中心組合－效應(yīng)面法優(yōu)化落新婦水煎煮提取工藝

張立劍，付蕾，黃楠楠，樊銳鋒，李洪陽，李彥冰

(黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)，黑龍江 哈爾濱 150040)

落新婦(Astibe Chinensis Maxim)系虎耳草科植物，別名小升麻、紅升麻、金毛三七，其根在民間常作為鎮(zhèn)痛藥用，主要分布于我國北方多個省份，其天然資源極為豐富。落新婦性溫，味澀，具有活血祛瘀、止痛、解毒之功效。全草及根莖均可入藥，全草用來治療風(fēng)熱感冒，頭身疼痛，咳嗽;根可用來治療跌打損傷，風(fēng)濕性關(guān)節(jié)痛，手術(shù)后疼痛，胃痛等［1］。落新婦經(jīng)藥理學(xué)的研究，確定水提物有效［2］，因此采用水煎煮提取工藝。這樣既繼承了中醫(yī)藥傳統(tǒng)劑型－湯劑，又降低了以后生產(chǎn)擴(kuò)大化所需要的成本。本文以干粉得率為定量標(biāo)準(zhǔn)，采用中心組合－效應(yīng)面法優(yōu)化了水煎煮提取的最優(yōu)工藝條件，為以后的制劑及生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 儀器與試藥

電子分析天平(AB204－N，梅特勒－托利多儀器上海有限公司);P/G2003培養(yǎng)干燥箱(中國·重慶試驗(yàn)設(shè)備一分廠);RE－5285A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠);KQ－250E型超聲波清洗器(昆山超聲儀器有限公司);甲醇為HPLC級，其余試劑為分析純。落新婦產(chǎn)地為黑龍江省鐵力市馬永順林場，經(jīng)黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院生藥學(xué)教研室孫慧峰副教授鑒定為落新婦(Astibe Chinensis Maxim)。

2 方法與結(jié)果

2.1 干粉收率計算

取落新婦原藥材5g，按設(shè)計好的正交表的提取條件進(jìn)行水煎煮提取，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器進(jìn)行減壓濃縮，收干，甲醇轉(zhuǎn)樣，烘箱中烘干，計算干粉重量。

收率(%)=干粉重量/5g×100%。

2.2 中心組合－效應(yīng)面法優(yōu)化水煎煮提取工藝條件

2.2.1 試驗(yàn)設(shè)計與結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果顯示，落新婦水煎煮提取工藝較顯著的因素有:提取時間，煎煮次數(shù)，加水量。試驗(yàn)設(shè)計方案與結(jié)果見表1和2。按其選擇的因素和水平進(jìn)行水煎煮。

表1 中心組合－效應(yīng)面法試驗(yàn)設(shè)計與水平因素的編碼

表2 中心組合－效應(yīng)面法試驗(yàn)設(shè)計與結(jié)果

2.2.2 模型擬合

采用 Design－Expert 7.1.5(試用版)軟件對所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行效應(yīng)面試驗(yàn)分析，以干粉得率為定量指標(biāo)，對各因素進(jìn)行二項(xiàng)式方程擬合。得以干粉得率(Y)為響應(yīng)值，3個參數(shù)為自變量的方程1:

對落新婦提取的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行方差分析，結(jié)果(見表3)顯示:煎煮次數(shù)對干粉得率有極顯著影響;煎煮次數(shù)和煎煮時間的交互相對巖白菜素的得率有極顯著影響;加水量與煎煮時間的交互相對干粉得率有顯著影響;剔除不顯著項(xiàng)后即得回歸方程式2。簡化的方程r值降幅較小，說明此方程有較高的可信度。

由表3可知:回歸方程失擬檢驗(yàn)不顯著。擬合檢驗(yàn)結(jié)果為極顯著，所得的回歸方程能較好的預(yù)測干粉提取得率隨各參數(shù)的變化規(guī)律。

表3 方差分析表

圖1 三維效應(yīng)面圖及等高線

2.2.3 效應(yīng)面預(yù)測及優(yōu)化

根據(jù)二次多項(xiàng)式模型，應(yīng)用Design－Expert 7.1.5(試用版)軟件繪制考察指標(biāo)與影響較顯著的兩個自變量的三維效應(yīng)曲面圖(其余自變量設(shè)為中心點(diǎn)值)及等高線見圖1。由回歸模型進(jìn)行預(yù)測分析，干粉得率預(yù)測值最高為55.478 8%，最優(yōu)條件見表4。最優(yōu)條件驗(yàn)證見表5。

表4 最優(yōu)條件預(yù)測

表5 最優(yōu)條件驗(yàn)證

3 討論

采用一般的正交試驗(yàn)設(shè)計﹑篩選最優(yōu)提取工藝條件，即采用線性數(shù)學(xué)模型進(jìn)行擬合，試驗(yàn)次數(shù)雖然少，但精確度不夠，預(yù)測性不好。

本實(shí)驗(yàn)采用非線性擬合的中心組合－效應(yīng)面法首次對落新婦的水煎煮提取工藝條件進(jìn)行了優(yōu)化，取得了較好的效果。

［1］朱有冒.東北藥用植物［M］.哈爾濱:黑龍江科技出版社，1989:490.

［2］李彥冰，楊波，張琳.落新婦根鎮(zhèn)痛作用的實(shí)驗(yàn)研究［J］.中醫(yī)藥學(xué)報，2002，30(4):58.