响应面法优选栀黄止痛贴中挥发油提取工艺

河南省中医院，河南 郑州 450002

响应面法优选栀黄止痛贴中挥发油提取工艺

汪坤

河南省中医院，河南 郑州 450002

目的优选栀黄止痛贴中含挥发油饮片提取工艺。方法以浸泡时间、提取时间、加水量为自变量，挥发油提取量为响应值，采用响应面法优选提取工艺参数。结果最佳提取工艺是：饮片浸泡1 h，10倍量水提取6 h。结论优化的提取工艺可以为制剂生产提供参考依据。

响应面法；栀黄止痛贴；提取工艺；挥发油

栀黄止痛贴是河南省中医院研制的一种治疗外伤引起肿胀疼痛的贴剂[1-2],处方组成为生栀子、大黄、醋乳香、醋没药、黄柏、木香、姜黄、白蔹、白芷、木香、冰片等10多味饮片。在栀黄止痛贴饮片的提取过程中对处方中的乳香、没药、姜黄、白芷、木香进行双提法提取，首先提取挥发油。实验在单因素初步试验的基础上，采用响应面法对挥发油提取的主要工艺条件进行了优化。

1 仪器与材料

1.1 仪器 挥发油提取器(符合 2010 年版中国药典一部附录 XD 挥发油测定法标准)；电热套(ZDHW-500；北京中兴伟业仪器有限公司)；BS 210S型电子天平(北京赛多利斯天平有限公司)；DHG-9076A型电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)。

1.2 材料 乳香、没药、姜黄、白芷、木香均购自亳州先锋中药饮片有限公司，经河南省中医院药学一部黄小敏副主任中药师鉴定均符合2010版《中国药典》相关项下规定。

2 方法与结果

采用水蒸汽蒸馏法[3]进行挥发油提取。乳香、没药、姜黄、白芷、木香饮片按照处方比例精密称取过30 g，放入500 mL 圆底烧瓶中，加入相应质量倍数的水和数碎瓷片，振摇混匀，置于电热套中，按实验设计浸泡至规定时间后，接好挥发油测定装置。缓缓加热至沸，并保持微沸至规定时间。停止加热，读取挥发油量。

2.1 单因素试验

2.1.1 浸泡时间对挥发油提取量的影响 称取5份样品，每份30 g，各加入300 mL水，分别不浸泡直接提取，浸泡0.5h、1h、1.5h、2h后各提取6h，考察浸泡时间对挥发油提取量的影响，如图1。

2.1.2 加水量对挥发油提取量的影响 称取4份样品，每份30 g，浸泡0.5 h后，分别加6、8、10、12倍量水提取6 h，考察加水量对挥发油提取量的影响。如图2所示。

2.1.3 提取时间对挥发油提取量的影响 称取7份样品，每份30 g，浸泡0.5 h后，分别加10倍量水提取3、4、5、6、7、8、9 h，考察提取时间对挥发油提取量的影响。如图3所示。

2.2 响应面法优选栀黄止痛贴挥发油提取工艺

2.2.1 响应面实验设计及实验结果 在单因素实验的基础上，确定Box-Behnken设计的自变量，以挥发油的提取量为响应值，浸泡时间、加水量、提取时间为相应因素进行响应面设计。因素水平表见表1。按照处方比例取同一批的5种饮片，按照实验设计方案提取，记录挥发油提取量，实验方案及结果见表2；采用Design Expert 8.06软件对所得的数据进行回归分析，结果见表3。

表1 提取工艺中心复合实验因素水平

表2 响应面实验方案及分析结果

表3 回归系数的显著性检验

2.2.2 建立模型方程及响应面分析 Design Expert 8.06软件拟合得挥发油提取量对提取时间、提取次数、加水量的二次多项回归方程为：Y=0.95+5×10-4A+0.021B+0.15C-0.010AB+0.015AC+0.018BC-0.043A2-0.011B2-0.036C2。

由表3可知，模型回归P<0.0001，说明模型回归显著可靠；失拟误差P值为1.578>0.327，说明失拟度不明显；相关系数R2=0.9875，调整值为0.9713，说明该方程拟合度较高，该模型可以预测栀黄止痛贴提取工艺过程。根据二次多项式方程，分别绘制各指标与响应值交互项的响应曲面图，用来确定各因素对栀黄止痛贴提取工艺综合评分的影响，结果如图4～6所示。

从图4的等高线形状可看出，提取时间、浸泡时间、加水量相互之间的交互作用不显著；根据等高线密度变化提取时间对挥发油提取量影响比浸泡时间、加水量大，对挥发油提取量具有显著影响(P<0.01)。

2.2.3 提取条件优化 根据Design Expert 8.06软件分析，挥发油最佳提取工艺条件为浸泡0.56 h，8倍加水量提取7 h，挥发油的理论提取量为1.09 mL。结合实际生产确定优化提取工艺为浸泡35 min，8倍加水量提取7 h。

2.4 验证性试验 取同一批饮片，按照处方量称取三份，按照优选的提取工艺进行提取，计算平均挥发油提取量为1.1mL，RSD值为2.32%，与预测值偏差较小，说明优选的提取工艺稳定可靠。

3 讨论

3.1 饮片的的处理 预实验把五味饮片粉碎成粗粉，发现容易结块、糊底，不利于挥发油成分的逸出。因此饮片不经过粉碎直接提取。

3.2 单因素实验考察 单因素实验研究发现，加8倍量水提取效果最佳，继续增加加水量挥发油提量变化不大；浸泡0.5 h提取效果最佳，继续增加浸泡时间，反而不利于挥发油提取；提取7 h挥发油提取量达到最大，继续增加提取时间挥发油提量变化不大。

3.3 响应面法的应用 响应面法在中药提取工艺研究中已经得到广泛应用[4-8]，该方法通过拟合方程对提取工艺进行优化，并且检测模型的可靠程度，适合中药制剂生产中复杂成分提取工艺的优选[9-12]。实验采用响应面法分析提取时间、浸泡时间、加水量3个因素对挥发油提取量的影响，模拟的二次项方程通过回归和检验分析都具有很好的拟合性和有效性，表明该提取工艺优选有较好地预测性，同时可以较好地研究各因素之间的交互组用。

根据响应面法实验设计研究黄止痛贴中含挥发油饮片提取工艺，实验结果运用Design Expert 8.06软件分析，提取时间对挥发油的提取率影响最大；最终确定提取工艺为浸泡35 min，8倍加水量提取7 h。优选的工艺简单易行，可以为栀黄止痛贴相关生产提供参考。

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OptimizationofExtractionTechnologyforVolatileOilofZhihuangAnalgesicPatchbyUsingResponseSurfaceMethod

WANG Kun

Henan Province Hospital of TCM，Zhengzhou 450002，China

ObjectiveTo optimize the extraction process of volatile oil from ZhiHuang analgesic Path.MethodsThe soak time, extraction time, the amount of water as variables, extract yield as response value, response surface method was employed to optimize the extraction process.ResultsOptimized extraction technology was: soaked 1h，extracted 6h with 8 times the amount of water.ConclusionThe optimized extraction process can provide a reference basis for production.

Response Surface Method;ZhiHuang Analgesic Patch;Extraction Technology; Volatile Oil

河南省科技公共计划项目(132102310243)；河南省中医药科学研究专项课题(2015ZY02025)；河南省教育厅科学技术研究重点项目资助计划 (14A360011 )。

汪坤(1985-)，男，主管药师，在读博士研究生，主要研究方向为中药炮制及临床应用。E-mail:china333333wang@139.com

R284.2

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1007-8517(2017)24-0023-04

2017-11-05 编辑：程鹏飞)