連參通淋片中揮發(fā)油提取及包合工藝研究*

屈云萍，劉鐵軍，王 嬌，郝娟娟，楊斯斯

（神威藥業(yè)集團(tuán)有限公司，河北 石家莊 051430）

1 儀器與試藥

1．1 儀器

電熱真空干燥機(jī)（貴陽新奇微波工業(yè)有限責(zé)任公司）；Mettler-RLC-210．4型電子分析天平（梅特勒-托利多儀器＜上海＞有限公司）；配液罐（浙江蒼南縣立甌石化設(shè)備有限公司）；DFY-00型粉碎機(jī)（溫嶺市大德中藥材器械廠）。

1．2 試藥

白術(shù)Atractylodes macrocephalaKoidz．藥材購(gòu)自河北安國(guó)，石菖蒲Acorus tatarinowii Schott藥材購(gòu)自四川蒼溪縣，均經(jīng)河北省藥品檢驗(yàn)研究院孫寶惠主任中藥師鑒定為毛茛科植物芍藥的干燥根、天南星科植物石菖蒲的干燥根莖的正品；β-環(huán)糊精（安徽山河藥用輔料股份有限公司）；乙醇等。

2 方法

2．1 制備工藝

取13味中藥飲片，其中白術(shù)、石菖蒲提取揮發(fā)油，以β-環(huán)糊精包合，備用。其余飲片與提油后的藥渣一并提取濃縮成稠膏，低溫干燥，粉碎成細(xì)粉，加入揮發(fā)油包合物及適量淀粉，壓制成片，包薄膜衣，即得。

2．2 揮發(fā)油提取工藝條件優(yōu)化

2．2．1 單因素考察

粒徑：稱取白術(shù)、石菖蒲飲片共50 g，共12份，取3份考察。加1倍量水，室溫浸泡1 h，用水蒸氣蒸餾5 h，計(jì)算收率，隨著藥材粒徑的變小，收率呈下降趨勢(shì)，因此選擇3 cm段繼續(xù)考察。

浸泡時(shí)間：取3份3 cm段飲片，加10倍量水，室溫浸泡0．5，1．0，1．5 h，水蒸氣蒸餾5 h，計(jì)算收率，隨浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)，收率增加，故選擇浸泡1．5 h繼續(xù)考察。

加水量：取3份3 cm段飲片，浸泡1．5 h，分別加8，10，12倍量水，用水蒸氣蒸餾5 h，計(jì)算收率，加10倍量水的揮發(fā)油收率最高，故選擇提取加水量為10倍繼續(xù)考察。

提取時(shí)間：取3份3 cm段飲片，浸泡1．5 h，加10倍量水，分別提取4，5，6 h，計(jì)算收率，隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng)，收率增加，故選擇6 h繼續(xù)考察，結(jié)果見表1。

2．2．2 正交試驗(yàn)

采用L9（34）正交試驗(yàn)，選擇浸泡時(shí)間（A）、藥材粒徑（B）、加水量（C）、提取時(shí)間（D）為4個(gè)因素[6]，以揮發(fā)油收率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，優(yōu)化提取工藝，因素與水平見表2，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果見表3，方差分析結(jié)果見表4?？梢姡饕蛩貙?duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響順序?yàn)镈＞B＞C＞A，即提取時(shí)間、因素藥材粒徑有顯著影響，加水量、浸泡時(shí)間無顯著影響。綜合考慮，確定連參通淋片中揮發(fā)油提取工藝水平的最優(yōu)組合為A1B3C2D3。

表1 提取工藝優(yōu)化單因素考察結(jié)果

表2 提取工藝優(yōu)化因素水平表

表3 提取工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果（n=9）

表4 提取工藝優(yōu)化方差分析結(jié)果

2．2．3 工藝驗(yàn)證

按優(yōu)化后的工藝條件，提取6批（每批藥材總量50 kg）揮發(fā)油[7]，收率分別為0．57%，0．55%，0．56%，0．54%，0．55%和0．56%，均值為0．555%，RSD為1．89%（n=6）。結(jié)果均在預(yù)測(cè)范圍內(nèi)，重復(fù)性良好，證明優(yōu)化工藝條件可行。

2．3 揮發(fā)油包合工藝考察

2．3．1 包合物制備[8-9]

飽和水溶液法：將稱量好的β-環(huán)糊精，用純化水?dāng)嚢?，加入配液罐中，加熱至?guī)定溫度，同時(shí)開啟攪拌，溶液呈透明狀時(shí)停止加熱。待溶液溫度降至規(guī)定溫度時(shí)，用等量95%乙醇稀釋后的揮發(fā)油緩慢加入到β-環(huán)糊精溶液中，邊加邊攪拌，到達(dá)規(guī)定時(shí)間后放出，置冷庫冷藏24 h，用200目濾布過濾，濾渣用水洗滌后再用乙醚洗滌至無揮發(fā)油味，置烘箱中于60℃以下干燥，粉碎，即得。

膠體磨法：取一定量的β-環(huán)糊精，加入一定量的水，攪拌，加入膠體磨中研磨至規(guī)定時(shí)間，緩慢加入揮發(fā)油，研磨至規(guī)定時(shí)間，低溫冷藏24 h，用200目濾布過濾，將濾渣用水洗滌后再用乙醚洗滌至無揮發(fā)油味，置烘箱中于60℃以下干燥，粉碎，即得。

2．3．2 測(cè)定指標(biāo)

空白回收率：將包合物放入揮發(fā)油提取器，提出來的油即為被包合的油。取1 mL揮發(fā)油，在該揮發(fā)油提取器中進(jìn)行空白回收率測(cè)定，按公式（1）計(jì)算。

包合率及包合物得率：將包合物精密稱定，置1000mL圓底燒瓶中，加入400 mL蒸餾水，分別按2015年版《中國(guó)藥典（四部）》通則“揮發(fā)油測(cè)定法”提取揮發(fā)油，按公式（2）和（3）計(jì)算揮發(fā)油包合率和包合物得率。

綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)（Y）：揮發(fā)油包合得越多，留存在產(chǎn)品中發(fā)揮療效就越好，因此將包合率占比定為60%，包合物得率定為40%，見公式（4）。

2．4 兩種包合方法比較

取工藝驗(yàn)證項(xiàng)下提取的6批揮發(fā)油，按2．3．1項(xiàng)下方法進(jìn)行包合，通過預(yù)試驗(yàn)用兩種包合方法各做3批，對(duì)揮發(fā)油的包合率及得率進(jìn)行比較。結(jié)合大生產(chǎn)的產(chǎn)能及能耗綜合考慮，選擇飽和水溶液法進(jìn)行連參通淋片中揮發(fā)油的包合。

2．5 星點(diǎn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)優(yōu)選飽和水溶液法包合工藝

依據(jù)文獻(xiàn)[10-11]，并經(jīng)預(yù)試驗(yàn)考察，得出影響飽和水溶液法包合的主要因素有β-環(huán)糊精的倍數(shù)因素（A）、包合溫度（因素B）、包合時(shí)間（因素C）和加油速率（因素D）等，以此為考察因素，以包合率（Y1）及包合物得率（Y2）為評(píng)價(jià)指標(biāo)，按2．3．2項(xiàng)下方法進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果見表5和表6。

表5 包合工藝優(yōu)化因素水平表

表6 包合工藝優(yōu)化總體試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果

2．6 模型的建立及其顯著性檢驗(yàn)

利用Design-Expert 8．0．6軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合分析[12-13]，得Y值與各因素變量的二次回歸方程Y=-1．10A＋4．02B＋1．12C-2．48D-2．82AB-2．72AC＋4．25BC＋3．35BD-3．40CD-2．30A2-6．10B2-3．85C2-3．15D2＋84．30（R2=0．952 4）。

對(duì)該模型進(jìn)行方差分析，得回歸模型系數(shù)顯著性檢驗(yàn)結(jié)果，詳見表7?？梢?，方差變量與自變量之間的線性關(guān)系明顯，模型P＜0．000 1，表明該回歸模型極顯著，失擬項(xiàng)（P=0．730 3＞0．05）不顯著，說明未知因素對(duì)結(jié)果干擾很?。辉撃Ｐ蛿M合程度良好，誤差小，信噪比（S／N）為20．351，大于4，充分說明該模型能基本反映4種因素與Y的關(guān)系，可用此模型來分析和預(yù)測(cè)飽和水溶液法包合揮發(fā)油的包合率及包合物得率。由F檢驗(yàn)可得到因子貢獻(xiàn)率為B＞D＞C＞A。

由模型系數(shù)顯著性檢驗(yàn)結(jié)果可知，模型的1次項(xiàng)A，C達(dá)到顯著水平（P＜0．05），B，D達(dá)到極顯著水平（P＜0．01），對(duì)揮發(fā)油包合工藝線性效應(yīng)極顯著，2次項(xiàng)均達(dá)到極顯著水平（P＜0．01），交互項(xiàng)均達(dá)到極顯著水平（P＜0．01），見圖1。在本研究設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，包合溫度和加油速率對(duì)揮發(fā)油的包合線性效應(yīng)和曲面效應(yīng)都極顯著，β-環(huán)糊精倍數(shù)、包合時(shí)間的線性效應(yīng)和曲面效應(yīng)都顯著。

2．7 響應(yīng)曲面優(yōu)化揮發(fā)油包合工藝條件

利用Design-Expert 8．0．6軟件，預(yù)測(cè)得揮發(fā)油包合最佳工藝為：10倍于揮發(fā)油的β-環(huán)糊精、43．18℃包合溫度、40 mL／min的加油速率下，包合時(shí)間5 h，為便于生產(chǎn)操作，確定最佳工藝為10倍于揮發(fā)油的β-環(huán)糊精、43℃包合溫度、40 mL／min的加油速率下，包合時(shí)間5 h。在最佳工藝條件下，包合綜合評(píng)價(jià)Y值最高可達(dá)92．3。

圖1 交互項(xiàng)對(duì)Y值的3D效應(yīng)面圖

表7 響應(yīng)曲面二次回歸方程方差分析模型擬合

2．8 優(yōu)化工藝驗(yàn)證

用優(yōu)化的最優(yōu)工藝條件進(jìn)行包合3批樣品，每批樣品10 mL，試驗(yàn)所用物料、包合時(shí)間及包合物綜合評(píng)價(jià)見表8。3批樣品的Y值分別為92．4%，92．2%，91．6%，RSD為0．45%，與預(yù)測(cè)Y值得偏差分別為0．11%，-0．11%，-0．76%，結(jié)果表明基于響應(yīng)曲面法所得優(yōu)化條件準(zhǔn)確、可靠。

表8 包含工藝驗(yàn)證試驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果

3 討論

通過正交試驗(yàn)，對(duì)連參通淋片中的揮發(fā)油提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化。揮發(fā)油的提取方法主要有水蒸氣蒸餾法、溶劑提取法、吸收法、壓榨法和超臨界萃取法等，其中超臨界萃取法能提取得到較多的揮發(fā)油，但本研究中考察時(shí)只針對(duì)水蒸氣蒸餾法做了研究，后續(xù)可考察不同的提取方法，比較揮發(fā)油的收率、質(zhì)量及提取成本，考察更適合工業(yè)化生產(chǎn)的提取方法。本研究中通過前期預(yù)試驗(yàn)考察了膠體磨法和飽和水溶液法，最終選擇飽和水溶液法進(jìn)行連參通淋片中揮發(fā)油的包合。對(duì)揮發(fā)油的包合方法還有很多，如超聲法、攪拌法等，后續(xù)可開展相關(guān)的包合方式考察。本次試驗(yàn)中未對(duì)包合物進(jìn)行成分檢測(cè)確認(rèn)，后續(xù)工作將持續(xù)開展揮發(fā)油成分的保留研究。