正交試驗優選金蕎麥提取工藝

【摘?要】?目的：優選金蕎麥水提取工藝。方法：采用熵權法確定表兒茶素提取率和干膏率的權重并計算綜合得分，以綜合得分為指標，采用正交試驗設計，以加水量、提取時間、提取次數為考察因素，優化金蕎麥水提取工藝。結果：金蕎麥最佳提取工藝為加10倍量水，提取3次，每次提取60 min。結論：優選出的提取工藝穩定可行，可用于金蕎麥的提取。

【關鍵詞】?金蕎麥；正交試驗；表兒茶素；干膏

【中圖分類號】R284.2???【文獻標志碼】 A????【文章編號】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

金蕎麥又名赤地利、赤薜荔、野蕎麥根，為中醫常用中藥之一，來源于蓼科植物金蕎麥Fagopyrum dibotrys（D.Don） Hara 的干燥根莖^［1］，具有清熱解毒、排膿祛瘀的功效?，F代研究^［2-5］表明，金蕎麥主要含有黃酮類成分及少量的三萜和甾體成分，具有抗氧化作用、抗菌、抗炎、止痛及抗腫瘤等活性。黃酮類成分表兒茶素是金蕎麥的主要活性成分之一，也是其質量控制指標之一^{［1，6，7］}。目前，關于金蕎麥提取工藝研究多集中于表兒茶素或總黃酮為主的單一指標，并以甲醇、乙醇等有機溶劑提取的工藝優化^［8-10］。但由于金蕎麥活性成分復雜^［3-5］，且在制劑生產過程中多采用以水為提取溶劑的煎煮，單一化學成分或有效部位為指標的有機溶劑提取工藝優化，難以有效評價制劑實際生產過程中的工藝優劣，并進一步保障其制劑臨床使用的安全性和有效性?；诖?，本研究以表兒茶素和干膏率為評價指標，在熵權法獲得綜合評分的基礎上，采用正交試驗設計對金蕎麥水提取工藝進行優化，以期為金蕎麥的更好利用提供一定的試驗基礎。

1?儀器與材料

1.1?儀器?TDP-800強力破碎機（天津市渤海鑫茂制藥設備有限公司）；1260高效液相色譜儀-紫外可變波長檢測器（安捷倫科技有限公司）；XSR204電子天平（梅特勒-托利多儀器有限公司）。

1.2?材料?表兒茶素對照品（含量以99.7%計，批號：110878-201703，中國食品藥品檢定研究院）；冰醋酸（天津科密歐，HPLC≥99.8%），乙腈 、甲醇均為色譜純，超純水（自制），其他試劑均為分析純；金蕎麥飲片（批號2207012，重慶太極中藥材種植開發有限公司），經太極集團重慶涪陵制藥廠有限公司質檢部鑒定為蓼科植物金蕎麥Fagopyrum dibotrys （D.Don） Hara 的干燥根莖。

2?正交試驗優化金蕎麥提取工藝設計

取金蕎麥藥材粗粉，采用TDP-800強力破碎機組破碎成粗顆粒，平均分成9份，每份取等量粗顆粒，分別以加水量、提取次數、提取時間為提取因素（表1），選用L₉（3⁴）正交表設計條件進行提取，分別測定表兒茶素提取率和干膏率，以表兒茶素提取率和干膏率綜合評分為評價指標，選取最佳提取工藝。

3?方法

3.1?干膏率測定?精密吸取正交試驗提取樣品各50 mL，置已干燥至恒重的蒸發皿內，水浴濃縮蒸干，置105 ℃烘箱干燥3 h，取出，置干燥器中冷卻0.5 h，迅速取出稱重，計算干膏率。干膏率=干膏重（g）×總浸膏（g）/［取樣量（g）×生藥量（g）］×100%。

3.2?表兒茶素測定^［3-4］

3.2.1?色譜條件?色譜柱：中譜紅ODS-H 5 μm 4.6 m×150 mm；流動相：乙腈-0.004%磷酸溶液（10∶90）；檢測波長：280 nm；柱溫：30 ℃；流速1.0 mL/min。

3.2.2?對照品溶液的制備?精密稱取表兒茶素對照品適量，置量瓶中，加稀乙醇制成每1 mL含25 μg的溶液，即得。

3.2.3?供試品溶液的制備?①藥材供試品溶液的制備：取金蕎麥粗粉2 g，精密稱定，置具塞錐形瓶中，精密加入超純水50mL，密塞，精密稱定，放置1 h，加熱回流1 h，放冷，再稱定重量，用超純水補足減失的重量，搖勻，即得；②提取液供試品溶液的制備：取提取液，即得。

3.2.4?方法學考察

3.2.4.1?系統適應性實驗?按“3.2.1”項下色譜條件分別吸取表兒茶素對照品溶液、藥材供試品溶液及提取液供試品溶液20 μL進樣，表兒茶素主峰對稱性為1.0，理論板數按表兒茶素峰計算為11000，主峰與雜質峰的分離度大于1.5。結果如圖1所示。

3.2.4.2?線性關系?精密吸取濃度為0.1024 mg/mL的表兒茶素對照品儲備液0.5 mL、1 mL、2 mL、3 mL、5 mL置10 mL容量瓶中，用流動相配成濃度為5.12 μg/mL、10.24 μg/mL、20.48 μg/mL、30.72 μg/mL、51.20 μg/mL的對照品溶液，搖勻，分別吸取上述對照品溶液20 μL進樣，按“3.2.1”項下色譜條件測定，以表兒茶素進樣量（μg）為橫坐標X，對應峰面積為縱坐標Y繪制標準曲線，計算回歸方程：Y=1.2189X+3.1027，R²= 0.9999。結果見表2、如圖2，試驗表明表兒茶素進樣量在102.4～1024.0 ng范圍內與峰面積積分值呈良好線性關系。

3.2.4.3?精密度考察?吸取表兒茶素對照品溶液（濃度：30.72 μg/mL），按“3.2.1”項下色譜條件連續進樣6次，計算表兒茶素色譜峰峰面積RSD為0.63%，表明精密度良好。

3.2.4.4?穩定性試驗?精密吸取同一批供試品溶液，按“3.2.1”項下色譜條件，于0 h、2 h、6 h、12 h、24 h分別進樣，測定峰面積。表兒茶素色譜峰峰面積RSD為0.86%，表明供試品溶液在24 h內穩定性較好。

3.2.4.5?重復性試驗?取同一金蕎麥藥材粗粉6份，按“3.2.3”項下方法制備藥材供試品溶液，并按“3.2.1”項下色譜條件進行測定，表兒茶素平均含量為0.061%， RSD為0.81%（n=6），表明該方法穩定、可靠。

3.2.4.6?加樣回收率試驗?取同一金蕎麥藥材粗粉（已知含量0.061%）6份，每份1 g，精密稱定，置具塞錐形瓶中，再分別加入表兒茶素對照品溶液（C：0.1024 mg/mL）5 mL，再分別精密加入超純水45 mL，按“2.2.3”項下制備方法制成供試品溶液，測定，計算回收率，RSD值，具體數據見表3，平均回收率為98.9%，RSD為0.94%，說明此方法準確可行。

3.3?測定結果?按照以上測定方法分別測定提取干膏率和表兒茶素。結果見表4。

參考文獻方法，利用SPSSAU在線平臺，采用熵權法確定各指標的權重，并計算綜合評分。表兒茶素提取率和干膏率的權重分別為0.2869，0.7131。通過公式 M=（表兒茶素提取率/表兒茶素提取率 max）×0.2869+（干膏率/干膏率max）×0.7131，計算出綜合得分（M）。

極差R值的大小可以直觀反映各因素水平的變化對綜合評分的影響，極差值越大影響越大，反之則越小，方差分析結果見表5。由結果可知三個因素對表兒茶素提取率和干膏率的提取量影響的大小依次是：C>A>B，最佳提取工藝為A2B2C3。即加10倍量水、提取3次，每次60 min。

3.5?驗證實驗?再取金蕎麥藥材粗顆粒，根據最佳提取工藝路線，即加10倍量水、提取3次，每次60 min進行3次驗證試驗，結果表兒茶素提取率平均為0.058%，干膏率平均為14.63%，與正交試驗結果中的較高數據接近，RSD 值小于5.0%，說明該工藝穩定可靠。結果見表6。

4?討論

通過對表兒茶素、干膏率測定結果的綜合評分及驗證實驗，得出結論：金蕎麥最佳水提取工藝為加10倍量水，提取3次，每次提取60 min，優選出的提取工藝穩定可行。

4.1?評分指標選擇?表兒茶素屬于黃烷醇類黃酮成分，現代研究^［6-7］表明該成分具有抗氧化、降血糖、抑制胰島素抵抗、心血管保護、神經保護、抗炎、抑菌和提高免疫力等廣泛的藥理活性，是金蕎麥的主要活性成分之一。此外，干膏率也常用來評價中藥的質量及其提取效果。因此，本研究通過表兒茶素和干膏率綜合評分為指標，優化了金蕎麥的水提取工藝。

4.2?評分方法選擇?目前，計算的權重方法主要有3種類型：主觀賦權法、客觀賦權法和主客觀賦權法^［11］。其中，熵權法是常用的客觀賦權法之一，該方法根據指標的變異程度，利用信息熵計算熵權，并進一步獲得指標的權重，具有實用性和適應性強、客觀科學的特點^［12］，近年來被廣泛用于中藥多指標成分綜合評價的權重計算^［13-16］。本研究中采用熵權法確定表兒茶素提取率、干膏率標權重獲得的綜合評分為指標，通過正交試驗設計以提取溶劑用量、提取時間和提取次數為考察因素，優化了金蕎麥的提取工藝。該工藝穩定可靠，可為金蕎麥的進一步開發利用提供參考。

參考文獻

［1］國藥典委員會．中華人民共和國藥典（一部）［M］．北京： 中國醫藥科技出版社，2020： 228.

［2］王璐瑗，黃娟，陳慶富，等.金蕎麥的研究進展［J］.中藥材，2019，42（9）：2206-2208.

［3］楊璽文，張燕，李隆云.藥用植物金蕎麥研究進展［J］.中國現代中藥，2019，21（6）：837-846.

［4］嚴晶，袁嘉嘉，劉麗娜，等.金蕎麥藥理作用及臨床應用研究進展［J］.山東中醫雜志，2017，36（7）：621-624.

［5］盛華剛，朱立俏，林桂濤.金蕎麥的化學成分與藥理作用研究進展［J］.西北藥學雜志，2011，26（2）：156-158.

［6］張曉琳，周躍斌，劉昌偉.（-）-表兒茶素藥理活性及其機制進展研究［J］.福建茶葉，2018，40（9）：3-6.

［7］童觀珍，付曉萍，楊艷，等.表兒茶素的分布及藥理活性研究進展［J］.云南農業大學學報（自然科學），2018，33（2）： 343-349.

［8］曹團武，趙理，羅浩，等.表兒茶素為指標的金蕎麥有效成分提取純化工藝研究［J］.西部中醫藥，2019，32（3）： 36-40.

［9］阮洪生，曹玲，陳志寶，等.星點設計-效應面法優選金蕎麥提取工藝［J］.醫藥導報，2013，32（2）：226-229.

［10］王文忠，田躍，吳旭，等. 二次回歸正交設計法優化金蕎麥總黃酮的提取工藝［J］.中藥材，2012，35（11）： 1861-1863.

［11］劉秋艷，吳新年.多要素評價中指標權重的確定方法評述［J］.知識管理論壇，2017，2（6）： 500-510.

［12］王冉，楊凌宇，吳志峰，等.基于熵權法評價干燥方法對經典名方華蓋散基準樣品質量屬性的影響［J］.中草藥，2023，54（3）： 768-778.

［13］付慶，肖學鳳，周鈺通，等. 基于熵權法多指標優化梔子中環烯醚萜類成分的提取工藝［J］.中國新藥雜志，2022，31（13）： 1265-1272.

［14］鄭文煒，許舒瑜，林錦德，等.UPLC-MS/MS與G1-熵權法多指標綜合評分優化凈石合劑提取工藝［J］. 中國醫院藥學雜志，2022，42（24）： 2581-2588.

［15］劉欣璐，張瑞，王信，等.熵權法結合星點設計-效應面法優化祛濕清肺方提取工藝及體外抗炎活性評價［J］. 中國醫院藥學雜志，2022，42（24）：2600-2606.

［16］李鑫，劉文，宋信莉，等.基于熵權法結合Box-Behnken響應面法優化芍藥甘草湯提取工藝［J］. 亞太傳統醫藥，2022，18（12）： 53-58.

（收稿日期：2023-05-05?編輯：陶希睿）

作者簡介：余建（1983—），男，漢族，本科，高級工程師（制藥工程），研究方向為中成藥、食品及化妝品新產品開發，工藝設計及工藝路線優化。E-mail： 313682446@qq.com