單因素和多因素試驗優化蒙古蒿揮發油提取工藝

包文強，國 軍，包文林，依德力滾，王青虎

(內蒙古民族大學蒙醫藥學院，通遼 028000)

蒙古蒿[Artemisiamongolica(Fisch.ex Bess.)Nakai]系菊科蒿屬雙子葉植物蒙古蒿的地上部分，具有散瘀消腫、祛風散寒等功效，主治皮膚濕瘡、疥癬、濕瘡瘙癢[1]。蒙古蒿主要分布于我國內蒙古、東北等地區，朝鮮、日本、蒙古和俄羅斯也有分布[2]。目前，對于產于青海、山東、河南等地區的蒙古蒿揮發油化學成分[1,3,4]及其生物活性方面[2,5-9]有一些研究報道，但內蒙古境內蒙古蒿揮發油提取工藝尚未見到報道。課題組前期預試驗中發現蒙古蒿揮發油對青春痘的病因-痤瘡丙酸桿菌具有良好的抑菌作用。為了確保蒙古蒿揮發油后期相關研究的重現性及穩定性，并將其應用于化妝品中，本文采用單因素和多因素試驗優化蒙古蒿揮發油提取影響因素，建立其最佳提取工藝。

1 實驗用品

KDM型調溫電熱套(山東鄄城華魯電熱儀器有限公司)；AE240電子天平(梅特勒-托利多儀器公司)；揮發油提取器(天津市德固特科技發展有限公司)。蒙古蒿[Artemisiamongolica(Fisch.ex Bess.)Nakai]于2018年7月25日采集于內蒙古科左后旗，經布和巴特爾教授鑒定為菊科蒿屬植物蒙古蒿的地上部分。

2 方法與結果

2.1 單因素試驗

2.1.1粉末大小考察

將藥材處理成切段、粗粉、中粉、細粉等不同粉末大小，以揮發油取率為評價指標，稱取各粉末500g，加水量為8倍，浸泡時間為2.0h。按照《中國藥典》揮發油提取項下操作，提取6h后記錄揮發油的得率，結果見圖1。

2.1.2浸泡時間考察

稱取蒙古蒿中粉500g，按浸泡時間1.0、2.0、3.0和4.0h為單因素考察水平，加水量為8倍，按照《中國藥典》揮發油提取項下操作，提取6h后記錄揮發油的得率，結果見圖2。

2.1.3溶劑量考察

稱取蒙古蒿中粉500g，按加水量為4、6、8和10倍為單因素考察水平，浸泡時間2h，按照《中國藥典》揮發油提取項下操作，提取6h后記錄揮發油的得率，結果見圖3。

2.1.4提取時間考察

稱取蒙古蒿中粉500g，加水量為8倍，浸泡時間2h，按照《中國藥典》揮發油提取項下，按2.0、4.0、6.0和8.0h等時間段提取，記錄揮發油的得率，結果見圖4。

2.2 多因素試驗

2.2.1因素水平設計

按照單因素考察結果，選定浸泡時間、溶劑量和提取時間為3個因素，每因素設定3個水平，因素水平表見表1。

表1 因素水平表

2.2.2多因素試驗結果

稱取蒙古蒿中粉500g，按照多因素設計表2中條件,加溶劑、浸泡、提取，記錄揮發油得率，試驗結果見表2。

表2 多因素正交試驗結果

2.3 驗證試驗

為了證實蒙古蒿揮發油提取工藝的穩定性和重現性，在多因素試驗優化的最佳提取工藝項下，對5批藥材中粉進行試驗，結果見圖5。

3 討論

本文首先對藥材粉末大小、浸泡時間、溶劑量及提取時間等揮發油提取影響因素進行考察，然后用多因素試驗優化其提取工藝。從單因素試驗結果(圖1-4)可知，藥材粉末大小對揮發油提取影響比較大。提取時間、浸泡時間和溶劑量等因素不變條件下，不同藥材粉末(切段、粗粉、中粉、細粉)的揮發油得率分別為0.30±0.02、0.34±0.02、1.20±0.06和0.86±0.04。從上面數據可以看出，中粉得率高于其它，其原因可能是粉末越大時，揮發油從植物細胞中不易提取；而粉末越細時，揮發油實驗過程中揮發一部分。考慮到藥材粉末大小對揮發油提取的不規律性影響，多因素試驗中藥材粉末選定為中粉。其它因素對揮發油提取具有一定的規律性，如：浸泡時間為2h，溶劑量為8倍、提取時間為6h以后，揮發油得率基本不變。

從多因素試驗結果(表2)可知，3個因素(A、B、C)的極差(R)分別為0.200、0.333和0.333。極差值大小說明因素B和C對揮發油提取影響相同，并大于因素A。對多因素試驗結果進行方差分析可知，3個因素對揮發油提取的影響無顯著性差異，與極差分析基本一致。對多因素試驗結果的直觀分析得知，蒙古蒿揮發油提取的最佳工藝條件為A1B1C3，即浸泡時間為1h、溶劑量為6倍和提取為8h。從驗證試驗結果(圖5)得知，5批樣品中揮發油得率變化為1.40-1.44ml，這說明本實驗所建立的蒙古蒿揮發油提取工藝具備了一定的穩定性好和重現性。

總之，本文通過單因素和多因素試驗確定了蒙古蒿揮發油提取的最佳工藝，工藝簡便、穩定、準確，為蒙古蒿揮發油的后期研究及其在化妝品行業中開發利用奠定了可靠基礎。