丹參總酚酸微波真空干燥工藝優(yōu)化

方耀平，唐富麗，秦郁文，董自亮

（1.太極集團西南藥業(yè)股份有限公司，重慶 400038； 2.太極集團重慶涪陵制藥廠有限公司，重慶 408000）

丹參總酚酸微波真空干燥工藝優(yōu)化

方耀平1，唐富麗2，秦郁文2，董自亮2

（1.太極集團西南藥業(yè)股份有限公司，重慶 400038； 2.太極集團重慶涪陵制藥廠有限公司，重慶 408000）

目的 優(yōu)化丹參總酚酸的微波真空干燥工藝。方法 以丹參總酚酸中有效成分丹酚酸B的含量為指標，采用三因素水平Box－Behnken設計法，考察了微波真空干燥前浸膏相對密度、微波功率、干燥時間等影響因素。結果 經過驗證，確定其最佳工藝參數，浸膏相對密度為1.29 g／mL的稠膏，微波功率為585 W，微波干燥時間為22.33 min；對最佳工藝進行驗證，結果實測平均值與模型預測值相對接近，表明該模型可靠。結論 微波真空干燥工藝具有干燥時間短、耗能低、特別適合熱敏性成分的干燥等優(yōu)點，值得在中藥物料的干燥工序中推廣。

Box－Behnken設計；丹參總酚酸；微波干燥；丹酚酸B

丹參為唇形科植物丹參 Salvia miltiorriza Bge.的干燥根及根莖，主要成分為水溶性酚酸類及脂溶性二萜醌類成分，具有祛瘀止痛、活血通經、清心除煩之功效［1］。丹參作為活血化瘀藥，臨床常用于冠狀動脈粥樣硬化性心臟?。ê喎Q冠心?。?、心絞痛等的治療，丹參制劑對腦血栓、肝炎、肝硬化等有顯著療效［2］。丹酚酸B是丹參水溶性酚酸類成分中最主要的活性物質，在預防細胞膜損傷、抗血小板聚集等方面均有很強的生物活性，且其含量最高［3］。

微波干燥法是一種“體熱源”加熱方法，指在干燥室熱氣流中使噴成霧狀的液體物料干燥的方法［4－7］。微波真空干燥是將微波輻射技術與真空蒸發(fā)方式相結合而形成的復合干燥方式，既保留了真空干燥的低溫干燥優(yōu)點，又可有效克服常規(guī)干燥傳熱效率低、加熱時間長的缺陷。本研究中就影響丹參總酚酸浸膏微波干燥的關鍵因素進行研究，以丹參總酚酸中主要有效成分丹酚酸B的含量為評價指標，采用Box－Behnken設計法確定丹參總酚酸微波干燥的最佳工藝條件，為工業(yè)化生產提供試驗依據。

1 儀器與試藥

KQ－300E型超聲波清洗器（頻率40 kHz，功率300 W，昆山市超聲儀器有限公司）；LC－2010 AHT型高效液相色譜儀，Class vp色譜工作站（日本島津公司）；BP－211D型電子天平（Sartorius，德國）；KQ－300E型超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；WBZ－10型微波真空干燥箱（貴陽新奇微波工業(yè)有限公司）。丹酚酸B對照品（中國藥品生物制品檢定所，批號為111562－200907）；水為重蒸餾水，甲醇、乙腈均為色譜純，其余試劑均為分析純。原料：取丹參4.5 kg，切成小段，加水于80℃提取2次，合并提取液，濾過，濾液置減壓干燥箱（60℃以下）濃縮至相對密度約為1.22的浸膏，加乙醇至含量為70%，靜置12 h，取上清液，減壓回收乙醇，并濃縮至稠膏，于真空微波干燥箱中干燥，即得。

2 方法與結果

2.1 丹酚酸B含量測定

2.1.1 色譜條件

色譜柱：Dikama C18柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；檢測波長：286 nm；流動相：甲醇－乙腈－0.1%磷酸（7∶20∶73）；流速：1 mL／min；柱溫：30℃；進樣量：10 μL。理論板數按丹酚酸B峰計算應不低于3 000。

2.1.2 溶液制備

精密稱取丹酚酸B對照品5.15 mg，置100 mL容量瓶中，加甲醇溶解并稀釋至刻度，搖勻，即得對照品溶液。精密量取丹參總酚酸浸膏5 mL，加適量甲醇超聲30 min，定容至10 mL，搖勻，進樣前經0.45 μm微孔濾膜濾過，取續(xù)濾液，即得微波前供試品溶液。精密稱取丹參總酚酸微波干燥粉末1.0 g，加適量甲醇超聲30 min，定容至10 mL，搖勻，進樣前經0.45 μm微孔濾膜濾過，取續(xù)濾液，即得微波后供試品溶液。

2.1.3 方法學考察

標準曲線繪制：分別精密吸取10 μL不同質量濃度（5.150，7.725，10.300，12.875，15.450，18.025 μg／mL）的對照品溶液，按擬訂色譜條件依法測定，以峰面積（Y）為縱坐標、質量濃度（X）為橫坐標進行線性回歸，得回歸方程 Y＝49 068 X－1 443.3，r＝0.999 9（n＝6）。結果表明，丹酚酸 B對照品溶液質量濃度在5.150～18.025 μg／mL范圍內與峰面積線性關系良好。

專屬性試驗：分別配制空白溶液、對照品溶液、供試品溶液，按擬訂色譜條件進行試驗。結果各成分和溶劑之間無干擾，表明該方法專屬性良好。

加樣回收試驗：分別精密稱取同一丹參總酚酸微波干燥粉約0.2 g（約含有丹酚酸B 18.06 mg）9份，分成高、中、低3組，分別精密加入對照品適量，平行制備供試品溶液，進樣測定，并計算得回收率為100.87%，RSD為2.13%（n＝9）。

2.1.4 微波處理前后樣品含量測定

取丹參總酚酸微波處理前后供試品溶液，分別吸取10 μL注入高效液相色譜儀，記錄色譜圖及峰面積，根據標準曲線方程計算其中丹酚酸B的含量。

2.2 優(yōu)化試驗設計

綜合文獻［8－10］及課題組前期預試驗結果得知，影響微波真空干燥工藝的因素及較佳的參數跨度為：浸膏相對密度（X1）1.20～1.30 g／mL、微波功率（X2）300～600 W、微波時間（X3）10～30 min。擬以該3個因素為主要影響因素，根據旋轉組合設計的基本原理，各因素設置5個水平。以微波干膏粉中丹酚酸B含量（%）為評價指標進行試驗設計，因素水平設計見表1。取200 g相對密度在1.20～1.30 g／mL范圍內的浸膏數份，采用微波功率300～600 W、真空度－0.08 MPa干燥10～30 min，以高效液相色譜法分別測定不同設計水平下所得丹參總酚酸干浸膏中丹酚酸B的含量（Y），結果見表1。

表1 Box－Behnken設計及試驗結果

2.3 回歸方程方差分析

結果見表2。可見，二次回歸模型的 F＝23.03（P＜0.01），大于0.01水平的 F值，而失擬項的 F值為2.85，P＝0.168 5，小于0.05水平的 F值，說明該模型擬和效果好。3個因素的 F值均大于0.01水平的 F值，P均小于0.01，說明單因素作用對丹酚酸B總得率的大小影響較顯著，但交叉影響因素不明顯。

表2 Box－Behnken試驗結果方差分析

2.4 回歸模型建立

利用SAS 8.0統(tǒng)計軟件分析，將試驗數據輸入計算機，可得真實數據的回歸方程：Y＝－570.752＋905.955 X1＋0.014 X2－0.159X3＋0.005X1X2－0.3X1X3＋0.000 025X2X3－360.131X12－0.000 015 X22－0.003 8 X32。以上模型方程均度顯著（P＜0.01），模型失擬性檢驗無顯著性差異（P＞0.05），且方程擬合優(yōu)度（R2）大于0.95，說明該模型擬合效果較好，實際驗證模擬值與實測值高度吻合，利用該模擬方程可較準確地反映實際試驗結果。

2.5 最佳工藝參數確定

模型預測最大響應值為9.031 08。由分析結果可計算出各因素的最佳取值，即丹參總酚酸微波干燥的最佳工藝參數為：浸膏相對密度1.29 g／mL，微波功率585 W，微波時間22.33 min。

2.6 響應因素水平優(yōu)化

根據上述回歸方程采用Design expert 7.1.3作響應曲面圖，見圖1至圖3。通過該組圖即可對任何兩因素交互影響微波干燥后丹酚酸B含量的效應進行分析與評價，并從中確定最佳因素水平范圍。

圖1 X1－X2響應面曲線

圖2 X1－X3響應面曲線

圖3 X2－X3響應面曲線

2.7 模型驗證

為了驗證丹參總酚酸微波真空干燥工藝模型方程的適用性，在試驗設計篩選最佳因素水平基礎上，重復試驗3次。通過驗證試驗得出，微波干燥浸膏粉中丹酚酸B平均含量為9.04%，預測值為9.03%，試驗誤差小于5%，模型預測值與實測值吻合極好，說明用此模型指導實踐效果非常好。

3 討論

本研究中通過Box－Behnken設計－響應面優(yōu)化方法確定了微波干燥的最佳工藝參數，即浸膏相對密度為1.29 g／mL，微波功率為585 W，微波時間為22.33 min。在該條件下得到最大的丹酚酸B含量為9.03%。SAS統(tǒng)計軟件較傳統(tǒng)的正交統(tǒng)計、均勻設計等方法精確、快捷，可分析各因素之間的相互效應。

微波干燥過程是一個復雜的過程，微觀上會發(fā)生分子的轉移和轉化，宏觀上也會有物料理化性質的改變等。影響微波真空干燥工藝的因素除了試驗中著重考察的物料浸膏密度、微波功率、加熱時間外，還有物料尺寸、鋪層的厚度、真空度等［11］。在應用微波真空干燥時，若對干燥工藝掌握不好，加熱時間控制不準或物料鋪層過厚，均易導致物料發(fā)生焦化現(xiàn)象。微波真空干燥效率較高，但干燥終點的選擇較困難，本試驗中采用水分控制與外觀性狀相結合的判定方法，能夠精準把握，以保證不出現(xiàn)過度干燥現(xiàn)象，結果證明可靠、科學，對微波真空干燥在中藥干燥工藝中的應用也具有直接的指導意義。

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Optimization of Microwave Drying Technology of Total Salvianolic Acid

Fang Yaoping1，Tang Fuli2，Qin Yuwen2，Dong Ziliang2
（1.TaijiGroupSouthwestPharmaceuticalCo.，Ltd.，Chongqing，China 400038； 2.TaijiGroupChongqingFulingPharmaceuticalCo.，Ltd.，Chongqing，China 408000）

ObjectiveTo optimize the microwave drying process of total salvianolic acid.MethodsWith the salvianolic acid B content as the index，the 3－factor level Box－Behnken design method was adopted to investigate the influencing factors before microwave vacuum drying such as the extract density，microwave power and drying time.ResultsThe best technological parameters by verification were as follows：the extract density of 1.29 g／mL，the microwave power of 585 W and the drying time of 22.33 min；in conducting the verification of the optimal technology，the results showed that the actually detected average value was very close to the prediction value of the model，indicating that the model was reliable.ConclusionThe microwave vacuum drying technology has the advantages of short drying time，low power consumption and especially fitting for drying of heat sensitive components，etc.，which is worthy of being promoted in the traditional Chinese medicine materials drying process.

Box－Behnken design；total salvianolic acid；microwave drying；salvianolic acid B

TQ461；R282.71

A

1006－4931（2015）02－0038－03

方耀平（1981－），女，重慶人，碩士研究生，工程師，研究方向為藥物新劑型、新技術，（電子信箱）309724257＠qq.com。

2014－06－11）