂藥店。乙腈、甲醇為色譜純，水為娃哈哈純凈水，其他試劑均為分析純。

2　方法與結果

2.1色譜條件色譜柱：大連依利特Hypersil BDS C18色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）。葛根素：流動相：甲醇-0.05%磷酸（20:80），流速：1.0 mL/min，柱溫：25℃，檢測波長：250 nm。甘草酸：流動相：乙腈（A）-0.05%磷酸溶液（B），梯度洗脫條件：19%A（0～8 min），19%A→50%A（8～35 min），50%A→100%（35～36 min），100%→19%A［0（］36～50 min），流速：1.0 mL/min，柱溫：25℃，檢測波長240 nm。

2.2對照品溶液制備精密稱取葛根素對照品2 mg、甘草酸銨對照品7.44 mg，分別置10 mL容量瓶中，加甲醇溶解并定容，搖勻，作為對照品溶液。

2.3線性關系考察將葛根素對照品溶液用甲醇稀釋制備成以下濃度：2、1.5、1、0.5、0.2、0.1、0.02 g/L，分別精密吸取上述對照品溶液各10 μL，注入高效液相色譜儀，測定。以對照品進樣量X為橫坐標，色譜峰面積為縱坐標，得到葛根素的回歸方程為= 4 504 063X+203，線性相關系數r=1.000 0。結果表明，葛根素在0.2～20μg范圍內呈良好的線性關系。

將甘草酸銨對照品溶液用甲醇制備成以下濃度：0.000 372、0.074、0.223 2、0.372、0.595 2、0.669 6、0.744 g/L，分別精密吸取上述對照品溶液各10 μL，注入高效液相色譜儀測定。以對照品進樣量X為橫坐標，色譜峰面積為縱坐標，得到甘草酸銨的回歸方程為=579 688X+110，線性相關系數r=0.999 9。結果表明，甘草酸銨在0.004～7.44 μg范圍內呈良好的線性關系。

2.4精密度考察將精密吸取葛根素對照品溶液10 μL，連續進樣6次，測定峰面積，測得峰面積均值為11 019 561，RSD為0.31%。將甘草酸銨對照品溶液精密吸取10 μL，連續進樣6次，測定峰面積，測得峰面積均值為461 152，RSD為1.05%，結果表明儀器精密度良好。

2.5重現性考察精密稱取同一批次的葛根塊6份，分別制成供試品溶液，測定峰面積值，經計算得水提液中葛根素含量。結果表明，葛根水提液中葛根素的平均含量為1.125%，RSD為0.54%。精密稱取同一批次的炙甘草6份，分別制成供試品溶液，測定峰面積值，經計算得水提液中甘草酸含量。結果表明，甘草水提液中甘草酸的平均含量為0.476%，RSD為0.81%，結果表明該方法重現性良好。

2.6穩定性考察精密吸取同一葛根素供試品溶液，分別于制備后0、2、4、6、8、10、12 h后進樣，每次10 μL，測定峰面積值，平均峰面積為64 264 916，RSD為0.94%，表明葛根素供試品溶液在12 h內穩定。精密吸取同一甘草酸供試品溶液，分別于制備后0、2、4、6、8、10、12 h后進樣，每次10 μL，測定峰面積值，平均峰面積為4 483 506，RSD為1.66%，表明甘草酸供試品溶液在12 h內穩定。

2.7加樣回收率考察取同一批葛根塊粉末共6份，稱定質量，分別加入葛根素對照品，制成供試品溶液，測定峰面積值，計算加樣回收率。結果表明，平均加樣回收率為102.18%，RSD為1.59%，加樣回收率符合實驗要求。取同一批炙甘草粉末共6份，稱定質量，分別加入甘草酸對照品，分別制成供試品溶液，測定峰面積值，計算加樣回收率。結果表明，平均加樣回收率為101.44%，RSD為1.85%，加樣回收率符合實驗要求。

2.8葛根、甘草配伍提取液的制備

2.8.1葛根甘草合煎液取5 g葛根塊，分別加入1、2、3、5、8 g炙甘草，加入10倍量的水，加熱回流2次，每次2 h，過濾，分別測出葛根甘草一煎液和二煎液的體積。

2.8.2葛根單煎液取5 g葛根塊，加10倍量的水，加熱回流2次，每次2 h，過濾，分別測出葛根一煎液和二煎液的體積。

2.8.3甘草單煎液取2 g炙甘草，加10倍量的水，加熱回流2次，每次2 h，過濾，分別測出甘草一煎液和二煎液的體積。

2.9葛根素的含量測定精密吸取各供試品溶液10 μL，注入高效液相色譜儀測定，結果見表1。

結果表明，相比二煎而言，一煎的濃度較大，溶液中指標性成分的含量較高，從一煎的指標性成分的濃度變化來研究甘草皂苷的臨界膠束濃度更為合理。結合葛根甘草的各個配比以及葛根單煎的濃度，發現當葛根甘草的比例為5∶3時，5 g葛根中一煎提取液葛根素量為59.294 6 mg，說明葛根甘草的比例為5:3時，葛根素的提取率最高。

2.10葛根溶出度和甘草酸濃度之間關系采用高效液相色譜測定供試品溶液中甘草酸的濃度，結果見表2。

表1　不同配比中葛根素的含量Tab.1　The content of puerarin in different proportions

表2　不同配比中甘草酸的濃度Tab.2　The concentrations of glycyrrhizic acid in different proportions

以一煎中甘草酸的濃度為橫坐標，葛根素的溶出量為縱坐標，找出葛根素溶出量和甘草酸濃度之間的關系，見圖1。

結果表明，甘草酸的濃度在0.18 g/L之前，隨著甘草酸濃度的增大，葛根素的溶出量逐漸增大，當甘草酸的濃度達到0.18 g/L后，葛根素的溶出量不再增加。

2.11甘草和葛根配伍表面張力的測定采用Wilhelmy吊片法測定各供試品溶液的表面張力，以一煎中甘草酸濃度為橫坐標，表面張力為縱坐標，繪制表面張力-甘草酸濃度曲線，見圖2，計算臨界膠束濃度及相關參數值。

圖1　葛根素溶出量和甘草酸濃度關系Fig.1　The relation of dissolution quantity of puerarin and the concentration of glycyrrhizic acid

圖2　不同配比中甘草酸的濃度和表面張力Fig.2　The concentration and surface tension of glycyrrhizic acid in different proportions

結果表明，當甘草和葛根配伍時，隨著甘草酸濃度的增加，溶液的表面張力逐漸下降并出現一個拐點后保持不變，對拐點處做兩條切線，相交切線的交點對應的甘草酸濃度就是此體系中甘草酸的臨界膠束濃度，切線的交點在0.18 g/L左右，說明此濃度是甘草和葛根配伍體系中甘草酸的臨界膠束濃度，此結果與2.1的結果相呼應。甘草中的甘草酸具有表面活性劑的作用，當甘草酸達到最佳臨界膠束濃度時形成膠束，使難溶性的葛根素在水溶液中的溶解度達到最大，所以0.18 g/L是甘草和葛根配伍中甘草酸最佳的臨界膠束濃度。課題組其他人員通過計算機模擬出的甘草酸臨界膠束濃度為0.2 g/L，可以看出因為葛根素的存在使甘草酸的臨界膠束濃度發生了偏移，但是差距不大，所以甘草酸臨界膠束濃度與加入的藥物結構有關。

2.12pH對甘草和葛根最佳配伍增溶的影響

2.12.1供試品溶液的制備取5 g葛根塊、3 g炙甘草，分別加入10倍量的pH為2、3、4、6、7、8的磷酸氫二鈉緩沖鹽溶液，加熱回流2 h，過濾，即得。

2.12.2樣品中甘草酸濃度和葛根素含量測定精密吸取各供試品溶液10 μL，注入高效液相色譜儀測定，結果見表3。

表3　不同pH下測得的甘草酸濃度和葛根素含量Tab.3　The concentration of glycyrrhizic acid and the contents of puerarin in different pH

以pH為橫坐標，葛根素溶出量為縱坐標，繪制pH-葛根素溶出量曲線，見圖3。

圖3　不同pH下葛根素的溶出量Fig.3　The dissolution quantity of puerarin in different pH

實驗結果表明，隨著pH的增加測得的甘草酸的濃度逐漸增大。隨著pH的增加甘草酸以鹽的形式存在的趨勢增加，通過HPLC測定的甘草酸的量包括兩個部分，一部分是甘草酸，另外一部分是甘草酸的鹽，當pH＞5時，雖然測得的甘草酸的濃度在增加，但是葛根素的溶出度下降，說明甘草酸形成了鹽類，降低了它形成膠束的能力。當pH=3時，葛根素的溶出度最大，說明此時甘草酸通過產生膠束，將葛根素包裹于膠束內，增加了葛根素的溶出度。當pH＜3時，甘草酸的濃度較低，形成膠束的能力降低，故增溶能力弱。

3　討論

甘草性味甘平，通行十二經，和中益氣、緩急、通利血脈，在中藥復方中應用廣泛［6］，所含的皂苷類成分具有顯著地增溶作用［7-8］。有研究證明，甘草酸對板藍根沖劑、青黛、茯苓酸有增溶作用［9-11］。葛根，味辛甘性涼，解肌退熱、升陽止瀉、發表透疹、生津止渴［12］。葛根素為葛根的主要有效成分，常用于治療糖尿病、高脂血癥、心腦血管疾病等［13-14］。葛根素水溶性和脂溶性都很差，直接影響其體內轉運過程和生物利用度。有報道顯示，石膏配伍葛根有利于葛根素的煎出，一定濃度的Labrasol可顯著提高葛根素的角膜透過率，且對角膜無刺激性［15-16］。

實驗對葛根甘草不同配比及單煎溶液中指標性成分含量及表面張力的測定，結果顯示0.18 g/L是甘草和葛根配伍中甘草酸最佳的臨界膠束濃度，此時甘草皂苷形成膠束，使難溶性的葛根素溶解度達到最大，同時也印證了課題組其他人員計算機模擬所得結果。

葛根素的存在使甘草酸的臨界膠束濃度發生了偏移，但是差距不大，所以甘草酸臨界膠濃度與加入的藥物結構有關。溶液pH對甘草酸臨界膠束濃度也有一定的影響：當pH=3時，葛根素的溶出度最大，說明此時甘草酸通過產生膠束將葛根素包裹于膠束內，增加了葛根素的溶出度。pH的升高使甘草酸以鹽的形式存在的趨勢增加，當pH＞5時，雖然HPLC測得的甘草酸的濃度在增加，但是葛根素的溶出度下降，說明甘草酸形成了鹽類，降低了它形成膠束的能力。

［1］陸彬.有關藥物溶解度的研究現狀與進展（上）［J］.中國藥師，2008，11（5）：523-525.

［2］歐水平，王森，張海燕，等.難溶性中藥成分的復方配伍增溶［J］.中成藥，2009，31（10）：1595-1597.

［3］蘇子仁，陳建南.中藥制劑工藝過程的物理化學變化研究［J］.中國中藥雜志，1998，23（11）：671-673.

［4］Sasaki Y，Mizutani K，Kasai R，et al.Solubilizing Properties of Glycyrrhizin and Its Derivatives:Solubilization of Saikosaponin-a，the Saponin of Bupleuri Radix［J］.Chemical&pharmaceutical bulletin，1988，36（9）：3491-3495.

［5］何典鴻.以混合膠束制備技術提高葛根素生物利用度的研究［D］.北京：北京中醫藥大學，2008.

［6］王虹.淺析《傷寒論》中甘草之運用［J］.天津中醫藥，2003，20（2）：49-50.

［7］杜薇.甘草的溶解性研究［J］.湖南中醫藥導報，1996，12（6）：32-34.

［8］史克莉，楊麗文.甘草的配伍與增溶［J］.中國中藥雜志，1990，15（7）：32-33.

［9］杜薇.甘草酸對板藍根沖劑的增溶性［J］.中國醫院藥學雜志，1997，17（7）：314-315.

［10］陳璐，許潤春，鄒文銓，等.甘草-青黛藥對配伍的增溶作用考察［J］.中國實驗方劑學雜志，2012，18（23）：17-19.

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［15］吳嬌，李進，陳濤，等.葛根-石膏藥對不同配伍比例中有效成分含量變化研究［J］.天津中醫藥，2013，30（9）：557-560.

［16］舒樂新，趙啟鐸，劉志東，等.Labrasol對葛根素角膜透過性的研究［J］.天津中醫藥，2010，27（6）：506-508.

（本文編輯：高杉，張震之）

Research of the solubilization of glycyrrhizic acid to puerarin

YANG Xuan，WANG Yan，WANG Bao-hua，SHI Xin-yuan，LU Bing，SHAO Lu，LI Ping，YANG Bei-bei
（School of Chinese Pharmacy，Beijing University of Chinese Medicine，Beijing 100102，China）

［Objective］To calculate the critical micelle concentration of glycyrrhizic acid and explore the solubilizing mechanism of glycyrrhizic acid to puerarin，by measuring the amount of puerarin and glycyrrhizic acid and the surface tension of solution in single decoction of pueraria and glycyrrhiza and their mixed decoction of different proportions.［Methods］The HPLC procedure was performed for measuring the amount of puerarin and glycyrrhizic acid，and the surface tension of solution was measured by Wilhelmy plate method.［Results］When the ratio of pueraria and glycyrrhiza was 5:3，the dissolution of puerarin reached maximum，and the critical micelle concentration of glycyrrhizic acid was 0.18 g/L，which was affected by the structure of drug and the pH value of solution.［Conclusion］Glycyrrhizic acid has surface activity，and it can increase the solubility of puerarin when its concentration reaches the critical micelle concentration.

glycyrrhizic acid；puerarin；solubilization；HPLC；surface tension；pH value

R284.1

A

1672-1519（2015）05-0304-04

10.11656/j.issn.1672-1519.2015.05.13

國家自然科學基金資助項目（81073058）；北京中醫藥大學中藥復方制藥研究創新團隊項目。

楊璇（1985-），女，碩士，主要從事中藥制藥學研究。

王寶華，E-mail：wbaohua1@163.com。

（2014-11-21）