響應(yīng)面分析法優(yōu)化山茱萸水提工藝參數(shù)研究

陳 程

(西安醫(yī)學(xué)院 藥學(xué)院， 陜西 西安 710021)

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響應(yīng)面分析法優(yōu)化山茱萸水提工藝參數(shù)研究

陳 程

(西安醫(yī)學(xué)院 藥學(xué)院， 陜西 西安 710021)

目的：利用響應(yīng)面分析法優(yōu)化山茱萸水提工藝參數(shù)。方法：利用單因素試驗(yàn)考查加水倍量、煎煮時(shí)間、煎煮次數(shù)對(duì)馬錢(qián)苷含量的影響，并在此基礎(chǔ)上運(yùn)用中心組合(Box-Benhnken)試驗(yàn)設(shè)計(jì)和響應(yīng)面分析法，獲得多元二次線(xiàn)性回歸方程，以馬錢(qián)苷含量為響應(yīng)值作響應(yīng)面和等高線(xiàn)。結(jié)果：山茱萸最佳水提工藝條件為：加6倍量水，煎煮2次，每次90min。結(jié)論：響應(yīng)面分析法優(yōu)化得到的提取條件參數(shù)準(zhǔn)確可靠，具有進(jìn)一步應(yīng)用的可行性。

山茱萸；響應(yīng)面分析；工藝參數(shù)；工藝優(yōu)化

中藥山茱萸為植物山茱萸 (CornusofficinalisSieb.et Zucc)的干燥成熟果實(shí)[1]，別名山萸肉、藥棗，俗稱(chēng)“棗皮”等，屬于藥食同源的品種之一。其果肉含有近20種氨基酸和大量人體必需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，含有較強(qiáng)活性成分如皂苷、環(huán)烯醚萜苷、多糖、有機(jī)酸、酚類(lèi)、鞣質(zhì)等[2]。目前大多數(shù)山茱萸提取工藝的優(yōu)化均采用正交設(shè)計(jì)，響應(yīng)面分析法優(yōu)化工藝的研究報(bào)道較少。為此，筆者采用響應(yīng)面分析法，以指標(biāo)性成分馬錢(qián)苷含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，優(yōu)化山茱萸的水提工藝。

1 儀器與材料

1.1 儀器

WJN-50多功能真空濃縮機(jī)；梅特勒電子天平(GB204)；日立L-2000型高效液相色譜儀；GQ高速管式分離機(jī)(上海離心機(jī)研究所有限公司)。

1.2 材料

山茱萸藥材(西安市盛興中藥飲片有限公司)；馬錢(qián)苷對(duì)照品(中國(guó)食品藥品檢定研究院提供，批號(hào)：111640-200604)；水為雙蒸餾水，甲醇、乙腈為色譜純，甲醇和乙醇為分析純。

2 方法與結(jié)果

2.1 指標(biāo)性成分含量測(cè)定

2.1.1 色譜條件 色譜柱: Ameritech C18(4.6mm×250mm,5μm)；流動(dòng)相：乙腈-水 (14∶86)；流速：1mL/min；柱溫：25℃；檢測(cè)波長(zhǎng)：240nm。

2.1.2 對(duì)照品溶液制備 取馬錢(qián)苷對(duì)照品適量，精密稱(chēng)定，加80%甲醇制成每1mL含40.2μg的溶液備用。

2.1.3 供試品溶液制備 精密移取1mL山茱萸水提取液(相當(dāng)于原藥材0.2g)，置于10mL量瓶中加80%甲醇至刻度，超聲5min，靜置30min，過(guò)0.45μm微孔濾膜，取續(xù)濾液備用。

2.1.4 線(xiàn)性關(guān)系考察 精密吸取馬錢(qián)苷對(duì)照品溶液(40.2μg/mL)3、6、9、12、15、18μL，按照“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件，注入液相色譜儀，記錄峰面積。以峰面積(A)為縱坐標(biāo)，馬錢(qián)苷含量(C)為橫坐標(biāo)，計(jì)算回歸方程為：A=3 359 822C-15 281.466 67 (r=0.999 6)，結(jié)果表明馬錢(qián)苷在0.12～0.72μg范圍內(nèi)線(xiàn)性關(guān)系良好。

2.2 響應(yīng)面試驗(yàn)[3]

2.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 根據(jù)以上單因素試驗(yàn)結(jié)果，針對(duì)煎煮時(shí)間、煎煮次數(shù)、加水倍量3個(gè)因素，采用Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法安排實(shí)驗(yàn)，因素水平見(jiàn)表1。以馬錢(qián)苷含量為響應(yīng)值(Y)，結(jié)果見(jiàn)表2。

表1 響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平

2.2.2 回歸模型擬合及檢驗(yàn) 選取Design Expert8.06軟件，根據(jù)多元線(xiàn)性回歸和二項(xiàng)式擬對(duì)表2中響應(yīng)值對(duì)各自變量進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)表3。二次多項(xiàng)回歸方程模型為：Y=3.29+0.080A+0.68B-0.063C-0.37AB-0.26AC-0.18BC-0.18A2-0.48B2-0.095C2。R=0.959 1。由表3可知，整體模型達(dá)到顯著水平，表明該二次方程模型比較顯著(P<0.05)。該方程對(duì)實(shí)驗(yàn)擬合較好，可用此方程對(duì)不同條件下的馬錢(qián)苷提取含量進(jìn)行預(yù)測(cè)。

表2 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法與結(jié)果

2.2.3 響應(yīng)面分析與優(yōu)化 選取Design Expert 8.06軟件，以上述擬合的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，描繪了相應(yīng)的等高線(xiàn)圖和自變量對(duì)響應(yīng)值的三維曲面圖，見(jiàn)圖1。由回歸模型進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，確定最佳提取工藝條件為：加6倍量水，提取2次，每次90min。

2.2.4 驗(yàn)證試驗(yàn) 為了檢測(cè)該模型預(yù)測(cè)工藝條件的可靠性，進(jìn)行3次驗(yàn)證試驗(yàn)，馬錢(qián)苷的平均含量為3.503 5mg/g，結(jié)果與預(yù)期值基本一致(預(yù)期值為3.541 11mg/g)。表明本文所建立模型穩(wěn)定可靠。

3 結(jié)論與討論

目前山茱萸提取工藝大多采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，響應(yīng)面分析法優(yōu)化工藝的研究報(bào)道較少。筆者以提取物體系中馬錢(qián)苷含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)單因素試驗(yàn)確定因素水平，運(yùn)用Box-Behnken響應(yīng)面法優(yōu)化山茱萸最佳水提工藝，軟件分析工藝條件為加6倍量水、每次90min、煎煮2次。驗(yàn)證試驗(yàn)的結(jié)果：馬錢(qián)苷平均含量為3.503 5mg/g，與預(yù)期值僅差1.06%，證實(shí)Box-Behnken響應(yīng)面法在山茱萸提取工藝應(yīng)用中可行，工藝條件重現(xiàn)性好，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

表3 二次回歸方程方差分析

圖1 響應(yīng)面模型

[1] 國(guó)家藥典委員會(huì).中國(guó)藥典(一部)[S].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010：26.

[2] 袁厚蘭，王琳. HPLC法測(cè)定不同來(lái)源山茱萸中馬錢(qián)苷的含量[J].亞太傳統(tǒng)醫(yī)藥，2013(4)：:23-25.

[3] 余小翠,劉高峰,王鑫. 響應(yīng)面法優(yōu)化烏梅透骨口服液制備工藝的研究[J].中國(guó)藥材，2011,34(2)：285-289.

(責(zé)任編輯：宋勇剛)

2014-03-17

陳程(1987-)，男，西安醫(yī)學(xué)院助教，研究方向?yàn)橹兴幮录夹g(shù)應(yīng)用。

R284.2

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1673-2197(2014)13-0019-02