連參通淋片中揮發油提取及包合工藝研究*

屈云萍，劉鐵軍，王 嬌，郝娟娟，楊斯斯

（神威藥業集團有限公司，河北 石家莊 051430）

1 儀器與試藥

1．1 儀器

電熱真空干燥機（貴陽新奇微波工業有限責任公司）；Mettler-RLC-210．4型電子分析天平（梅特勒-托利多儀器＜上海＞有限公司）；配液罐（浙江蒼南縣立甌石化設備有限公司）；DFY-00型粉碎機（溫嶺市大德中藥材器械廠）。

1．2 試藥

白術Atractylodes macrocephalaKoidz．藥材購自河北安國，石菖蒲Acorus tatarinowii Schott藥材購自四川蒼溪縣，均經河北省藥品檢驗研究院孫寶惠主任中藥師鑒定為毛茛科植物芍藥的干燥根、天南星科植物石菖蒲的干燥根莖的正品；β-環糊精（安徽山河藥用輔料股份有限公司）；乙醇等。

2 方法

2．1 制備工藝

取13味中藥飲片，其中白術、石菖蒲提取揮發油，以β-環糊精包合，備用。其余飲片與提油后的藥渣一并提取濃縮成稠膏，低溫干燥，粉碎成細粉，加入揮發油包合物及適量淀粉，壓制成片，包薄膜衣，即得。

2．2 揮發油提取工藝條件優化

2．2．1 單因素考察

粒徑：稱取白術、石菖蒲飲片共50 g，共12份，取3份考察。加1倍量水，室溫浸泡1 h，用水蒸氣蒸餾5 h，計算收率，隨著藥材粒徑的變小，收率呈下降趨勢，因此選擇3 cm段繼續考察。

浸泡時間：取3份3 cm段飲片，加10倍量水，室溫浸泡0．5，1．0，1．5 h，水蒸氣蒸餾5 h，計算收率，隨浸泡時間的延長，收率增加，故選擇浸泡1．5 h繼續考察。

加水量：取3份3 cm段飲片，浸泡1．5 h，分別加8，10，12倍量水，用水蒸氣蒸餾5 h，計算收率，加10倍量水的揮發油收率最高，故選擇提取加水量為10倍繼續考察。

提取時間：取3份3 cm段飲片，浸泡1．5 h，加10倍量水，分別提取4，5，6 h，計算收率，隨著提取時間的延長，收率增加，故選擇6 h繼續考察，結果見表1。

2．2．2 正交試驗

采用L9（34）正交試驗，選擇浸泡時間（A）、藥材粒徑（B）、加水量（C）、提取時間（D）為4個因素[6]，以揮發油收率為評價指標，優化提取工藝，因素與水平見表2，正交試驗設計與結果見表3，方差分析結果見表4。可見，各因素對試驗結果的影響順序為D＞B＞C＞A，即提取時間、因素藥材粒徑有顯著影響，加水量、浸泡時間無顯著影響。綜合考慮，確定連參通淋片中揮發油提取工藝水平的最優組合為A1B3C2D3。

表1 提取工藝優化單因素考察結果

表2 提取工藝優化因素水平表

表3 提取工藝優化正交試驗設計與結果（n=9）

表4 提取工藝優化方差分析結果

2．2．3 工藝驗證

按優化后的工藝條件，提取6批（每批藥材總量50 kg）揮發油[7]，收率分別為0．57%，0．55%，0．56%，0．54%，0．55%和0．56%，均值為0．555%，RSD為1．89%（n=6）。結果均在預測范圍內，重復性良好，證明優化工藝條件可行。

2．3 揮發油包合工藝考察

2．3．1 包合物制備[8-9]

飽和水溶液法：將稱量好的β-環糊精，用純化水攪拌，加入配液罐中，加熱至規定溫度，同時開啟攪拌，溶液呈透明狀時停止加熱。待溶液溫度降至規定溫度時，用等量95%乙醇稀釋后的揮發油緩慢加入到β-環糊精溶液中，邊加邊攪拌，到達規定時間后放出，置冷庫冷藏24 h，用200目濾布過濾，濾渣用水洗滌后再用乙醚洗滌至無揮發油味，置烘箱中于60℃以下干燥，粉碎，即得。

膠體磨法：取一定量的β-環糊精，加入一定量的水，攪拌，加入膠體磨中研磨至規定時間，緩慢加入揮發油，研磨至規定時間，低溫冷藏24 h，用200目濾布過濾，將濾渣用水洗滌后再用乙醚洗滌至無揮發油味，置烘箱中于60℃以下干燥，粉碎，即得。

2．3．2 測定指標

空白回收率：將包合物放入揮發油提取器，提出來的油即為被包合的油。取1 mL揮發油，在該揮發油提取器中進行空白回收率測定，按公式（1）計算。

包合率及包合物得率：將包合物精密稱定，置1000mL圓底燒瓶中，加入400 mL蒸餾水，分別按2015年版《中國藥典（四部）》通則“揮發油測定法”提取揮發油，按公式（2）和（3）計算揮發油包合率和包合物得率。

綜合評價指標（Y）：揮發油包合得越多，留存在產品中發揮療效就越好，因此將包合率占比定為60%，包合物得率定為40%，見公式（4）。

2．4 兩種包合方法比較

取工藝驗證項下提取的6批揮發油，按2．3．1項下方法進行包合，通過預試驗用兩種包合方法各做3批，對揮發油的包合率及得率進行比較。結合大生產的產能及能耗綜合考慮，選擇飽和水溶液法進行連參通淋片中揮發油的包合。

2．5 星點設計試驗優選飽和水溶液法包合工藝

依據文獻[10-11]，并經預試驗考察，得出影響飽和水溶液法包合的主要因素有β-環糊精的倍數因素（A）、包合溫度（因素B）、包合時間（因素C）和加油速率（因素D）等，以此為考察因素，以包合率（Y1）及包合物得率（Y2）為評價指標，按2．3．2項下方法進行綜合評價，結果見表5和表6。

表5 包合工藝優化因素水平表

表6 包合工藝優化總體試驗設計結果

2．6 模型的建立及其顯著性檢驗

利用Design-Expert 8．0．6軟件對試驗數據進行多元回歸擬合分析[12-13]，得Y值與各因素變量的二次回歸方程Y=-1．10A＋4．02B＋1．12C-2．48D-2．82AB-2．72AC＋4．25BC＋3．35BD-3．40CD-2．30A2-6．10B2-3．85C2-3．15D2＋84．30（R2=0．952 4）。

對該模型進行方差分析，得回歸模型系數顯著性檢驗結果，詳見表7。可見，方差變量與自變量之間的線性關系明顯，模型P＜0．000 1，表明該回歸模型極顯著，失擬項（P=0．730 3＞0．05）不顯著，說明未知因素對結果干擾很小；該模型擬合程度良好，誤差小，信噪比（S／N）為20．351，大于4，充分說明該模型能基本反映4種因素與Y的關系，可用此模型來分析和預測飽和水溶液法包合揮發油的包合率及包合物得率。由F檢驗可得到因子貢獻率為B＞D＞C＞A。

由模型系數顯著性檢驗結果可知，模型的1次項A，C達到顯著水平（P＜0．05），B，D達到極顯著水平（P＜0．01），對揮發油包合工藝線性效應極顯著，2次項均達到極顯著水平（P＜0．01），交互項均達到極顯著水平（P＜0．01），見圖1。在本研究設計范圍內，包合溫度和加油速率對揮發油的包合線性效應和曲面效應都極顯著，β-環糊精倍數、包合時間的線性效應和曲面效應都顯著。

2．7 響應曲面優化揮發油包合工藝條件

利用Design-Expert 8．0．6軟件，預測得揮發油包合最佳工藝為：10倍于揮發油的β-環糊精、43．18℃包合溫度、40 mL／min的加油速率下，包合時間5 h，為便于生產操作，確定最佳工藝為10倍于揮發油的β-環糊精、43℃包合溫度、40 mL／min的加油速率下，包合時間5 h。在最佳工藝條件下，包合綜合評價Y值最高可達92．3。

圖1 交互項對Y值的3D效應面圖

表7 響應曲面二次回歸方程方差分析模型擬合

2．8 優化工藝驗證

用優化的最優工藝條件進行包合3批樣品，每批樣品10 mL，試驗所用物料、包合時間及包合物綜合評價見表8。3批樣品的Y值分別為92．4%，92．2%，91．6%，RSD為0．45%，與預測Y值得偏差分別為0．11%，-0．11%，-0．76%，結果表明基于響應曲面法所得優化條件準確、可靠。

表8 包含工藝驗證試驗數據及結果

3 討論

通過正交試驗，對連參通淋片中的揮發油提取工藝進行了優化。揮發油的提取方法主要有水蒸氣蒸餾法、溶劑提取法、吸收法、壓榨法和超臨界萃取法等，其中超臨界萃取法能提取得到較多的揮發油，但本研究中考察時只針對水蒸氣蒸餾法做了研究，后續可考察不同的提取方法，比較揮發油的收率、質量及提取成本，考察更適合工業化生產的提取方法。本研究中通過前期預試驗考察了膠體磨法和飽和水溶液法，最終選擇飽和水溶液法進行連參通淋片中揮發油的包合。對揮發油的包合方法還有很多，如超聲法、攪拌法等，后續可開展相關的包合方式考察。本次試驗中未對包合物進行成分檢測確認，后續工作將持續開展揮發油成分的保留研究。