正交试验优选金荞麦提取工艺

【摘 要】 目的：优选金荞麦水提取工艺。方法：采用熵权法确定表儿茶素提取率和干膏率的权重并计算综合得分，以综合得分为指标，采用正交试验设计，以加水量、提取时间、提取次数为考察因素，优化金荞麦水提取工艺。结果：金荞麦最佳提取工艺为加10倍量水，提取3次，每次提取60 min。结论：优选出的提取工艺稳定可行，可用于金荞麦的提取。

【关键词】 金荞麦；正交试验；表儿茶素；干膏

【中图分类号】R284.2   【文献标志码】 A    【文章编号】1007-8517（2024）03-0058-04

DOI：10.3969/j.issn.1007-8517.2024.03.zgmzmjyyzz202403013

Optimization of Extraction Technology for Fagopyri Dibotryis Rhizoma by Orthogonal Design

YU Jian

Taiji Group Chongqing Fuling Pharmaceutical Factory Co.， Ltd.， Chongqing 408000， China

Abstract：Objective  To optimize the water extraction of Fagopyri Dibotryis Rhizoma. Methods  The weight coefficients and comprehensive score of the extraction rates of epicatechin and dry extract were calculated by entropy weight method. The water addition， extraction time and extraction times were optimized by orthogonal design. Results  The optimum extraction conditions were as follows： refluxing extracted 3 times with 10 folds water， 60 min for each time. Conclusion  The optimized extraction process was stable and feasible， which can be used for the extraction of Fagopyri Dibotryis Rhizoma.

Keywords：Fagopyri Dibotryis Rhizoma; Orthogonal Design; Epicatechin; Dry Extract

金蕎麦又名赤地利、赤薜荔、野荞麦根，为中医常用中药之一，来源于蓼科植物金荞麦Fagopyrum dibotrys（D.Don） Hara 的干燥根茎^［1］，具有清热解毒、排脓祛瘀的功效。现代研究^［2-5］表明，金荞麦主要含有黄酮类成分及少量的三萜和甾体成分，具有抗氧化作用、抗菌、抗炎、止痛及抗肿瘤等活性。黄酮类成分表儿茶素是金荞麦的主要活性成分之一，也是其质量控制指标之一^{［1，6，7］}。目前，关于金荞麦提取工艺研究多集中于表儿茶素或总黄酮为主的单一指标，并以甲醇、乙醇等有机溶剂提取的工艺优化^［8-10］。但由于金荞麦活性成分复杂^［3-5］，且在制剂生产过程中多采用以水为提取溶剂的煎煮，单一化学成分或有效部位为指标的有机溶剂提取工艺优化，难以有效评价制剂实际生产过程中的工艺优劣，并进一步保障其制剂临床使用的安全性和有效性。基于此，本研究以表儿茶素和干膏率为评价指标，在熵权法获得综合评分的基础上，采用正交试验设计对金荞麦水提取工艺进行优化，以期为金荞麦的更好利用提供一定的试验基础。

1 仪器与材料

1.1 仪器 TDP-800强力破碎机（天津市渤海鑫茂制药设备有限公司）；1260高效液相色谱仪-紫外可变波长检测器（安捷伦科技有限公司）；XSR204电子天平（梅特勒-托利多仪器有限公司）。

1.2 材料 表儿茶素对照品（含量以99.7%计，批号：110878-201703，中国食品药品检定研究院）；冰醋酸（天津科密欧，HPLC≥99.8%），乙腈 、甲醇均为色谱纯，超纯水（自制），其他试剂均为分析纯；金荞麦饮片（批号2207012，重庆太极中药材种植开发有限公司），经太极集团重庆涪陵制药厂有限公司质检部鉴定为蓼科植物金荞麦Fagopyrum dibotrys （D.Don） Hara 的干燥根茎。

2 正交试验优化金荞麦提取工艺设计

取金荞麦药材粗粉，采用TDP-800强力破碎机组破碎成粗颗粒，平均分成9份，每份取等量粗颗粒，分别以加水量、提取次数、提取时间为提取因素（表1），选用L₉（3⁴）正交表设计条件进行提取，分别测定表儿茶素提取率和干膏率，以表儿茶素提取率和干膏率综合评分为评价指标，选取最佳提取工艺。

3 方法

3.1 干膏率测定 精密吸取正交试验提取样品各50 mL，置已干燥至恒重的蒸发皿内，水浴浓缩蒸干，置105 ℃烘箱干燥3 h，取出，置干燥器中冷却0.5 h，迅速取出称重，计算干膏率。干膏率=干膏重（g）×总浸膏（g）/［取样量（g）×生药量（g）］×100%。

3.2 表儿茶素测定^［3-4］

3.2.1 色谱条件 色谱柱：中谱红ODS-H 5 μm 4.6 m×150 mm；流动相：乙腈-0.004%磷酸溶液（10∶90）；检测波长：280 nm；柱温：30 ℃；流速1.0 mL/min。

3.2.2 对照品溶液的制备 精密称取表儿茶素对照品适量，置量瓶中，加稀乙醇制成每1 mL含25 μg的溶液，即得。

3.2.3 供试品溶液的制备 ①药材供试品溶液的制备：取金荞麦粗粉2 g，精密称定，置具塞锥形瓶中，精密加入超纯水50mL，密塞，精密称定，放置1 h，加热回流1 h，放冷，再称定重量，用超纯水补足减失的重量，摇匀，即得；②提取液供试品溶液的制备：取提取液，即得。

3.2.4 方法学考察

3.2.4.1 系统适应性实验 按“3.2.1”项下色谱条件分别吸取表儿茶素对照品溶液、药材供试品溶液及提取液供试品溶液20 μL进样，表儿茶素主峰对称性为1.0，理论板数按表儿茶素峰计算为11000，主峰与杂质峰的分离度大于1.5。结果如图1所示。

3.2.4.2 线性关系 精密吸取浓度为0.1024 mg/mL的表儿茶素对照品储备液0.5 mL、1 mL、2 mL、3 mL、5 mL置10 mL容量瓶中，用流动相配成浓度为5.12 μg/mL、10.24 μg/mL、20.48 μg/mL、30.72 μg/mL、51.20 μg/mL的对照品溶液，摇匀，分别吸取上述对照品溶液20 μL进样，按“3.2.1”项下色谱条件测定，以表儿茶素进样量（μg）为横坐标X，对应峰面积为纵坐标Y绘制标准曲线，计算回归方程：Y=1.2189X+3.1027，R²= 0.9999。结果见表2、如图2，试验表明表儿茶素进样量在102.4～1024.0 ng范围内与峰面积积分值呈良好线性关系。

3.2.4.3 精密度考察 吸取表儿茶素对照品溶液（浓度：30.72 μg/mL），按“3.2.1”项下色谱条件连续进样6次，计算表儿茶素色谱峰峰面积RSD为0.63%，表明精密度良好。

3.2.4.4 稳定性试验 精密吸取同一批供试品溶液，按“3.2.1”项下色谱条件，于0 h、2 h、6 h、12 h、24 h分别进样，测定峰面积。表儿茶素色谱峰峰面积RSD为0.86%，表明供试品溶液在24 h内稳定性较好。

3.2.4.5 重复性试验 取同一金荞麦药材粗粉6份，按“3.2.3”项下方法制备药材供试品溶液，并按“3.2.1”项下色谱条件进行测定，表儿茶素平均含量为0.061%， RSD为0.81%（n=6），表明该方法稳定、可靠。

3.2.4.6 加样回收率试验 取同一金荞麦药材粗粉（已知含量0.061%）6份，每份1 g，精密称定，置具塞锥形瓶中，再分别加入表儿茶素对照品溶液（C：0.1024 mg/mL）5 mL，再分别精密加入超纯水45 mL，按“2.2.3”项下制备方法制成供试品溶液，测定，计算回收率，RSD值，具体数据见表3，平均回收率为98.9%，RSD为0.94%，说明此方法准确可行。

3.3 测定结果 按照以上测定方法分别测定提取干膏率和表儿茶素。结果见表4。

参考文献方法，利用SPSSAU在线平台，采用熵权法确定各指标的权重，并计算综合评分。表儿茶素提取率和干膏率的权重分别为0.2869，0.7131。通过公式 M=（表儿茶素提取率/表儿茶素提取率 max）×0.2869+（干膏率/干膏率max）×0.7131，计算出综合得分（M）。

极差R值的大小可以直观反映各因素水平的变化对综合评分的影响，极差值越大影响越大，反之则越小，方差分析结果见表5。由结果可知三个因素对表儿茶素提取率和干膏率的提取量影响的大小依次是：C>A>B，最佳提取工艺为A2B2C3。即加10倍量水、提取3次，每次60 min。

3.5 验证实验 再取金荞麦药材粗颗粒，根据最佳提取工艺路线，即加10倍量水、提取3次，每次60 min进行3次验证试验，结果表儿茶素提取率平均为0.058%，干膏率平均为14.63%，与正交试验结果中的较高数据接近，RSD 值小于5.0%，说明该工艺稳定可靠。结果见表6。

4 讨论

通过对表儿茶素、干膏率测定结果的综合评分及验证实验，得出结论：金荞麦最佳水提取工艺为加10倍量水，提取3次，每次提取60 min，优选出的提取工艺稳定可行。

4.1 评分指标选择 表儿茶素属于黄烷醇类黄酮成分，现代研究^［6-7］表明该成分具有抗氧化、降血糖、抑制胰岛素抵抗、心血管保护、神经保护、抗炎、抑菌和提高免疫力等广泛的药理活性，是金荞麦的主要活性成分之一。此外，干膏率也常用来评价中药的质量及其提取效果。因此，本研究通过表儿茶素和干膏率综合评分为指标，优化了金荞麦的水提取工艺。

4.2 评分方法选择 目前，计算的权重方法主要有3种类型：主观赋权法、客观赋权法和主客观赋權法^［11］。其中，熵权法是常用的客观赋权法之一，该方法根据指标的变异程度，利用信息熵计算熵权，并进一步获得指标的权重，具有实用性和适应性强、客观科学的特点^［12］，近年来被广泛用于中药多指标成分综合评价的权重计算^［13-16］。本研究中采用熵权法确定表儿茶素提取率、干膏率标权重获得的综合评分为指标，通过正交试验设计以提取溶剂用量、提取时间和提取次数为考察因素，优化了金荞麦的提取工艺。该工艺稳定可靠，可为金荞麦的进一步开发利用提供参考。

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（收稿日期：2023-05-05 编辑：陶希睿）

作者简介：余建（1983—），男，汉族，本科，高级工程师（制药工程），研究方向为中成药、食品及化妆品新产品开发，工艺设计及工艺路线优化。E-mail： 313682446@qq.com