中草药牙膏的研究方法_覃青云

·研究报告·

中草药牙膏的研究方法

覃青云　黄光伟

(柳州两面针股份有限公司广西柳州545001)

摘　要:简述中草药牙膏研究过程中,从中草药筛选、提取工艺、牙膏配方、牙膏功效验证、牙膏质量控制等各个研究过程所要解决的问题,探讨研制中草药牙膏的科学可行方法。

关健词:中草药　牙膏　研制方法

　　中草药是中国文化的一个重要组成部分,千百年来,中华民族在多次世界性的流行疾病中得以生存和繁衍,中草药起到了关键的作用。我国的中草药牙膏从面市至今已有几十年的历史,现已发展成国内牙膏市场上的主要品类之一,多年来,对维护和促进国人的口腔健康卫生做出了巨大的贡献。目前,国内市场的中草药牙膏品种繁多,但由于我们尚没有一个中草药牙膏的国家标准,导致市场上的中草药牙膏出现鱼目混珠、真假难辨的现象。因此,随着功效型牙膏和中草药牙膏国家标准的相继制定,科学开发和利用中草药,规范中草药牙膏市场,维护中草药牙膏的声誉,保护消费者的利益已成为我国牙膏行业所面临的紧迫任务。在这种情况下,对中草药牙膏的开发也提出了更高的要求。

我们知道,很多中草药经过先人几千年的临床应用检验,一般说来,都有比较明确的疗效,这为我们的应用研究提供了一定的理论依据。由于绝大多数中草药都属于植物类,其化学成分非常复杂,虽然近年来在中药现代化的进程中,对一些中草药的作用机理做了大量的研究工作,但至今仍有许多中草药无法弄清其产生作用的功效成分是什么,这就给中草药牙膏的研究带来了很大困难。我们认为,一个中草药牙膏的开发不能简单地将一味或几味中药,用水或乙醇溶液浸泡提取一下,然后将提取物添加到牙膏中,甚至香精中含少量的植物精油,也就称作是中药或者中草药牙膏。怎样才是真正的中草药牙膏?如何才是一个完整的中草药牙膏开发呢?笔者结合多年来从事中草药牙膏开发的实践,认为一个完整的中草药牙膏开发应包含以下几方面的工作:中草药的筛选、提取工艺、牙膏配方、牙膏功效的验证、牙膏质量控制等研究过程。本文就这五个方

面的研究过程及所采取的方法进行探讨。　　1　中草药的筛选

开发一种中草药牙膏,我们首先要筛选出合适的中草药。中草药是中药与草药的总称,通常中药是指能够在中医药基本理论指导下应用的中华民族传统药物,而草药一般是指初具中医理论的基本内容,在民间应用确实能够用以防治一些疾病的药物。中草药主要来源于植物、动物和矿物,其中多为植物药。我国的植物资源非常丰富,据1985～19年全国中药资源普查资料统计,中国的中药资源已达12772种。我们要从种类繁多的药材中筛选出所需

的中草药,通常遵循以下五个原则去进行。

1.1　需要性

中草药牙膏属功效型牙膏,功效型牙膏的定义是指添加了功效性成分、在具有牙膏的基本功能之外,兼有防龋、抑制口腔细菌、抑制牙菌斑,减轻牙龈问题、除渍美白、漂白牙齿、抗牙本质敏感、抗牙结石,或减轻口臭等功效的牙膏。我们要开发这类牙膏,首先要确定我们要开发何种功效的产品,该产品是否有较大的市场需求和发展潜力,与市场上的同类产品比较,开发的产品是否有创新性和更强的市场竞争能力。我们根据市场的需要定位好产品的功效后,就可从种类繁多的中草药中筛选一味或多味中草药进行研究。

1.2　安全性

中草药的应用在中国已有几千年的历史,其确凿的疗效和比较低的毒副作用已得到人们的广泛认可。长期以来,许多人对中草药的认识还存在着这样的误区:认为中草药是来自大自然的纯天然动植物,不会产生毒副作用,可以长期或大量使用。实践证明,很

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取工艺方法。

2.1　化学成分

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多中草药也具有一定的毒性,同样也存在使用安全性的问题。因此,我们在进行中草药的筛选时,首先要选择经过大量临床试验证明疗效明确、长期使用安全无毒副作用的药物;其次要充分了解其合适的用量是多少,正确的使用方法是什么;再有就是提取物和添加了提取物的牙膏都必须进行毒理试验的研究,要绝对保证所选药材和使用量的安全性。

1.3　有效性

一般的中草药,我们可查阅药典或有关文献资料,大概了解含有哪些化学成分,其主要化学成分是什么,根据化学成分即可判断其极性,从而为选择提取溶剂提供依据。

2.2　溶剂

选择提取溶剂要根据溶质与溶剂之间“相似相溶”的原则:若提取的功效成分是极性成分,则用极性溶剂,如水;若要提取的成分是非极性成分,则用亲脂性溶剂,如氯仿、乙酸乙酯、丙酮、乙醚、石油醚、正丁醇等;若提取的成分是中等极性成分,则选择两性的溶剂,如乙醇。由于牙膏是口腔用的卫生用品,因此,提取中草药的溶剂必须是安全无毒的。

2.3　提取方法

一种中草药是否有效和适用,我们可通过查阅中国药典、文献以及民间传统验方等多种途径寻找具有明显功效的中草药,特别是传统古方、名医经验方、民间验方在我国具有悠久的应用历史和广泛的临床基础。这些中草药都是我国劳动人民在长期与各种疾病的斗争中积累和总结出来的,对其功效、适应范围、作用特点等已有比较深入的认识和了解。通过这些途径进行药材的筛选具有比较高的成功率。

1.4　可控性

常用的中草药提取工艺方法有:煎煮法、浸提法、回流法、渗漉法、超临界萃取、超声波提取等。我们在研究过程中选择何种方法,要根据实际情况,在保证有效提取中草药功效成分的前提下,还要考虑溶剂易回收、安全、成本和工业化生产的需要等几方面因素。下面简单介绍各种提取工艺的特点。

2.3.1　煎煮法

随着我国中草药牙膏国家标准的制定,要求中草药牙膏中的功效成分做到可测可控。因此,我们在筛选中草药时尽可能地挑选一些成分比较明确,分析检测方法成熟的中草药,以利于今后进行药材的采购、提取药水及产品质量的有效控制,减少因质量控制过程中对有效成分的检测所带来大量繁重的试验工作。

1.5　特色性

以水为提取溶剂,将药材加热煮沸一定时间后收集煮出液。本法适用于有效成分能溶于水且对加热不敏感的药材,该法提取成本较低。

2.3.2　浸提法

由于产品是要卖给消费者的,市场实践证明,具有鲜明特色的产品更容易吸引消费者。为了使开发的产品上市后更吸引消费者和利于广告宣传,最好在既能结合本民族、本地区的资源和特色,尤其是当地名老中医经长期临床实践应用良好,又长期在当地民间广为流传的一些用药中筛选,因为这些药物,有较好的临床基础,消费者容易接受。对于有特色的中草药,我们要避免选择国家明文规定的濒危植物以及无法判别其安全性或者对其安全和功效有争议的中草药。

　　2　提取工艺的研究

对筛选出来的中草药,选择合理而有效的提取工艺也是研究成败的关键步骤。由于中草药的成分复杂,影响其提取效果的因素较多,因此,要实现对中药材有效成分的提取,首先要了解药材中大概含有那些化学成分,主要成分是什么;其次根据主要成分的极性,确定合适的提取溶剂;然后选择合适的提

在常温或在加热的条件下用乙醇(或其他溶剂)浸泡药材,使其所含的有效成分被浸出的方法,这是一种简便而常用的传统提取方法,但该法的提取时间较长。

2.3.3　渗漉法

将药材粉碎后装入特制的容器中,从容器上方连续通入溶剂,使其渗过容器内药材积层,通过固液传质的作用浸出有效成分。该方法适用于提取遇热功效成分易被破坏的中草药。

2.3.4　回流提取法

以乙醇等易挥发的有机溶剂为提取溶剂,对浸出液加热蒸馏,其中的挥发性溶剂馏出后又被冷凝,重新回到容器中继续参与浸出,不断循环直至有效成分完全浸出的过程。该法的提取效率比较高,适用于能加热且含挥发性物质的中草药,但成本相对较高。

2.3.5　超临界萃取

该法是以超临界流体代替传统有机溶媒对中草

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药有效成分进行萃取,其中最常用的是超临界CO2萃取法。因为超临界CO2萃取不是简单地纯化某组分,而是将有效成分进行选择性分离,所以该法更有利于中药复方的提取。

2.3.6　超声波提取

膏后难保不会发生化学变化,就是不发生变化,也有可能因牙膏组分的影响使中草药功效成分的作用受到抑制或削弱,而这些变化不一定是表观上看得出来。即使牙膏膏体的稳定性是没有问题的,也不能说功效成分是稳定和有效的。这就是为什么在牙膏配方的研究阶段要进行牙膏膏体稳定性和功效稳定性两个方面的研究的原因。如果加入中草药后牙膏膏体稳定性通不过或功效稳定性通不过,就要调整配方甚至重新筛选中草药,直至两种稳定性都达到要求才行。这就需要有一个初步的功效评价方法来配合功效稳定性的研究。另外中草药添加量的选择也需要通过功效作用来决定,通常是采用体外功效评价方法。

4.1　牙膏体外功效评价方法

超声波提取是利用超声波具有的机械效应、空化效应和热效应,通过增大介质分子的运动速度,增大介质的穿透力以提取中药有效成分的方法。该技术对中草药某一有效成分提取方面具有优势。　　3　牙膏配方的研究

牙膏配方的研究主要是研究中草药提取物与牙膏基质的配伍稳定性。牙膏基质的组分虽然不是很多,但由于中草药提取物中化学成分复杂,两者混合起来后,是否发生化学反应却是不能预测到的,因此,必须进行它们之间的配伍性研究。这方面的研究包括两个方面:一方面是牙膏的质量稳定性,添加中草药提取物后,牙膏是否出现分水、变色、变味等质量问题;另一方面,提取物在牙膏中的质量稳定性研究,主要考查中草药提取物在牙膏这种基质中是否发生了质量变化,如有效成分是否严重降低功效甚至失效。

对于牙膏本身的质量稳定性问题,可以通过调整配方的结构或添加合适的稳定剂来解决,其可行性按牙膏的国家标准进行检验即可。而提取物在牙膏中的质量稳定性问题,一般是根据提取物的理化性质进行考虑,如功效成分是生物碱类的,牙膏的基质宜用碱性的;而功效成分偏酸性的,用二氧化硅型配方更有利于功效成分的稳定。其具体情况须通过功效成分的跟踪检测来判定。　　4　牙膏功效的验证

开发一个中草药牙膏,其成功标志是牙膏达到所期望的功效。目前,牙膏的功效评价方法有两种:体外功效评价和临床试验评价,其中临床试验评价是最真实可靠的方法。

虽然,评价中草药牙膏的功效采用临床试验评价是最真实可靠的方法,但由于临床试验周期长、费用高,通常是在整个开发过程的后期即大多数的研究过程都完成了视情况需要才进行临床试验,如果没有做一些初步的功效评价研究就采用临床试验方法,往往会耗财耗时,事倍功半。因为中草药的组分非常复杂,要弄清其产生效果的功效成分并不容易,同时牙膏也是一个多组分的混合物,中草药加入牙

涉及中草药牙膏体外评价试验的有:抗菌抑菌

的体外功效评价试验(抑菌环试验、最小抑菌浓度测定试验、生长抑制试验);去除牙渍的体外功效评价试验(生物膜清洁比例试验、羟基磷灰石粉末试验);抗牙石的体外功效评价试验(菌斑生长与矿化模型、体外晶体生长抑制实验模型)。而其他功效的评价是无法用体外评价方法来试验的,如抗牙本质过敏、抗口臭等,那么对其功效的评价必须进行临床试验进行验证。

另外,减缓牙龈炎症、牙龈出血和缓解牙齿疼痛等作用可以通过动物药理实验来评价。中草药牙膏的抗炎作用评价动物药理实验(二甲苯致小鼠耳廓急性炎症肿胀的抗炎实验方法或腹腔注射醋酸所致小鼠腹腔毛细血管通透性影响实验方法)。抑制牙龈出血作用评价药理实验(兔实质器官肝脏局部创面损伤出血的止血作用实验方法,凝血酶原时间(PT)测定法和活化部分凝血活酶时间(APTT)测定法);缓解牙齿疼痛作用评价药理实验(小鼠热板法实验方法、小鼠扭体法实验方法)。

4.2　牙膏的临床试验

我们认为,牙膏体外功效验证的结果仅作为一个参考,实际意义不大。毕竟体外与体内是有本质区别的,最可靠的功效验证方法是临床试验。为了保证临床试验的数据真实可靠,进行试验方法设计时应遵守以下4个原则。

4.2.1　试验要遵守GCP临床试验原则,实施

试验的应是国家承认具有临床资质的医疗机构。

4.2.2　一般应采用随机、盲法、对照设计,对照

组可以是阳性对照、阴性对照、安慰剂对照或以上组合的对照。试验组和对照组的基线检查各项指标应

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具有可比性(P>0.05)。

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采用色谱法分析检测即可。由于牙膏有一定的保质期,因此要对常温和40℃的牙膏样品进行跟踪考查,了解其在这两个存放条件下的变化情况和规律,以对牙膏功效进行有效控制,保证牙膏在保质期内的功效。　　6　总结

6.1　一个完整的中草药牙膏开发应包含:中草

4.2.3　试验人群的数量要足够支持试验结论

并具有统计学意义,受试者的选择应有明确的纳入标准和排除标准。

4.2.4　评价牙膏功效的指标必须是公认的,方

法必须是有效的,对试验组和对照组的各项指标或指数进行统计学分析,结果须具有统计学意义。　　5　牙膏质量控制的研究

目前,中草药牙膏研究过程中遇到的最大问题

是:提取物中对应牙膏功效的成分是什么、机理是什么、添加到牙膏中功效成分含量的变化情况、在牙膏保质期内功效成分含量的变化是否支持其对应功效等等,这些问题是一个中草药牙膏开发过程中难度最大但又必须要弄清楚的。对于一个功效性牙膏而言,只有实现对牙膏中功效成分含量的可测和可控才能保证牙膏质量的控制,才能保证牙膏功效的长效性。为此,要做好两方面的研究工作:一是确定中草药提取物中的功效成分或功效部位;二是实现牙膏中功效成分的定性和定量检测。

5.1　确定中草药的功效成分药的筛选、提取工艺、牙膏配方、牙膏功效验证、牙膏质量控制等研究过程。

6.2　中草药的筛选,要遵循需要性、安全性、有

效性、可控性、特色性五方面的原则,而安全性尤为重要。

6.3　选择合理而有效的提取工艺有利于项目

的研究,在研究过程中要根据实际情况,在保证有效提取中草药中的功效成分的前提下,要考虑溶剂易回收、安全、成本和工业化生产的需要等几方面因素。6.4　中草药牙膏开发的成功标志是牙膏达到所期望的功效,在功效验证过程中,要使药理与临床相结合。6.5　中草药牙膏的开发过程必须实现对对应

中草药有效成分的分离与纯化是中草药开发的关键。为了取得更好的分离纯化效果,首先要用各种极性溶剂对提取物中的各种化学成分进行有效分离;然后对各分离物分别进行药理试验研究;最后确定功效成分是单一化合物还是混合物。

5.1.1　分离方法

功效成分的可测可控。

以上是我们在研究中草药牙膏过程中所积累的一些心得体会,但愿能起到抛砖引玉之效。中草药是祖先留给我们的珍贵文化遗产,是中华民族对世界文明发展的一个伟大贡献,作为华夏子孙有着传承这份宝贵文化遗产并将之发扬光大的历史责任。未来,科学利用中草药来促进人类的身体健康还有许多工作要做,只要我们坚持探索、不断努力,就一定会有收获。

参考文献

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目前,常用的化学成分分析方法有:普通柱层析、重结晶、减压层析分离技术、大孔树脂吸附分离技术、高效液相色谱分离技术、高效逆流色谱分离技术、超临界流体萃取技术、膜分离技术、分子蒸馏技术、毛细管电泳分离技术。以上各种分离方法各有特点和针对性优势,要根据实际情况选择合适的方法进行研究。

5.1.2　药理试验

通过以上分离方法分出各种化学成分后,要建立可靠的药理实验模型,分别进行针对性的药理试验,得到其产生对应疗效的有效成分是什么,确定产生功效的是否是单一化合物或混合物共同作用的结果。

5.2　牙膏中功效成分的检测

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只要确定了中草药提取物中的功效成分,那么对牙膏中功效成分的检测就相对容易了。牙膏中功效成分的分析,是先将功效成分从牙膏中分离,然后

志,2007.11(14):-90

(收稿日期:2008年8月8日)