均匀设计优选莱菔子微波炮制工艺

李彦博，孙 静

莱菔子为十字花科植物莱菔(Raphanus sativus L.)的干燥成熟种子，具有消食除胀、降气化痰之功效。其临床疗效确切，应用广泛，历史悠久，但近代饮片炮制研究基础薄弱。目前，其炮制工艺仍停留在传统的经验控制水平，与现代化的科技发展水平不相适应，不利于饮片质量和临床疗效的提高。微波法炮制中药的影响因素主要包括投药量、微波的火力和时间。实际生产中，具体品种的投药量为固定值，只有微波火力和时间为变量。为了尽可能多地考察工艺水平并减少实验次数，本文采用均匀设计，对莱菔子的微波炮制工艺进行优选，并对传统炒制品与微波炮制品进行了比较。

1 材料

仪器:WD700(MG-4987T)微波炉(LG电子天津电器有限公司)，UV-2401PC紫外可见分光光度计(日本岛津)，SP-8810高效液相色谱仪，Spectra 100检测器，N2000色谱工作站等。

试药:芥子碱硫氰酸盐对照品购自中国药品生物制品检定所;乙腈为色谱纯，水为纯净水，其余试剂均为分析纯。

供试样品:莱菔子样品，经山东中医药大学石俊英教授鉴定为十字花科植物莱菔的种子。产地潍坊。传统炒制品，取净选后的莱菔子200 g，按照2010年版《中国药典》一部，置铁锅内，照清炒法炒至微鼓起，表面色泽加深，质酥脆，有香气逸出时取出，放凉。

2 方法与结果

2.1 微波炮制品的制备 以家用微波炉为炮制设备，根据种子类药材的实际情况，通过反复预试，确定可以制备出外观性状合格的样品的火力与时间范围。以微波火力和时间为指标，采用均匀设计法设计莱菔子的微波炮制实验。选用U6(6×3)混合水平均匀设计表［1］，见表 1，因素水平见表2。称取净选后的莱菔子200 g 6份，按均匀设计表的6种工艺组合，投料，炮制，放凉，备用。

表1 U6(6×3)均匀设计

表2 莱菔子微波炮制工艺因素水平

2.2 莱菔子微波炮制品各工艺评价指标的测定

2.2.1 外观性状评价 根据莱菔子传统炒制品的性状描述，以同条件下生品、微波炮制品比较后的鼓起情况、香气、易碎程度、表面裂纹、表面色泽、内部色泽、油性大小7个指标进行外观性状打分评价。结果见表3。

表3 莱菔子微波炮制工艺样品外观评价结果

2.2.2 水溶性浸出物测定 按《中国药典》2010年版一部附录ⅩA浸出物测定法项下［2］水溶性浸出物测定法中的热浸法。结果见表4。

表4 莱菔子微波炮制品各工艺评价指标测定结果(%，n=3)

2.2.3 醇溶性浸出物测定 按《中国药典》2010年版一部附录ⅩA浸出物测定法项下［2］醇溶性浸出物测定法中的热浸法。见表4。

2.2.4 脂肪油含量测定 取样品粉末约5 g，精密称定，置索氏提取器中，加乙醚100mL，回流提取6 h，收集提取液，置已干燥至恒重的蒸发皿中，水浴低温蒸干，100℃干燥1 h，置干燥器中放冷，精密称定，以干燥品计算脂肪油含量，结果见表4。

2.2.5 芥子碱硫氰酸盐含量测定 按《中国药典》2010年版一部莱菔子项下［2］测定，结果见表4。

2.3 工艺条件的优化［3］将6份样品的外观性状、水溶性浸出物、醇溶性浸出物、脂肪油含量、芥子碱硫氰酸盐含量5个指标的数据，按公式X'i，j=(Xi，j－)/Sj进行标准化处理。Xi，j为样品i中成分j的含量为6个样品中成分j的平均值，Sj为成分j的标准偏差，即Sj=X'i，j为标准化后的值。根据各指标在莱菔子微波炮制工艺选择中的主次地位，给予不同的加权系数，以标准化后的值X'i，j加权后求和，即得综合评价指标Y值。其关系式:Y=外观性状×3+水溶性浸出物 ×2+醇溶性浸出物×2+脂肪油×1+芥子碱硫氰酸盐 ×2，结果见表5。

表5 莱菔子微波炮制工艺样品综合各指标成分含量及标准化处理结果

应用JYSYSJ统计软件，输入Y值，经二次多项式逐步回归，得回归方程:Y=－60.30091+33.80659 X2+6.4717803 ×10－3X12+5.359124 X22-0.5039582 X1· X2，SS=0.207098，r=0.9994，方差分析见表6。

表6 莱菔子微波炮制工艺方差分析表

查F界值表 F0.05(4，1)=225＜F，F检验通过，回归方程有意义。再经50000次优化计算，得出最佳工艺:微波大火，加热3min，综合评价指标值Y=20.7948。

2.4 工艺验证实验 按照优选的最佳工艺条件，按“2.2.1”～“2.2.5”项下方法测定，见表 7。将表中5个指标数据按“2.3”项下方法进行标准化并加权处理，即得综合评价指标Y'值，见表7。

表7 莱菔子微波炮制工艺验证实验各指标成分含量及标准化处理结果(n=3)

结果表明，验证工艺的综合评价Y'值，与优选结果的Y值基本一致。表明优选确定的微波炮制工艺稳定可行。

2.5 传统炒制品与微波炮制品比较 分别测定生品、传统炒制品与优选出的微波工艺炮制品的水分、水溶性浸出物、醇溶性浸出物、脂肪油和芥子碱硫氰酸盐的含量。结果见表8。

表8 不同方法炮制莱菔子的实验结果比较(n=3)

结果表明，优选出的微波炮制品与传统炮制品均可使生品水分降低，醇溶性浸出物、脂肪油和芥子碱硫氰酸盐含量升高。与传统炒制品相比，微波炮制品外观性状更为均匀一致。

3 讨论

3.1 微波是频率介于300 MHz～300 GHz之间的电磁波。微波法炮制中药主要是基于微波的热特性。而微波加热的原理有两方面，一是通过“介电损耗”(或称为“介电加热”)，具有永久偶极的分子在2450 MHz的电磁场中所产生的共振频率高达4.9×109次/s，使分子超高速旋转，平均动能迅速增加，从而导致温度升高;二是通过离子传导，离子化的物质在超高频电磁场中以超高速运动，因摩擦而产生热效应［4］。因此，微波具有穿透力强、选择性高、加热效率高等特点［5］。

3.2 本研究首次采用均匀实验设计，以外观性状、水溶性浸出物、醇溶性浸出物、脂肪油和芥子碱硫氰酸盐为考察指标，综合评价优选工艺。优选出莱菔子微波炮制的最佳工艺为微波大火力，加热3min，实现了炮制工艺的客观化、数据化、可控化，经验证实验证明，该工艺稳定可行。

3.3 与传统炒制法相比，微波法炮制中药具有工艺指标可量化、操作方便、省时省力、效率高、成本低、节省能源、降低污染、饮片洁净度高等诸多优点，因此，在中药炮制方面有广阔的应用前景。本研究不仅填补了莱菔子微波炮制新工艺、新方法方面的空白，而且为其他中药的微波法炮制研究提供了有益的借鉴。

［1］贺石林，王健，王净净.中医科研设计与统计学［M］.湖南:湖南科技出版社，2003:309.

［2］国家药典委员会.中国药典［S］.一部.北京:中国医药科技出版社，2010:附录ⅩA.

［3］张兆旺，孙秀梅，王英姿，等.用均匀设计优选复壮胶囊的半仿生提取工艺条件［J］.中国中药杂志，2002，27(2):103-108.

［4］曾昭钧，李香文.微波有机化学进展［J］.沈阳药科大学学报，1999，16(4):304-306.

［5］李健.微波萃取技术在中药方面的应用［J］.贵阳中医学院学报，2002，24(4):38-39.