基于正交试验优选炙淫羊藿动态逆流提取连续生产工艺

尚海宾，陈小平，张文标，张永秉

（1.白云山汤阴东泰药业有限责任公司，河南 汤阴 456150；2.丹阳市华泰制药机械有限公司，江苏 丹阳 212300；3.河南天浩智能科技有限公司，河南 荥阳 450100；4.浙江药科职业大学，浙江 宁波 315500）

炙淫羊藿，具有补肾阳、强筋骨、祛风湿功效，用于肾阳虚衰所致阳痿遗精、筋骨痿软、风湿痹痛、麻木拘挛，是临床常用中药[1]。现代中药药理研究发现炙淫羊藿具有抑制破骨细胞、促进成骨细胞生长，镇静、抗抑郁，增强免疫功能，炙淫羊藿总黄酮、炙淫羊藿苷可以改善脑缺氧、脑缺血，增加脑血流量，扩张血管，保护心脑血管系统，炙淫羊藿总黄酮具有抑菌、抗炎、抗病毒，抗氧化、抗衰老，炙淫羊藿苷具有显著的抑瘤作用等新的用途[2-3]。中药提取为获取有效成分的关键环节，当前我国中药提取普遍采用人工投料、罐式提取间歇性生产，存在着产量小、效率低、能源用量大、生产成本高等弊端。而中药连续逆流动态提取智能化连续生产新技术的提取溶媒用量少，能源用量少，药材受热均匀、受热时间短，有效成分转移率高，可不间断连续生产，可更好地保留热敏性有效成分等优点[4]，为充分利用炙淫羊藿药物疗效，践行中药连续生产新理论[5-7]，基于L8（2）7正交试验优选炙淫羊藿动态逆流提取连续生产工艺，在连续生产状态下对设备的性能进行考察，对由定量投料、浸润、动态逆流三个操作单元直接相连组成的连续提取生产工艺进行验证，对连续生产新技术的适用性进行研究[8]。

1 实验材料在

1.1 设备与仪器

WCSJ20 型万能粗碎机、ND-100 型连续逆流提取机组、300L 真空减压球形低温浓缩器、UV-5100型紫外-可见分光光度计、LC2010AC 型高效液相色谱仪。

1.2 物料

炙淫羊藿药材、甲醇、乙醇、乙腈。

2 方法与结果

2.1 确定因素水平

固定提取温度100 ℃，选择粗碎粒径、浸润时间、加料螺旋推进转速、溶媒加入流量、提取螺旋推进转速、提取时间为考察因素，每因素取 2 个水平，因素水平表见表 1。

表1 炙淫羊藿动态逆流提取连续生产工艺正交试验因素水平 Tab.1 Orthogonal experimental factor levels of dynamic countercurrent extraction of the continuous production process for processed Epimedium

2.2 实验方法与结果

采用 L8（2）7正交表安排试验，以宝藿苷Ⅰ含量转移率、总量含量（朝藿定A、朝藿定B、朝藿定C和炙淫羊藿苷）转移率为考察指标，试验安排及结果见表2，宝藿苷Ⅰ含量转移率方差分析结果见表3，总量含量转移率方差分析结果见表4。

表2 炙淫羊藿动态逆流提取连续生产工艺正交试验安排及结果Tab.2 Orthogonal experimental arrangement and results of dynamic countercurrent extraction of the continuous production process for processed Epimedium

表3 宝藿苷Ⅰ含量方差分析Tab.3 Analysis of variance of content of Baohuoside I

表4 总量含量方差分析Tab.4 Analysis of variance of total content

2.3 结果分析

从试验结果直观分析可知，方差分析选择的粗碎粒径、浸润时间、加料螺旋推进转速、溶媒加入流量、提取螺旋推进转速、提取时间等各因素两水平间均无显著性差异。宝藿苷Ⅰ含量影响最大的因素为A，因素影响顺序为A ＞B ＞F ＞C ＞E ＞D。总含量影响最大的因素为A，因素影响顺序为A＞B ＞C ＞F ＞E ＞D，优选的最佳连续生产工艺为A1B1C1D2E2F2，即：粗碎粒径：3 mm、浸润时间30 min、加料螺旋推进转速：5 r/min、提取溶媒加入流量：100 L/h、提取螺旋推进转速：5 r/min、提取时间：120 min、提取温度：100 ℃。

3 连续生产工艺验证

3.1 验证方法

取中药材炙淫羊藿经粗碎，按优选的炙淫羊藿动态逆流提取连续生产工艺生产，从投料端螺旋推进定量投料，经浸润、提取推向出料端，提取溶媒由进液口定量加入，通过温控装置控制提取温度，药材与提取溶媒均呈单向流，并且流向相反，提取过程中药材在螺旋有孔叶片推进下连续翻转、动态向前与提取溶媒逆流充分接触、置换，取得最大的浓度差进行提取，药渣经挤汁机挤干后出料。

每次连续逆流动态提取连续生产7 天，连续逆流动态提取连续生产实验3 次，分别在提取开始、24 h、48 h、72 h、96 h、120 h、144 h、168 h、提取结束时随机抽取提取液，对炙淫羊藿药材、药渣的宝藿苷Ⅰ含量、总量（朝藿定A、朝藿定B、朝藿定C 和炙淫羊藿苷）含量，宝藿苷Ⅰ含量转移率，总量（朝藿定A、朝藿定B、朝藿定C 和炙淫羊藿苷）含量转移率，浸出物等进行检查。

3.2 验证结果

3.2.1检查方法

按中国药典2020 版高效液相色谱法分别测定炙淫羊藿药材、药渣的宝藿苷Ⅰ含量、总量（朝藿定A、朝藿定B、朝藿定C 和炙淫羊藿苷）含量，按照醇溶性浸出物测定法项下冷浸法测定浸出物，对宝藿苷Ⅰ含量转移率，总量含量转移率，浸膏收率等考察指标进行检查，检查结果详见表5。

表5 炙淫羊藿动态逆流提取连续生产工艺验证检查结果Tab.5 Process validation results of dynamic countercurrent extraction of the continuous production for processed Epimedium

3.2.2检查结果

结果评定：按优选的中药材炙淫羊藿动态逆流提取连续生产工艺进行提取，分别在动态逆流提取连续生产的开始、24 h、48 h、72 h、96 h、120 h、144 h、168 h、提取结束时取样检查，炙淫羊藿药材检查宝藿苷Ⅰ含量均值为0.44 mg/g、总量含量均值为22.94 mg/g，药渣检查宝藿苷Ⅰ含量均值为0.15 mg/ g、总量含量均值为0.22 mg/g，含量转移率检查宝藿苷Ⅰ含量转移率均值为46.14%、总量含量转移率均值为63.24%，含量转移率高。浸出物检查均值为23.07%。浸膏收率检查均值为19.37%。在连续生产状态下中药连续逆流动态提取设备的性能稳定，中药材炙淫羊藿动态逆流提取连续生产工艺的重现性好。

4 结论

连续生产作为制药行业的新兴技术，当前，国内不管是对其的理论研究还是应用研究，在我国均处于初始的起步发展阶段，对连续生产新技术的研究尚未报道[9]。本次研究对连续生产新技术在制药行业的应用，进行了初步的探索。研究结果表明：基于正交试验优选炙淫羊藿动态逆流提取连续生产工艺，重现性好，操作简便，为连续生产新技术在中药提取生产当中的实际应用和连续生产新生产模式的建立，提供了原始的参考依据和数据支持。