星点设计-效应面法优化加味圣愈汤的水提工艺

杨秀梅，黄勤挽，欧小群，谭茂兰，汤朝晖，李炜弘

·炮制制剂·

星点设计-效应面法优化加味圣愈汤的水提工艺

杨秀梅，黄勤挽，欧小群，谭茂兰，汤朝晖，李炜弘

目的：利用星点设计-效应面法优化加味圣愈汤的水提工艺。方法：以经醇提后的药渣为原料，并以溶剂倍数、提取时间为自变量，以多糖含量及干膏收率的总评“OD”值为评价指标，拟合二次项方程，绘制三维效应面图，选取最佳提取工艺。结果：最佳提取工艺为：溶剂倍数为10倍，提取2次，每次2h。结论：星点设计-效应面法优化加味圣愈汤的水提工艺方法简便，预测性好。

加味圣愈汤；提取工艺；星点设计

加味圣愈汤用于黄褐斑的治疗，具有悠久的用药历史，临床效果好，为成都中医药大学附属医院临床经验方。处方主要由人参、黄芪、白芷、白及等药味组成，本方中的有效成分除皂苷类、香豆素类等极性相对较小的成分外，还含有大量多糖。研究表明，这些多糖具有促进皮肤免疫调节、抗肿瘤、抗衰老等药理作用[1～3]，为重要的有效成分。本方有效成分的提取工艺大致分为醇提工艺和水提工艺两部分，实验前期已优化出醇提的最佳工艺。本实验在优化醇提工艺的基础上，以醇提后的药渣为原料，采用星点设计-效应面法，以多糖含量及干膏收率为评价指标，优化本方的水提工艺，为后续成型工艺和质量标准奠定基础。

1 仪器与试药

UV-6100紫外分光光度计（上海美谱达仪器有限公司）；人参饮片（批号：1206020）、黄芪饮片（批号：1301003）、白芷饮片（批号：1304003）、白及饮片（批号：1205137）等，均购于四川新荷花中药饮片有限公司，经成都中医药大学卢先明教授鉴定，符合《中国药典》2010年版规定。D-无水葡萄糖对照品（批号：110833-200302，中国药品生物制品研究所）。具塞试管、苯酚、硫酸、纯水等。

2 方法与结果

2.1 对照品溶液的制备

精密称取105 ℃干燥至恒重的D-无水葡萄糖10.72mg，加水溶解并定容至100mL容量瓶中，摇匀即得107.2μg/mL的对照品溶液。

2.2 供试品溶液的制备

按处方比例称取醇提后的药渣，以水为提取溶剂，按实验安排进行提取，滤过。精密吸取各提取液0.1mL，加水稀释至10mL，即得。

2.3 多糖测定方法

精密吸取纯水（空白对照）、对照品、供试品溶液2mL置具塞试管中，分别加入5%苯酚溶液1mL，摇匀，再迅速加入5mL浓硫酸，摇匀，置沸水浴中加热15min，取出冷却，在486nm处测定吸光度。

2.4 干膏收率的测定

取各提取液25mL于已干燥至恒重的蒸发皿中，水浴挥干，置105℃烘箱中干燥至恒重，计算其干膏收率。

2.5 线性范围考察

精密吸取对照品溶液0.3mL、0.4mL、0.5mL、0.6mL、0.8mL、1.0mL、1.2mL置具塞试管中，加水补至2mL，按“2.3”项下自“分别加入5%苯酚溶液1mL……”操作，测定其吸光度值，以吸光度对浓度进行线性回归得回归方程：A=0.0591C-0.0363，γ=0.9992，结果表明葡萄糖在4.02～16.08μg/mL范围内线性关系良好。

2.6 精密度考察

精密吸取葡萄糖对照品溶液6份，按“2.3”项下测定其吸光度，计算RSD=1.32%，说明仪器精密度良好。

2.7 重复性考察

对同一样品进行6次独立测定吸光度，结果RSD=1.67 %。

2.8 显色后稳定性考察

取供试品溶液2mL，按“2.3”项下显色完全后，分别在0、15、30、45、60min测定其吸光度，计算RSD=2.14%，表明样品溶液显色后1h内稳定。

2.9 单因素实验选取因素及相关水平

2.9.1 溶剂倍数对提取效率的影响 按处方比例称取醇提后的药渣，分别以6、8、10、12、15、20倍量纯水作为提取溶剂，提取1h，测定多糖含量。结果表明，随着溶剂量的增加，多糖的提取效率也在提高，但当溶剂量增大到10倍时，提取效率增大很少，因此将溶剂倍数的上限确定为10倍溶剂量，下限确定为6倍溶剂量，见图1。

2.9.2 提取时间对提取效率的影响 按处方比例称取醇提后的药渣，均以8倍量纯水作为提取溶剂，分别提取0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h，测定各样品多糖含量。结果表明，随着提取时间的增加，多糖提取效率也在增加，当提取时间增加到1.5h时，提取效率增加不明显，因此将提取时间的上限确定为2h，下限确定为1h，见图2。

图1 溶剂倍数对多糖提取效率的影响

图2 提取时间对多糖提取效率的影响

2.9.3 提取次数对提取效率的影响 按处方比例称取醇提后的药渣，均以10倍量纯水作为提取溶剂，分别提取1、2、3次，每次1.5h，测定各样品多糖含量。结果表明多糖含量随提取次数的增加而增加，但提取3次与提取2次相比，提取效率增加不明显，从经济的角度考虑，将提取次数确定为2次。

2.10 星点实验设计与结果

本实验考察的因素有提取次数、提取时间、溶剂倍数，但因提取次数为非连续型变量，难以进行回归处理，结合单因素实验，将提取次数确定为2次。据星点设计原理，设计为2因素5水平的实验。因素水平见表1，实验安排及结果见表2。

表1 星点设计因素与水平

表2 星点实验安排及结果

备注：9～13为重复试验，OD为采用Hassan公式将结果归一化后，所得的总评归一值。

2.11 模型拟合

以总评“OD”值对提取时间(A)、溶剂倍数(B)进行多元线性回归和二次项拟合，得多元线性方程：

Y=-1.07069+0.64123A+0.086829B，(γ=0.8810，P＜0.0001）；

二次项方程：

Y=-3.4 9 0 0 6+2.5 5 8 4 9 A+0.3 5 8 1 4 B-0.056522AB+1.50799-0.48836A2-0.011658B2，(γ=0.9830，P＜0.0001）

多元线性回归方程的相关系数γ=0.8810，二次项拟合方程复相关系数γ=0.9830，即二次项拟合方程复相关系数较高，说明响应值与各因素间并非简单的线性关系。因此选取可行度较大、预测性较好的二次项方程作为拟合模型。固定2个自变量之一为中值，以总评OD为因变量，绘制效应面三维图，见图3。

图3 三维效应图

采用Design Expert 7.0统计分析软件，对工艺进行最优化设计，预测最佳OD值为0.9586，得到最佳的水提工艺参数为：溶剂倍数为10倍，提取2次，每次2h。

2.12 验证实验

称取3份样品，分别以10倍量纯水为提取溶剂，提取2次，每次2h。测定各指标，计算出总评OD值，其结果与拟合方程预测的最佳值相比较，见表3。

表3 验证实验结果（n=3）

据上表结果可知，预测值与实测值偏差较小，表明建立的数学模型预测性较好。因此，确定最佳的提取工艺为：溶剂倍数为10倍，提取2次，每次2h。

3 讨论

星点设计-效应面法是近年来在优化中药提取工艺方面，应用十分广泛的一种方法[4～6]。适用于非线性拟合，具有实验次数少、精密度高、预测性好等优点。本实验在单因素实验的基础上，采用星点设计-效应面法优选工艺，其结果更具可靠性。以拟合的二次方程为模型，得出总评OD值的预测值为0.9586，经过3次验证实验，得到总评OD值的平均值为0.9596，偏差为0.11%，结果表明采用星点设计-效应面法优化本方的工艺预测性较好。

本实验选取的检测波长为486nm，这与《中国药典》多糖检测波长（490nm）不一致。为确定最佳检测波长，分别吸取对照品和供试品溶液，按“2.3”项下方法显色，于UV-6100上从400～600 nm 进行扫描，发现对照品和样品溶液均在486 nm有最大吸收，故波长确定为486nm。

加味圣愈汤中人参、黄芪、白及、白芷等历来为中医美容常用药材，本方以益气补血治其本，以活血化瘀、排毒生肌以治其标，标本兼治，以达到消除色斑，美白养颜的效果。本实验优化出了本方水提的最佳工艺，为下一步的制剂成型奠定了基础。

[1] 杨大鹏,李青,刘思杰,等.人参中人参多糖检测方法研究[J].人参研究,2011,3:5.

[2] 朱平先,周洪,李博,等.黄芪多糖对冠心病及血管内皮的药理作用与研究进展[J].实用心脑肺血管病杂志,2010,18(8): 1191.

[3] 王春宏,王军.白及多糖的药用研究[J].中国新医药,2003,2(5):53.

[4] 卢君蓉,傅超美,刘芳,等.星点设计-效应面法优选丹参中丹参总酚酸的提取工艺[J].中成药,2012,34(7):1373.

[5] 董自亮,肖丹,何健,等.星点设计-效应面法优化白芷的超声波辅助提取工艺[J].中成药,2013,35(7):972.

[6] 刘荣,韦正,银玲,等.星点设计-效应面法优化陈皮多糖提取工艺[J].中国实验方剂学杂志,2013,19(18):23.

（责任编辑： 胡慧玲）

Optimization of the water extraction process of Jiawei Shengyu Decoction by central composite design-response surface method

YANG Xiu-mei, HUANG Qin-wan, OU Xiao-qun, TAN Mao-lan, TANG Zhao-hui, LI Wei-hong //(Pharmacy College, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine; The Ministry of Education Key Laboratory of Standardization of Chinese Herbal Medicine; State Key Laboratory Breeding Base of Systematic Research, Development and Utilization of Chinese Medicine Resources Co-founded by Sichuan Province and MOST, Chengdu 611137, China)

Objective:To optimize the water extraction process of Jiawei Shengyu decoction by central composite designresponse surface method.Method:The dreg after alcohol extraction was used as the raw material. The extraction process of Jiawei Shengyu decoction was optimized with solvent volume and the extraction time as independent variables, and the overall desirability value of the yield of the extracta, and polysaccharide content as evaluation indexes. Then quadratic polynomial ftting and depicting of 3D-response surface were performed and from which the optimal extraction process was selected.Result:The optimal extraction process was 10 fold solvent, 2 hours for decoction, and 2 times for extraction.Conclusion:Central composite design-response surface methodology is convenient and highly predictive for the extraction of Jiawei Shengyu decoction.

Jiawei Shengyu decoction; extraction process; central composite design

R 283

A

1674-926X(2014)05-005-03

四川省科技厅支撑计划（编号：2012FZ0017）；成都市科技局课题（编号：12DXYB310JH）

成都中医药大学药学院 教育部中药材标准化重点实验室 中药资源系统研究与开发利用省部共建国家重点实验室培育基地，四川 成都 611137

杨秀梅，女（汉），四川遂宁人，硕士研究生，主要从事中药新制剂新技术的研究Tel:13568997942 Email:564004232@qq.com

黄勤挽，男（汉），四川成都人，博士，副教授，硕士研究生导师，从事中药炮制与中药制剂研究 Tel/Fax:13982199974 Email:36190587@qq.com

2014-03-10