动态优化方法在蓝芩口服液提取工艺优化中的应用

徐浩淇，杨世林，章 军，陈 莎，王跃生，刘 安*

(1.贵州大学药学院，贵州 贵阳 550025;2.中国中医科学院中药研究所，北京 100700)

中药所含成分复杂，为了充分利用中药材，优化提取工艺显得尤为重要。如今提取工艺优化方法很多，例如:单因素考察法［1］、正交试验法［2］、均匀设计［3］以及响应曲面分析法［4］等。但这些提取工艺优化方法主要关注有效成分提取率的考察，而忽略了提取效率，致使生产时间过长，耗能过高。

提取工艺动态优化方法是一种新的提取工艺优化方法，能同时考察成分的提取率和提取效率，该工艺所得提取物与正交实验所得提取物基本一致，但能够大幅度减少提取时间，降低成本，在天麻［5］、葛根芩连汤［6］、牛蒡子［7］等提取工艺优化中已得到很好的应用。蓝芩口服液是由板蓝根、黄芩、栀子、黄柏、胖大海等药物组成，其中板蓝根清热解毒、辛凉解表，黄芩、栀子清热燥湿、解毒凉血，胖大海清利咽喉。全方以甘寒为用，以达清热解毒之功，对上呼吸道感染等均有明显的抗病毒、消炎作用，尤其在退热、消除咳嗽等方面，疗效确切。蓝芩口服液原提取工艺中总提取时间为4 h，生产周期较长。故本实验研究拟采用动态优化法优选蓝芩口服液水提工艺，为该方法在企业生产中的推广提供参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

岛津LC-20AT型高效液相色谱仪(日本岛津公司)，DDSF1334型单相电子式电能表(青岛电能电度表有限公司)，TE212-型电子分析天平(德国赛多利斯公司)，药材黄芩、黄柏、板蓝根、栀子、胖大海(由扬子江药业集团江苏制药股份有限公司提供)，经中国中医科学院中药研究所程明副研究员分别鉴定为唇形科植物黄芩Scutellaria baicalensis Georgi的干燥根、芸香科植物黄皮树Phellodendron chinense Schneid.的干燥树皮、十字花科植物菘蓝Isatis indigotica Fort.的干燥根、茜草科植物栀子Gardenia jasminoides Ellis的干燥成熟果实、梧桐科植物胖大海Sterculia lychnophora Hance的干燥成熟种子;黄芩苷(中国药品生物制品检定所，批号0715-9708)、栀子苷(中国药品生物制品检定所，批号749-8902)、小檗碱(中药固体制剂制造技术国家工程研究中心，批号1370-090805);乙腈为色谱纯(美国Fisher公司)，水为娃哈哈纯净水，其他试剂均为分析纯。

1.2 实验方法

1.2.1 对照品溶液制备 精密量取栀子苷、黄芩苷、小檗碱对照品适量，加甲醇，分别制成0.06 g/L、0.10 g/L、0.03 g/L 的对照品溶液［8］。

1.2.2 色谱条件 Merck RP-18e色谱柱(4.6 mm ×100 mm，5 μm);流动相:乙腈(A)-0.05%磷酸水(B)。梯度洗脱(0～4 min，10～18%A;4～14 min，18～21%A;14 ～24 min，21% ～41%A);检测波长:254 nm;柱温:35℃;流速:1 mL·min-1;进样量:5 μL。

1.2.3 动态过程提取工艺优化 称取板蓝根30 g、黄柏 12 g、黄芩24 g、栀子30 g、胖大海10 g，加入8倍量水，回流提取3次，每次2 h。分别在0、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110 和 120 min 量取提取液5 mL，同时补足相同体积的水。采集的提取液，冷却，离心，取上清液，量取1 mL置于10 mL容量瓶中，加50%甲醇至刻度，经0.45 μm微孔滤膜滤过，取续滤液，按1.2.2项下色谱条件进HPLC检测。

2 结果与分析

2.1 提取工艺动态优化

提取过程中有效成分的含量变化是一个动态过程，根据 Noyes-Whitney方程［9］可知，随着提取时间的延长，提取物含量的变化逐渐减小。也就意味着，当提取物的量到达某个范围后，延长提取时间并不能增加提取率。因而，如果能够在测定提取物的量的变化的基础上，确定提取终点，那么这个提取终点将是效率最高的时间点。这种新的提取工艺优化方法［10］是由课题组提出，其结论为相邻时间段(5 min、10 min或20 min)浓度的变化率小于8%、5%、3%或1%时即可判断为提取终点。由表1可得，综合三个指标成分变化情况，结果显示第1次提取在70 min后，峰面积的变化基本小于5%;第2，3次提取在30 min后，峰面积变化基本小于5%。因而确定第1次提取的稳态期在70 min，第2，3次提取的稳态期都在30 min。

2.2 两种提取工艺结果比较

2.2.1 原提取工艺 称取蓝芩口服液药材96 g，按照原处方工艺提取，加8倍量水加热回流提取3次，第1次2 h，第2、3次各1 h，趁热过滤，合并滤液，定容至1 000 mL。

2.2.2 动态优化工艺 称取蓝芩口服液药材96 g，按照动态优化工艺，加8倍量水加热回流提取3次，提取时间分别为70、30和30 min，趁热过滤，合并滤液，定容至1 000 mL。

2.2.3 提取结果比较 精密量取上述提取液各1 mL，分别置于10 mL容量瓶中，加50%甲醇定容至刻度，经0.45 m微孔滤膜滤过，取续滤液，按1.2.2项下色谱条件检测，结果见表2;分别量取上述提取液20 mL，至于恒重的蒸发皿中，水浴蒸干，于105℃干燥3 h，干燥器中冷却30 min后，迅速称定质量，计算浸膏得率，结果见表2。综合两种提取工艺参数，进行列表比较，结果见表3。将色谱图导入《中药色谱指纹图谱相似度评价系统2008版》，经数据匹配，以中位数法建立对照指纹图谱，进行相似性分析(图1)，结果显示2种工艺提取的色谱图相似度为100%，表明原提取工艺和动态优化工艺的化学成分基本一致。

表1 蓝芩口服液各时间点指标性成分的峰面积变化率(%)Tab.1 The change rate of peak areas of markers from Lanqin oral liquid in different time(%)

表2 两种提取工艺中指标性成分含量和浸膏得率的比较(n=3)Tab.2 The comparison of the contents of markers and extraction yield by the two extraction process(n=3)

图1 蓝芩口服液不同提取工艺HPLC图Fig.1 HPLC chromatograms of different extraction process of Lanqin oral liquid

表3 两种提取工艺的参数比较Tab.3 The comparison of parameters of the two extraction process

3 讨论

从原提取工艺和动态优化工艺提取结果比较可以看出，两种提取工艺所得3种指标性成分和提取物的提取率基本一致，RSD均小于5%，二者液相色谱图相似度为100%，说明二者提取效果等同，证明采用动态优化方法用于提取工艺优化是可行的。

采用动态优化方法优选时间时，为了减小含量测定的试验误差，每次补足相同体积的提取液，含量测定多用浓度表征，而本文直接用峰面积进行表示，结果更直观方便。通过比较显示，动态优化工艺在提取时间(130 min)上较原工艺(240 min)减少了110 min，节约了46%，大幅度缩短;动态优化工艺在耗电量 (1.32 kw/h)上较原工艺 (2.38 kw/h)减少了1.06 kw/h，耗电量节约了45%，所以该方法具有很好的经济价值，可以明显降低成本。将此法应用于其他中药提取，具有很好的应用前景。

［1］陈大业，刘 文，施晓伟，等.单因素考察运脾散挥发油提取工艺研究［J］.贵阳中医学院学报，2014，36(1):97-98.

［2］叶绿萍，李启军，刘小意.北五味子配方颗粒提取工艺的正交设计试验优选［J］.中国医药导报，2011，8(25):62-68.

［3］杨南林，瞿海斌，程翼宇.用均匀设计和回归分析法优化黄连提取工艺［J］.高校化学工程学报，2004，18(1):126-130.

［4］朱建飞，吴谋成，冯 睿，等.菜籽粕中水溶性多糖提取工艺优化［J］.农业工程学报，2006，22(12):251-254.

［5］肖 慧，王跃生，陈 莎，等.动态优化法在天麻提取工艺中的应用可行性分析［J］.中国实验方剂学杂志，2014，20(20):23-26.

［6］梅新路，章 军，王跃生，等.动态优化方法在葛根芩连汤提取工艺优化中的应用研究［C］.中药与天然药高峰论坛暨第十二届全国中药和天然药物学术研讨会论文集，2012.

［7］查 钦，杨世林，章 军，等.动态优化方法对维C银翘片中牛蒡子提取时间的优化［J］.中国实验方剂学杂志，2014，20(21):50-52.

［8］国家药典委员会.中华人民共和国药典(一部)［S］.北京:中国医药科技出版社，2010:231.

［9］郑 领.片剂溶出速度的理论估算法与影响因素［J］.国外药学，1986，7(1):26-32.

［10］王东喆，章 军，张丽艳，等.基于动态过程的提取工艺优化方法研究［J］.中国中药杂志，2012，37(10):1 388-1 391.