響應(yīng)面優(yōu)化覆盆子多糖滴丸的制備工藝研究

謝庭輝，季欣萌，鄭澤民，馮昊杰，楊子欣，余佳媛

（臺州科技職業(yè)學院 醫(yī)藥專精特新產(chǎn)業(yè)學院，浙江臺州 318020）

覆盆子在中國已有悠久的歷史，最早記載于《本草經(jīng)集注》中，具有食用及藥用價值，更有“黃金水果”的美稱[1]。隨著新型分離檢測方法的出現(xiàn)和發(fā)展，覆盆子植物化學成分和藥理活性逐漸被發(fā)掘，大量研究表明，覆盆子多糖具有抗腫瘤、抗衰老、降糖、降脂、降壓等多種功效[2-4]，可被廣泛用于食品、美容及醫(yī)藥行業(yè)中。

我國覆盆子資源豐富，但開發(fā)利用較少，大多以鮮果及干品形式銷售，科技含量低，缺少產(chǎn)品特點。滴丸產(chǎn)品具有操作簡便、生產(chǎn)工序少、速效、增加藥物穩(wěn)定性等特點，此外在儲存、運輸、攜帶、服用方面也更加便利[5-6]。故本文對覆盆子多糖滴丸制備工藝進行優(yōu)化研究，為覆盆子深加工及相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)提供一定的理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及設(shè)備

覆盆子，市售；植物油，食品級，順陽化工科技有限公司；聚乙二醇（PEG 4000）、聚乙二醇（PEG 6000），西安泰華醫(yī)藥科技有限公司業(yè)；AL204分析天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；滴丸機，煙臺百藥泰中藥科技有限公司；BJ-Ⅱ崩解儀，天津市新天光分析儀器有限公司；循環(huán)式真空泵，臺州市信力設(shè)備有限公司；超聲儀，紹興美析科技有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 覆盆子多糖滴丸的制備方法

將干燥后的覆盆子用粉碎機粉碎后，過60目篩，加入25倍量的純化水，于70 ℃下超聲2 h，提取多糖溶液，再經(jīng)過濃縮、純化、醇析得到覆盆子多糖浸膏。將浸膏置于70 ℃下干燥至恒重后粉碎，過80目篩得到覆盆子多糖。將覆盆子多糖與適宜的基質(zhì)（PEG4000∶PEG600=1∶2）充分混合，加熱熔融后，滴入冷凝液中，除去表面植物油即得覆盆子多糖滴丸。

1.2.2 單因素試驗設(shè)計

在固定其他因素（初始條件為基料比2∶1、料液溫度70 ℃、滴距8 cm）的條件下，進行單因素試驗。考察基料比[1.5∶1（g∶g）、2.0∶1（g∶g）、2.5∶1（g∶g）、3.0∶1（g∶g）和3.5∶1（g∶g）]、料液溫度（50 ℃、60 ℃、70 ℃、80 ℃和90 ℃）及滴距（6 cm、8 cm、10 cm、12 cm和14 cm）對滴丸制備工藝的影響。

1.2.3 響應(yīng)面試驗設(shè)計

結(jié)合單因素試驗結(jié)果，選取基料比、料液溫度、滴距3個因素為自變量，以感官評分為指標，進行Box-Behnken試驗，試驗因素及水平見表1。

表1 響應(yīng)面試驗因素水平表

1.2.4 感官評分標準及方法

根據(jù)影響滴丸的5個方面，采用5人評分制，分別按照0～20分進行評分，評分總和即感官評分，各評分標準如表2所示。

表2 覆盆子多糖滴丸感官評分標準

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果

由表3可知，固定其他因素不變，當基料比為2.5∶1（g∶g）時（編號1～5），感官評分最高。當料液溫度為80oC時（編號3及編號6～9），感官評分最高為84分。當?shù)尉酁?0 cm時（編號8及編號10～13），所制得的滴丸效果最佳，感官評分為88分。

表3 單因素實驗結(jié)果

2.2 響應(yīng)面法優(yōu)化覆盆子多糖滴丸的制備工藝

2.2.1 響應(yīng)面試驗結(jié)果及方差分析

結(jié)合單因素試驗結(jié)果，以基料比、料液溫度、滴距為主要因素，通過Box-Behnken Design對考察因素和其水平進行設(shè)計，共17個實驗點，其中零點試驗5個（編號13～17），以估計誤差，具體結(jié)果如表4所示。

表4 響應(yīng)面試驗設(shè)計結(jié)果

多元擬合分析，主要運用Design Expert8.0軟件及表4處獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)，得出感官評價（Y）對自變量A（基料比）、B（料液溫度）、C（滴距）的回歸方程為

由表5中方差分析結(jié)果可知，試驗?zāi)Ｐ蜆O顯著（P<0.0001），失擬項不顯著（P=0.6507）。說明該模型擬合度良好，試驗誤差小，用該模型對覆盆子滴丸制備工藝進行優(yōu)化可以獲得良好的效果。基料比和滴距之間的交互作用對覆盆子滴丸影響顯著，料液溫度和滴距之間的交互作用對覆盆子滴丸的影響極顯著。

表5 響應(yīng)面方差分析二次模型方差分析表

2.2.2 響應(yīng)面分析因素之間的交互效應(yīng)

等高線圖可以直觀地反映兩變量交互作用的影響程度，圓形表示兩因素交互作用不顯著，而橢圓形與之相反。由表4可知，基料比、料液溫度和滴距均為影響覆盆子滴丸感官評價的主要因素，根據(jù)回歸方程繪制響應(yīng)面圖及各因素之間的響應(yīng)面交互效應(yīng)如圖1所示。料液溫度與滴距的交互作用對覆盆子多糖滴丸制備工藝的影響極顯著，基料比與滴距的交互作用對覆盆子多糖滴丸制備工藝的影響顯著。基料比與料液溫度的交互作用對覆盆子多糖滴丸制備工藝的影響不顯著。

圖1 各因素交互作用對覆盆子滴丸感官評價影響的響應(yīng)面圖

2.3 試驗結(jié)果驗證

通過Design Expert 8.0軟件分析確定覆盆子多糖滴丸的最佳制備工藝為基料比2.55∶1（g∶g），料液溫度為81.56oC，滴距為10.23 cm，感官評分為92.50分。考慮實際可操作性，調(diào)整參數(shù)為基料比2.6∶1（g∶g），料液溫度82oC，滴距為10 cm。在此條件下進行3次平行試驗，覆盆子多糖滴丸的感官評分分別為92分、93分、92分，與理論值接近，響應(yīng)面法優(yōu)化覆盆子多糖滴丸制備工藝具有一定的準確性和可靠性。

3 成品品質(zhì)標準

3.1 感官指標

所制得的覆盆子多糖滴丸外表光滑，形狀圓整，色澤均勻，不黏連，硬度適中，呈棕色丸狀。

3.2 理化指標

所制得的覆盆子多糖滴丸平均丸重為0.026 g/丸，重量差異為3.71%，平均溶散時限為5.73 min。符合《中國藥典》（2020版）四部“0101丸劑”項下滴丸的質(zhì)量要求。

4 結(jié)論

本試驗以覆盆子多糖為原料，采用響應(yīng)面法優(yōu)化覆盆子多糖滴丸的制備工藝，得到最佳制備條件為基料比2.6∶1（g∶g），料液溫度82oC，滴距為10 cm。經(jīng)驗證試驗證明，在該條件下制得的滴丸感官評分較好，且具備一定的穩(wěn)定性及可行性，可進一步放大生產(chǎn)。覆盆子作為臺州地區(qū)的重要藥食同源材料之一，資源豐富，有足夠的原材料供應(yīng)，通過本試驗的研究，可進一步加大對覆盆子的開發(fā)利用，通過開發(fā)新產(chǎn)品來增加覆盆子的附加值，助力覆盆子產(chǎn)業(yè)發(fā)展。