星点设计-效应面法优化补骨脂炮制工艺

丁黎艳，郭晏华，黄婷，张蕾

(辽宁中医药大学药学院，辽宁 大连 116600)

星点设计-效应面法优化补骨脂炮制工艺

丁黎艳，郭晏华*，黄婷，张蕾

(辽宁中医药大学药学院，辽宁 大连 116600)

目的：首次采用星点设计-效应面法(central composite design，CCD)优化补骨脂炮制工艺。方法：以具有抗骨质疏松活性的成分补骨脂素、异补骨脂素、补骨脂甲素(补骨脂二氢黄酮)、补骨脂乙素(异补骨脂查耳酮)的总含量为指标。以闷润时间、炒炙时间、炒炙温度为考察因素，采用星点设计-效应面法优选炮制条件，并进行预测分析。结果：最优炮制工艺为闷润10.3h，炒炙12min，炒炙温度为170℃。结论：以抗OP(Osteoporosis)成分为炮制指标，采用星点设计-效应面法可优选得到最佳补骨脂的盐炙工艺，并且预测性良好。

补骨脂；响应面法；炮制

补骨脂为常用中药，生品供外用，炙品供内服，其炮制工艺始载于《雷公炮制论》，《中国药典》2010版中收入的是盐炙法。其炮制工艺的研究具有重要意义，近10年来有4篇文章[1-4]做过相关报道，但筛选的工艺差异较大(见表1)。补骨脂具有温肾助阳，纳气平喘，温脾止泻之功，临床常用于骨质疏松症的治疗。笔者在前期实验的基础上[5]，首次选取具有促进成骨细胞活性的成分补骨脂素、异补骨脂素、补骨脂甲素、补骨脂乙素为炮制指标，首次将响应面法应用于补骨脂的炮制工艺优化中，以期为补骨脂炮制工艺的研究奠定理论基础。

星点设计-效应面法适宜多元非线性模型，它能拟合因素与响应间的全局函数关系，相关系数较高，预测值更接近真实值[6-8]。而均匀和正交设计优化法受线性模型的限制，只能指出某一因素的取值方向，无法求得极值。星点设计又具有精度高、预测性好等优点。本实验采用Design-Expert 8.0.7.1软件进行分析，以4种成分的总含量为指标筛选较优盐炙工艺。

表1 现有炮制工艺优化情况

1 仪器与试药

1.1 仪器

日本岛津LC-10AT型双泵高效液相色谱仪；SPD-10AVP紫外检测器；UVmini-1240型紫外-可见分光光度计；Sartorius CP225D型电子分析天平；KQ2200型超声波清洗器。

1.2 试药

乙腈、甲醇为色谱纯(天津科密欧有限公司)；水为娃哈哈纯净水；其他试剂均为分析纯。辽海牌食盐(辽宁盐局总公司监制)。补骨脂素(批号：YY20110707)，异补骨脂素(批号：YY20110707)，补骨脂甲素(批号：YY91022-110617)，补骨脂乙素(批号：YY9121-110629)均购于上海源叶生物科技有限公司。补骨脂生品购于安徽九九通医药有限公司，为同一批次生品药材炮制而成(产地：河南)，经辽宁中医药大学翟延君教授鉴定均为豆科植物补骨脂Psoralea corylifolia L.的干燥成熟果实。

2 方法与结果

2.1 色谱条件[6]

采用Kromasil-C18(250mm×4.6mm，5μm)色谱柱，摸索含量测定条件，最终以乙腈(A)-0.3％冰醋酸(B)为流动相，B相浓度洗脱梯度：0～10min，63％～55％；10～20min，55％～50％；20～30min，50％～45％；30～50min，65％～35％。流速：1.0mL·min-1；柱温：室温。245nm检测波长下进样10μL。

2.2 对照品溶液制备

精密称取4种对照品适量，分别置5mL棕色容量瓶中加甲醇溶解，制得浓度为200.0μg·mL-1的对照品储备液，备用。最终确定采用补骨脂素21.2μg·mL-1，异补骨脂素 21μg·mL-1，补骨脂甲素21.2μg·mL-1，补骨脂乙素22μg·mL-1的混合对照品，进样10μL。对照品HPLC图见图1。

图1 混合对照品HPLC图

2.3 供试品溶液制备

取不同炮制条件的补骨脂粉末(过60目筛)0.2g，精密称定，置25mL量瓶中，加入20mL甲醇，超声提取30min，放冷，加甲醇至刻度，摇匀，静置，上清液用微孔滤膜(0.45μm)滤过，即得[3]。

2.4 星点设计与效应面分析

2.4.1 试验设计与结果 本实验采用软件Design-Expert8.0.7.1中的Central Composite试验设计方法，选取闷润时间(A)、炒炙时间(B)、炒炙温度(C)为试验的3个因素，5个水平分别以±1.732，±1，0进行编码，见表2，以4种成分总含量(mg·g-1)为响应值(Y)。星点设计方案及结果见表3。每次取100g补骨脂按表3试验，并测4种成分的含量，供试品重叠色谱图见图2。

表2 星点设计因素与水平表

表3 星点设计与结果/mg·g-1

2.4.2 模型建立及方差分析 利用Design-Expert8.0.7.1软件进行多元回归拟合，得到二次多项回归模型：Y＝15.91＋1.86A＋0.60B-1.06C-0.81BC-1.63B2-1.41C2，r＝0.914 7，表明 Y(4种成分的总含量)实际值与预测值之间有良好的拟合度，因此该模型可以用于预测补骨脂盐炙工艺。利用软件分别绘制各因变量曲面图，如图3。

从表4方差分析结果可知，在试验设定的区域范围内，3个因素对Y的影响都有统计学意义。回归方程失拟检验不具有统计学意义，说明未知因素对试验结果干扰很小。经F值检验显示总模型方程具有统计学意义，说明该方程与实际情况拟合较好。

图2 样品重叠色谱图

图3 各因素对4种成分总含量影响的效应面图

表4 方差分析表l

2.4.3 验证实验 经综合评价，确定补骨脂的较优炮制工艺为闷润10.3h，炒炙12min，炒炙温度为170℃。重复3次实验，将预测值与实测值比较并计算偏差，预测值为18.10mg·g-1，实测值为17.53mg·g-1，RSD＝3％。预测值与实测值的偏差较小，数学模型预测性较好，说明该工艺稳定可行，具有实际应用价值。

3 讨论

在不同炒炙条件下，对补骨脂的外观气味进行比较，当补骨脂单次炮制量足够时，在较优工艺条件下，补骨脂会散发出很强香气，并且表面会微鼓起，补骨脂内部无绿芯，质地较脆。温度太高或在较高温度下长时间炒炙，补骨脂极易碳化。因此补骨脂内部化学成分是否发生质的变化，值得我们进一步研究。

[1]王淑兰.补骨脂炮制工艺探讨[J].中国乡村医药杂志，2005，12(12)：45.

[2]郭晏华，贾天柱，林桂梅.均匀设计和回归分析优化补骨脂微波炮制工艺[J].中国中药杂志，2007，32(12)：1167-1170.

[3]胡馨，王平，张英华，等.补骨脂炮制工艺与质量标准研究[J].中成药，2007，29(7)：1026-1030.

[4]林辉，胡昌江，李兴迎，等.正交试验法优选补骨脂的盐炙工艺[J].中国药业，2008，17(7)：35-36.

[5]丁黎艳，郭晏华，张明波.补骨脂中组织蛋白酶K抑制剂的虚拟筛选[J].辽宁中医杂志，2012，39(4)：710-711.

[6]Iskandaram B，Clair JH，Patel P，et al.Simultaneous optimization of capsule and tablet formulation using response surface methodology[J].Drug Dev Ind Pharm，1993，19(16)：2089-2101.

[7]Abu-Izza KA，Garcia Contreras L，Lu DR.Preparation and evaluation of zidovudine-loaded sustained-release microspheres：optimization of multiple response variable[J].JPharm Sci，1996，85(6)：572-576.

[8]Branchu S，Forbes RT，York P，et al.A central composite design to investigate the thermal stabilization of lysozyme[J].Pharm Res，1999，16(5)：702-708.

Optim ization of Processing Technology of Psoraleae Fructus by Star Dot Design-response Surface M ethodology

DING Li-yan，GUO Yan-hua，HUANG Ting，ZHANG Lei
(Liaoning University of Traditional Chinese Medicine，Dalian 116600，China)

Objective：To optimize processing technology of Psoraleae Fructus by Star Dot Design-response surface methodology.M ethods：Using the total content of Psoralen、Iso-psoralen，Bavachin and Corylifolinin as processing indicators，which are anti-OP components of Psoraleae Fructus，moistening time，parching temperature and time as independent variable respectively，processing technology selected by Star Dot Design-response surface methodology.Results：The optimal processing parameters consisted ofmoistening 10.3h，12min of baking time at 170℃.Conclusion：The evaluation of processing based on anti-OP composition of psoralen is established and it＇s feasible to evaluate quality of processed products by active components.As the method to optimize the optimal processing parameter of Psoraleae Fructus，the Star Dot Design-response surface methodology can be used for processing production with high accuracy.

Psoraleae Fructus；Response Surface Methodology；Processing

2012-09-19)

*[通讯作者]郭晏华，E-mail：guoyanhualnu＠sina.com