基于AHP-EWM 结合Box-Behnken 响应面法优化黄芩多指标成分的微波提取工艺

摘要：结合层次分析法（AHP）-熵权法（EWM），通过单因素实验考察功率、液固比、提取时间、提取次数和粒度对黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素和汉黄芩素得率及出膏率的影响。以综合评分为响应值，利用四因素三水平Box-Behnken（BBD）响应面法优化黄芩的微波提取工艺，并通过扫描电子显微镜（SEM）观察提取前后药材粉末的微观形态变化。BBD 响应面法得到的最优提取工艺条件为：微波功率390 W、液固比56 mL/g、提取时间472 s、粒度80 目（180 μm），此时黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素得率分别为16.82%、3.46%、0.30%、0.31%，出膏率73.73%，综合评分10.75。该工艺提取效果优于常见的回流提取方法，实现评价结果主客观的内在统一。

关键词：黄芩；微波提取；层次分析法；熵权法；Box-Behnken 响应面法

中图分类号：R284.2 文献标志码：A

黄芩（Scutellaria baicalensis Georgi）是一味常见的传统中药材，始记载于《神农本草经》[1]，有清热燥湿、泻火解毒、止血、安胎的功效[2]。目前，药典及大多数与黄芩相关的文献[3] 多以单一的黄芩苷作为指标成分进行研究[4]，而忽视了其他有效成分。然而中药成分复杂多样[5]，发挥药效不单靠单一成分，更是靠多种有效成分相辅相成、相互制约协同作用[6]。现代研究表明黄芩中有效成分的生物合成分为根和茎叶两条途径[7]，其中入药部位在根部，主要合成黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素等[8]，多数研究已证实这些成分具有抗炎[9-10]、抗肿瘤[11]、保肝[12] 等多种药理活性[13]。

微波提取法的原理是利用电磁场的作用，使细胞内极性物质吸收微波能，迅速产生大量热量，胞内温度升高，水气化产生压力将细胞膜和细胞壁冲破，形成孔洞结构，从而使胞外液能够进入细胞内溶解并传递目标成分[14]。与传统回流法相比，微波提取法的加热和传质方向均为由内向外，具有穿透力强、高效、节能等优点。

传统多指标实验常以研究者的主观意志和经验进行判断[15]，难以对客观实际结果全面把握。本文将基于层次分析法[16]（AHP）和熵权法[17]（EWM），实现主客观赋权法结合，将黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素和汉黄芩素的得率及出膏率[18] 同时引入最终评价标准中，运用Box-Behnken（BBD）响应面法优化实验，达到对各影响因素整体评价的目的，从而优化黄芩多指标成分的微波提取工艺。

1 实验材料

黄芩饮片由上海凯宝药业股份有限公司提供（批次2206202）；对照品黄芩苷（批号1101P025）、汉黄芩苷（批号613F021）、黄芩素（批号1011J023）和汉黄芩素（批号1018D021）均购自北京索莱宝科技有限公司；甲醇（色谱纯，批号M216171）购自美国默克集团；乙腈（色谱纯，批号23015108）购自美国霍尼韦尔国际有限公司；无水乙醇（分析纯，批号20221223）购自国药集团化学试剂有限公司；甲酸（色谱纯，批号F226274）购自上海玻尔化学试剂有限公司；纯净水，购自杭州娃哈哈集团有限公司；去离子水，华东理工大学校内制备。

AL104 型分析天平（梅特勒-托利多仪器有限公司），BJ-300A 型粉碎机（拜杰科技有限公司），DHG-9055A 型鼓风干燥箱（上海一恒科学仪器有限公司），TDZ5-WS 型台式低速离心机（湖南湘仪实验室仪器开发有限公司），SHZ-D（Ⅲ）循环水式多用真空泵（上海予华仪器设备有限公司），LCD-SK5210HP 型功率可调型台式加热超声仪（上海科导超声仪器有限公司），ER-692 型微波反应器（中国电子器件工业总公司），DF-101S 型集热式恒温加热磁力搅拌器（上海予华仪器设备有限公司），250 mL 调温型磁力搅拌电热套（上海豫康科教仪器设备有限公司），P230Ⅱ型高效液相色谱仪（大连依利特分析仪器有限公司）。