星点设计-效应面法优选江西樟帮厚朴炮制工艺

霍慧君， 钟凌云

(江西中医学院药学院，江西南昌330004)

厚朴为常用中药之一，来源于木兰科植物厚朴Magnolia officinalis Rehd.et Wils.或凹叶厚朴 Magnolia officinalis Rehd.et Wils.var.biloba Rehd.et Wils.的干燥干皮、根皮及枝皮［1］。厚朴的炮制方法历代有10余种［2-5］，其中不乏地方炮制特色，江西樟帮厚朴的炮制方法就为其中之一［6］。本实验采用星点设计-效应面法［7-8］，以厚朴的主要有效成分厚朴酚、和厚朴酚为质控指标，对江西樟帮厚朴的炮制工艺进行研究。

1 仪器与试药

1.1 仪器 高效液相色谱仪(Dionex UltiMate 3000);PDA-3000二极管阵列紫外检测器;Chromeleon工作站。Sartorius万分之一电子天平(梅特勒-托利多仪器上海有限公司)，JZX-9070MBE数显鼓风干燥箱(上海博迅实业有限公司医疗设备厂)，Raytek Raynger ST20红外测温仪(美国雷泰公司(raytek))。

1.2 试药 厚朴酚对照品(批号110729-200411，中国药品生物制品检定所)，和厚朴酚对照品(批号110730-201011，中国药品生物制品检定所);甲醇为色谱纯，水为高纯水。厚朴购自江西樟树天齐堂中药饮片有限公司，生姜为市售品。

2 方法与结果

2.1 江西樟帮厚朴的制备 取定量的生姜加适量的清水捣汁，取姜汁与厚朴片拌匀。闷润一夜取出，置锅内用小火炒，不断翻动，炒至药物表面黑褐色为度，取出，晾凉后闷润至出霜。

2.2 厚朴酚与和厚朴酚的测定

2.2.1 色谱条件 色谱柱Diamonsil C18(4.6 mm×250 mm，5 μm);流动相甲醇-水(78 ∶22)，检测波长294 nm，柱温25℃，体积流量1.0 mL/min。HPLC图见图1。

图1 对照品(A)及样品(B)HPLC色谱图Fig.1 HPLC chromatograms of standard solution(A)，sample solution(B)

2.2.2 对照品溶液的制备 分别精密称取厚朴酚、和厚朴酚对照品适量，加甲醇制成每1 mL含厚朴酚40 μg、和厚朴酚 24 μg 的标准溶液。

2.2.3 供试品溶液的制备 取厚朴粉末(过三号筛)约0.2 g，精密称定，置具塞锥形瓶中，精密加入甲醇25 mL，摇匀，密塞，浸渍24 h滤过，精密量取续滤液5 mL，置25 mL量瓶中，加甲醇至刻度，摇匀，0.45 μm微孔滤膜滤过，即得供试品溶液。

2.2.4 标准曲线制备 分别精密量取标准品溶液1、2、4、6、8、10 μL 注入液相色谱仪，测定峰面积，分别以进样量为横坐标(X)，峰面积为纵坐标(Y)，绘制标准曲线，得和厚朴酚的回归方程Y=1.0314X－0.0559，r=0.9999;厚朴酚的回归方程 Y=1.7247X －0.1474，r=0.9999。

2.2.5 精密度试验 精密吸取2.2.2项下对照品溶液10 μL，按照上述色谱条件连续测定5次，记录峰面积，和厚朴酚与厚朴酚的RSD分别为1.10%，0.65%。

2.2.6 稳定性试验 取同一样品溶液，在相同的色谱条件下，在 0、6、12、18、24 h 分别进样10 μL，记录峰面积，和厚朴酚与厚朴酚的RSD分别为1.33%，2.55%。

2.2.7 重复性试验 精密称取同一样品5份，按2.2.3项下供试品的制备方法制备，分别测定，每次进样品 10 μL，和厚朴酚与厚朴酚 RSD分别为1.78%，1.22%。

2.2.8 加样回收率试验 精密称定已知含有量的样品0.1 g，精密添加一定量的和厚朴酚与厚朴酚对照品，按供试品的制备方法制备，依法测定，结果平均回收率分别为 98.01%，97.34%，RSD 分别为1.39%，1.42%。见表1和表2。

表1 和厚朴酚加样回收率试验Tab.1 Sample recovery test of honokio

表2 厚朴酚加样回收率试验Tab.2 Sample recovery test of magnolol

2.3 星点设计与效应面分析

2.3.1 实验设计 在单因素考察的基础上，选取对厚朴有效成分质量分数影响较显著的4个因素即姜的用量、炒制温度、炒制时间、出霜时间为考察对象，采用 Design Expert 7.0 软件［9-11］进行优化，以和厚朴酚量Y1、厚朴酚量Y2、OD值作为考察指标。

表3 星点设计因素水平表Tab.3 Fators and levels of central composite design

2.3.2 数据处理 以所选因素姜的用量、炒制温度、炒制时间、出霜时间进行炮制工艺的研究，以和厚朴酚、厚朴酚的量为指标，每个指标均标准化为0～1之间的“归一值”［12］，各指标“归一值”求算几何平均数，和总评“归一值”。公式为:OD=(d1d2…dk)1/k(k为指标数)，和厚朴酚与厚朴酚的量均为越大越好，所以采用Hassan［13］方法进行数学转换求“归一值”，dmax公式为:dmax=(Yi－Ymin)/(Ymax－Ymin)。

采用Design expert 7.0软件对实验数据进行拟合，拟合方程为 OD=0.37 －0.031A+0.042B+0.016C －0.034D －0.024AB+0.063AC － 0.062AD+2.500E －003BC+0.052BD+0.041CD －0.096A2+0.16B2+0.069C2－ 0.17D2，R2=0.7478，P=0.0168。结果见表4。

表4 星点设计与结果Tab.4 Central composite and results

2.3.3 曲面图分析 以拟合的回归方程为数学模型，利用Design Expert 7.0软件分别绘制各因变量曲面图，见图2～图7。得到优化的工艺为姜的用量15.26%，炒制温度120℃，炒制时间12 min，出霜时间 7.38 d。

图2 A和B对OD值的效应面图Fig.2 A and B on the effects of the value OD

图3 A和C对OD值的效应面图Fig.3 A and C on the effects of the value OD

图4 A和D对OD值的效应面图Fig.4 A and D on the effects of the value OD

2.3.4 最佳工艺的验证 最优工艺确定为姜的用量15%，炒制温度120℃，炒制时间12 min，出霜时间7 d。重复做3次验证实验，OD值为0.69，预测值为0.67，偏差为(0.69 －0.67)/0.67 ×100%=2.99%，预测值与实际值偏差较小，表明工艺预测性良好。

图5 B和C对OD值的效应面图Fig.5 B and C on the effects of the value OD

图6 B和D对OD值的效应面图Fig.6 B and D on the effects of the value OD

图7 C和D对OD值的效应面图Fig.7 C and D on the effects of the value OD

3 讨论

在炮制工艺的筛选过程中，需要同时考察多个因素对结果的影响，并对结果进行优化。目前，常用均匀设计和正交设计进行优化，但该两种方法实验精度不够，建立的数学模型预测性较差。本试验采用了星点设计-效应面法，能更好地体现各因素、指标与效应值的关系，同时星点设计实验所得的信息量更大，更直观。因此，采用星点设计-效应面法优选江西樟帮厚朴的炮制工艺，预测值与实际值较接近，结果较理想，达到了优选炮制工艺的目标。

厚朴是我国特有的珍贵中药材，来源主要以野生资源为主，因资源过度消耗，厚朴已被列为国家二级保护中药材，因此，急需寻找和扩大新的药用资源。本实验选取江西地方炮制特色的江西樟帮姜厚朴进行研究，在此研究基础上，一方面进一步阐明地方特色炮制方法作用机制，为地方特色炮制品种的临床应用提供理论依据;另一方面，也可指导地方特色姜厚朴炮制工艺的规范化和质量标准的制定，为特色炮制品种的规模化生产、扩大药用资源奠定基础。

［1］国家药典委员会.中华人民共和国药典:2010年版一部［S］.北京:中国医药科技出版社，2010:235.

［2］王孝涛.历代中药炮制法汇典［M］.南昌:江西科学技术出版社，1998:239.

［3］焦念凤，蒋纪洋.厚朴古今炮制研究概况［J］.时珍国医国药，2002，13(4):122-123.

［4］龚千锋.中药炮制学［M］.北京:中国中医药出版社，2003.230.

［5］叶定江，原思通.中药炮制学辞典［M］.上海:上海科学技术出版社，2005:469.

［6］龚千锋.樟树中药炮制全书［M］.南昌:江西科学技术出版社，1990.

［7］吴 伟，崔光华.星点设计-效应面优化法及其在药学中的应用［J］.国外医学:药学分册，2000，27(5):292.

［8］刘艳杰，项荣武.星点设计效应面法在药学试验设计中的应用［J］.中国现代应用药学杂志，2007，4(6):455-457.

［9］冷 迪，彭 博，王毅飞，等.醋酸奥曲肽微球的制备及工艺优化［J］.中国药剂学杂志，2010，8(1):1-8.

［10］张晓君，王东凯，姚建美，等.可注射丹参酮ⅡA自微乳制剂的处方筛选及化学稳定性考察［J］.中国药剂学杂志，2010，8(5):117-125.

［11］张世忠，徐赫鸣，袁 琨，等.星点设计-效应面法优化醋氯芬酸双层渗透泵控释片处方［J］.中国药剂学杂志，2010，8(6):138-144.

［12］吴 伟，崔光华，陆 彬.实验设计中多指标的优化星点设计和总评“归一值”的应用［J］.中国药学杂志，2000，35(8):530.

［13］Abu-lzzza K A，Garcia-Contreras L，Lu D R.Preparation and evaluation of sustained ersponse variables［J］.J Pharm Sci，1996，85(6):572.