响应面法优化桑葚膏滋处方用量的研究

◎ 侯振源，刘欣娜，张 曌，向超群，田同汉，梁 伟

（哈尔滨商业大学药学院，黑龙江 哈尔滨 150076）

桑葚膏滋共四味药，桑葚、山药、龙眼肉和甘草。此方是在《慎斋遗书》和《民间方》中的桑葚膏，以及“玉液汤”和“归脾汤”君药功效的基础上加入甘草而来。本方以“君臣佐使”为组方原理，选择药食同源的四味中药，其方解如下[1]。桑葚甘，酸，寒。归心、肝、肾经。善滋阴补血，生津润燥[2-3]，故用为君药。用量为45～55 g。山药肝补涩敛性平，善养阴益气，补脾肺肾，为平补气阴之要药[4]，故用为臣药。用量为15～25 g。龙眼肉甘、温。归心、脾经。善补益心脾，养血安神[2]，故用为佐药。用量为5～10 g。甘草甘、平。归心、脾、胃经。善补益和气、和中缓急且调和诸药[5]，故用为使药。用量为2～10 g。现代研究表明该四味药对人体机能尤其是在调节免疫方面有重要作用。

本试验通过响应面法，筛选最佳处方量。通过外观、相对密度和不溶物检查进行膏滋质量评价。本项目旨在研制一种调节免疫、养心安神的膏剂，并为桑葚的开发利用提供了理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料、试剂与仪器

1.1.1 试验材料

桑葚、山药、龙眼肉、甘草（购自哈尔滨市道外区三棵树中药材专业市场，经专家鉴定为真）。

1.1.2 试验试剂

蒸馏水（批号：20201118），蜂蜜（批号：20201019）。

1.1.3 试验仪器

BSA万分之一电子分析天平，北京赛多利斯科学仪器有限公司；HH2电热恒温水浴锅，天津因特莱斯仪器有限公司；GZX-9240MBE电热鼓风干燥箱，上海博讯实业有限公司医疗设备厂；SDHCB8E30-210电磁炉（锅），浙江绍兴苏泊尔生活电器有限公司；TP-214分析天平，托利多仪器有限公司。

1.2 试验内容与方法

1.2.1 响应面法优化处方用量

（1）响应面试验因素及水平设计。以A桑葚添加量（g）、B山药添加量（g）、C龙眼肉添加量（g）、D甘草添加量（g）为4因素，以出膏率为响应值。以臣药山药为中等剂量20 g，君药用量且要高于臣药用量1/3，佐使药也要低于臣药1/3，最后以桑葚50 g、山药20 g、龙眼肉10 g、甘草5 g，为处方的基础用量，在此基础上优化用量。统一汤剂煎煮条件，试验因素及水平设计如表1所示。

表1 响应面试验因素及水平设计表

（2）试验方法。以上述的因素水平为依据，进行试验方案的设计。运用Design-Expert软件设计试验，并根据设计出的试验方案进行试验[6]。

依据试验方案，称取相应桑葚、山药、龙眼肉、甘草的用量置于烧杯中，加入没过药材表面的水，浸泡60 min后，将药材置于锅中，加入药材6倍的水，先武火煎煮，后小火煎煮，煎煮60 min后，过滤得煎煮液1，再次将药材置于锅中，加入6倍的水，煎煮60 min后，过滤得煎煮液2，混合煎煮液1和煎煮液2，静置，沉淀药渣。过滤并置于锅中浓缩，浓缩至滴液在纸上无渗润水迹。得到清膏，并计算出膏率。重复试验方案，直至完成。

1.2.2 桑葚膏滋的制备

（1）桑葚膏滋的制备工艺。桑葚膏滋的制备工艺如图1所示。

图1 桑葚膏滋的制备工艺图

（2）桑葚膏滋的制备方法。按处方比例称取药材，取适量的蜂蜜作为矫味剂。取5份处方用量药材分别放于烧杯内，各加水浸泡120 min。把浸泡之后的药材放置于锅中煎煮90 min，武火煮沸后文火加盖慢煮，煎煮2次后，合并水煎液，静置沉淀药渣。将所得水煎液过滤后浓缩，浓缩至滴液在纸上没有渗润水迹的现象，即得5份清膏。选取无浮沫、死蜂等杂质的优质蜂蜜，中火炼蜜。向清膏内加入炼蜜，搅拌均匀，浓缩至滴液在纸上没有渗润水迹，冷却之后即得成品。将膏滋分装在洁净干燥灭菌的大口容器中，待充分冷却后加盖密闭，防止水蒸气冷凝后流回表面出现霉败现象。贮藏于阴凉干燥处。

2 结果与分析

2.1 响应面试验

2.1.1 响应面试验设计及结果

选择A桑葚添加量（g）、B山药添加量（g）、C龙眼肉添加量（g）、D甘草添加量（g）为4个影响因素，根据Box-Behnken中心组合试验原理，进行试验因素及水平设计。根据确定的因素水平，各组药材浸泡60 min，按条件进行煎煮，以出膏率（Y）为响应值，使用软件Design-Expert8.0.6.1Trial进行响应面优化设计。该试验设计包含24个析因试验和5个中心试验，其中由4个影响因素所构成的三维立体图形的顶点为析因点，三维图形的中心区域为零点，中心试验重复5次以估计试验误差[7]。

表2 响应面试验设计及结果表

2.1.2 方程的建立与显著性分析

采 用 Design-Expert10.0.7软 件 对“2.1.1” 中的中心组合试验设计和结果进行多元回归统计分析，影响因素经过多元拟合得到回归方程如下，Y=39.57+2.93×A+0.12×B+0.023×C+1.408×D-0.58×AB+0.32×AC+0.28×AD-0.17×BC-0.19×BD+0.19×CD+3.93×A2-2.49×B2-4.68×C2-5.12×D2。

统计分析结果得模型的P值＜0.01，模型的F值为4.91，表明模型具有显著性，有统计学意义。方差来 源A、B、D、A2、B2、C2、D2的P值 均 ＜ 0.01，差异极显著，AC、BD的P值＜0.05，均为重要的模型项，有统计学意义，证明各因素之间有一定交互影响；同时回归方程的R2=0.789 3，说明清膏得率有78.93%的可能是由所选因素决定的，因此所确定的回归方程可以作为准确估计各影响因素和清膏得率的标准。

表3 响应值二次模型的方差分析表

2.1.3 各因素交互影响响应面分析

根据2.1.2得出的回归方程，做出4个影响因素之间的响应面图，预测4个影响因素对出膏率的影响，结果如图2～图7所示。

由图2可知，等高线呈圆形，说明桑椹添加量和山药添加量的相互作用不显著[8]。由图3可知，等高线呈椭圆形，说明桑椹添加量和龙眼肉添加量的相互作用显著。出膏率随着桑葚和龙眼肉二者的添加量的增加，呈现先增大再减小的趋势。由图4可知，等高线呈圆形，说明桑椹添加量和甘草添加量的相互作用不显著。由图5可知，等高线呈圆形，说明龙眼肉添加量和山药添加量的相互作用不显著。由图6可知，等高线呈椭圆形，其轴线与坐标轴之间有一定的角度，说明甘草添加量和山药添加量的相互作用显著。出膏率随山药添加量和甘草添加量的递增，先增大后减小。由图7可知，等高线呈圆形，说明甘草添加量和龙山肉添加量间的相互作用不显著。

图2 A，B因素对出膏率影响的3D曲面图

图3 A，C因素对出膏率影响的3D曲面图

图4 A，D因素对出膏率影响的3D曲面图

图5 B，C因素对出膏率影响的3D曲面图

图6 B，D因素对出膏率影响的3D曲面图

图7 C，D因素对出膏率影响的3D曲面图

2.1.4 桑葚膏滋处方的最佳用量确定

根据上述确立的响应面模型，通过Design-Expert10.0.7软件得出桑葚膏滋处方用量最佳数值为桑葚用量53.68 g、山药用量22.73 g、龙眼肉用量9.18 g、甘草用量7.75 g，预测出膏率最大为41.46%，为检验响应曲面法所得结果的可靠性，同时又考虑到实际可操作性，将实际组合定的量，在以此条件进行验证试验，出膏率为39.57%，与理论预测值近,说明运用响应面法优化处方用量可靠。

2.2 质量检查结果

成品膏滋外观性状较好，无异味，气味清香，膏体粘稠，颜色黑亮，经过一段时间并未出现腐败现象。供试品相对密度符合相对密度检查标准。膏滋加热水溶化静置观察无焦屑等异物，符合不溶物检查标准。

3 结论

本试验以桑葚为君药，山药为臣药，龙眼肉为佐药，甘草为使药进行配方。采用了响应面法进行筛方，确定了组方含量为桑葚53.68 g、山药22.73 g、龙眼肉9.18 g、甘草7.75 g，此时出膏率为39.57%。所得膏滋汤为深紫色药液，伴有独特的香味。最后浓缩收膏得到暗紫色膏滋。进行质量检查，结果表明本试验所得膏滋无异味，膏体细腻、有光泽，口感较好，且稠度中等，无霉败现象，无焦屑类不溶物，相对密度符合要求。