中心组合－效应面法优化落新妇水煎煮提取工艺

张立剑，付蕾，黄楠楠，樊锐锋，李洪阳，李彦冰

(黑龙江中医药大学，黑龙江 哈尔滨 150040)

落新妇(Astibe Chinensis Maxim)系虎耳草科植物，别名小升麻、红升麻、金毛三七，其根在民间常作为镇痛药用，主要分布于我国北方多个省份，其天然资源极为丰富。落新妇性温，味涩，具有活血祛瘀、止痛、解毒之功效。全草及根茎均可入药，全草用来治疗风热感冒，头身疼痛，咳嗽;根可用来治疗跌打损伤，风湿性关节痛，手术后疼痛，胃痛等［1］。落新妇经药理学的研究，确定水提物有效［2］，因此采用水煎煮提取工艺。这样既继承了中医药传统剂型－汤剂，又降低了以后生产扩大化所需要的成本。本文以干粉得率为定量标准，采用中心组合－效应面法优化了水煎煮提取的最优工艺条件，为以后的制剂及生产提供理论依据。

1 仪器与试药

电子分析天平(AB204－N，梅特勒－托利多仪器上海有限公司);P/G2003培养干燥箱(中国·重庆试验设备一分厂);RE－5285A旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂);KQ－250E型超声波清洗器(昆山超声仪器有限公司);甲醇为HPLC级，其余试剂为分析纯。落新妇产地为黑龙江省铁力市马永顺林场，经黑龙江中医药大学药学院生药学教研室孙慧峰副教授鉴定为落新妇(Astibe Chinensis Maxim)。

2 方法与结果

2.1 干粉收率计算

取落新妇原药材5g，按设计好的正交表的提取条件进行水煎煮提取，用旋转蒸发器进行减压浓缩，收干，甲醇转样，烘箱中烘干，计算干粉重量。

收率(%)=干粉重量/5g×100%。

2.2 中心组合－效应面法优化水煎煮提取工艺条件

2.2.1 试验设计与结果

试验结果显示，落新妇水煎煮提取工艺较显著的因素有:提取时间，煎煮次数，加水量。试验设计方案与结果见表1和2。按其选择的因素和水平进行水煎煮。

表1 中心组合－效应面法试验设计与水平因素的编码

表2 中心组合－效应面法试验设计与结果

2.2.2 模型拟合

采用 Design－Expert 7.1.5(试用版)软件对所得到的数据进行效应面试验分析，以干粉得率为定量指标，对各因素进行二项式方程拟合。得以干粉得率(Y)为响应值，3个参数为自变量的方程1:

对落新妇提取的数学模型进行方差分析，结果(见表3)显示:煎煮次数对干粉得率有极显著影响;煎煮次数和煎煮时间的交互相对岩白菜素的得率有极显著影响;加水量与煎煮时间的交互相对干粉得率有显著影响;剔除不显著项后即得回归方程式2。简化的方程r值降幅较小，说明此方程有较高的可信度。

由表3可知:回归方程失拟检验不显著。拟合检验结果为极显著，所得的回归方程能较好的预测干粉提取得率随各参数的变化规律。

表3 方差分析表

图1 三维效应面图及等高线

2.2.3 效应面预测及优化

根据二次多项式模型，应用Design－Expert 7.1.5(试用版)软件绘制考察指标与影响较显著的两个自变量的三维效应曲面图(其余自变量设为中心点值)及等高线见图1。由回归模型进行预测分析，干粉得率预测值最高为55.478 8%，最优条件见表4。最优条件验证见表5。

表4 最优条件预测

表5 最优条件验证

3 讨论

采用一般的正交试验设计﹑筛选最优提取工艺条件，即采用线性数学模型进行拟合，试验次数虽然少，但精确度不够，预测性不好。

本实验采用非线性拟合的中心组合－效应面法首次对落新妇的水煎煮提取工艺条件进行了优化，取得了较好的效果。

［1］朱有冒.东北药用植物［M］.哈尔滨:黑龙江科技出版社，1989:490.

［2］李彦冰，杨波，张琳.落新妇根镇痛作用的实验研究［J］.中医药学报，2002，30(4):58.