石典花, 張 軍, 孫立立

（山東省中醫(yī)藥研究院, 山東 濟(jì)南 250014）

Box-Behnken設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法優(yōu)選中藥赭石提取工藝

石典花, 張 軍, 孫立立*

（山東省中醫(yī)藥研究院, 山東 濟(jì)南 250014）

目的 優(yōu)選中藥赭石最佳提取工藝。 方法 以水煎出物和有效元素 Fe的提取率為指標(biāo)， 采用 Box-Behnken 設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法對(duì)赭石顆粒的提取工藝進(jìn)行優(yōu)選。 結(jié)果 優(yōu)選的最佳提取工藝為取 20 ～24 目赭石顆粒， 加入 10 倍量的水，提取 3 次， 每次 1.5 h。 結(jié)論 粒度對(duì)赭石提取具有極顯著性影響， 建議赭石以 20 ～24 目入藥。

赭石;Box-Behnken 設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法; 水煎出物; 鐵

赭石為氧化物類(lèi)礦物藥剛玉族赤鐵礦，主含三氧化二鐵 （Fe2O3）， 味苦， 性寒， 歸肝、 心、 肺、 胃經(jīng)。 具有平肝潛陽(yáng)，重鎮(zhèn)降逆，涼血止血之功效。用于眩暈耳鳴，嘔吐， 噫氣， 呃逆， 喘息， 吐血， 衄血， 崩漏下血［1］。 主產(chǎn)于山西， 河北， 廣東等地［2］。 赭石首載于 《 神農(nóng)本草經(jīng)》，列為 下 品［3］。 經(jīng) 對(duì) 歷 代 本 草［4-15］、 歷 版 中 國(guó) 藥 典［1，16-22］、各地炮制規(guī) 范［2，23-30］的查閱 發(fā) 現(xiàn)， 赭石炮制 方 法 的記載歸納為以下二種:①研碎或研，水飛;②煅紅醋淬。歷版《中國(guó)藥典》 對(duì)赭石炮制方法的記載歸納為以下二種: ①凈制即除去雜質(zhì)，砸碎;②醋煅即取凈赭石，砸成碎塊，照煅淬法煅至紅透， 醋淬， 碾成粗粉。 每 100 kg赭石， 用醋 30 kg。 目前臨床用赭石飲片主要為生品和醋煅品， 赭石凈制可使藥材粉碎，易于有效成分的煎出。通過(guò)采集各地藥材市場(chǎng)及濟(jì)南地區(qū)各大藥店赭石生品飲片發(fā)現(xiàn)，目前市場(chǎng)上流通的赭石生品顆粒大小不一，有的呈塊狀，有的呈粉末狀，有的則塊狀粉末均有，粒度不同其煎出物量及其所含成分的量亦有所不同，進(jìn)而影響臨床療效。為考察不同粒度對(duì)煎出成分的影響程度，保證其最大程度煎出和穩(wěn)定地發(fā)揮臨床療效，本研究將赭石分別制備成不同粒度的顆粒， 采用 Box-Behnken 設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法對(duì)不同粒度赭石顆粒進(jìn)行提取工藝優(yōu)選，為赭石顆粒的臨床合理應(yīng)用提供數(shù)據(jù)參考。

1 儀器與試藥

1.1 儀器 IRISadvantage電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（美國(guó)熱電公司）， 瑞士 METTLER XS205 DU10-5電子天平（梅特勒-托利多儀器上海有限公司）， KDM型六孔可調(diào)溫電加熱套 （菏澤鄄城華魯電熱儀器有限公司）。

1.2 試藥 鹽酸， 硫酸， 磷酸， 氟化鉀， 氯化亞錫， 鎢酸鈉，三氯化鈦，重鉻酸鉀，二苯胺磺酸鈉等均為分析純。

赭石:購(gòu)自浙江中醫(yī)藥大學(xué)飲片廠，產(chǎn)地為山東，經(jīng)山東省中醫(yī)藥研究院中藥資源研究室林慧彬研究員鑒定為氧化物類(lèi)礦物藥剛玉族赤鐵礦， 批號(hào)為 110117， 含鐵量為53.28%， 符合 《中國(guó)藥典》 規(guī)定。

赭石顆粒:將赭石藥材粉碎，分別過(guò)樣品篩，制成12 ～16 目， 16 ～20 目， 20 ～24 目的顆粒。

2 Box-Behnken設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法優(yōu)選赭石最佳提取工藝

2.1 Box-Behnken 設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 赭石傳統(tǒng)用藥方式為湯劑，根據(jù)傳統(tǒng)煎藥習(xí)慣，確定了影響?hù)魇崛」に嚨囊蛩貫轸魇６龋铀稊?shù)，提取時(shí)間和提取次數(shù)。每個(gè)因素設(shè)立三個(gè)水平，以水煎出物和赭石中主要有效成分鐵的含有量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用加權(quán)法進(jìn)行評(píng)分，利用Box-Behnken 設(shè)計(jì)法優(yōu)選赭石顆粒最佳提取工藝。

2.2 Box-Behnken 設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法因素水平 根據(jù)傳統(tǒng)煎藥習(xí)慣，確定了影響?hù)魇w粒水煎出成分的因素和水平，見(jiàn)表1。

表1 因素水平

2.3 試驗(yàn)方法與結(jié) 果 取赭石顆 粒 29 份， 每 份 10 g， 分別置于 250 mL圓底燒瓶 中， 按 Box-Behnken 設(shè) 計(jì) 表 安 排 的29種提取工藝， 分別取不同粒度的赭石顆粒， 加入相應(yīng)量的水， 按表 2給定的條件， 分別進(jìn)行提取。 照 《中國(guó)藥典》 2010 年版一部附錄 X A項(xiàng)下水溶性浸出物測(cè)定法項(xiàng)下熱浸法測(cè)定水煎出物的量，采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀 （山東省分析測(cè)試中心） 測(cè)定水煎液中 Fe的量， 測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。

表 2 Box-Behnken設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法設(shè)計(jì)表及實(shí)驗(yàn)結(jié)果

綜合評(píng)分:傳統(tǒng)水煎出物質(zhì)量和有效元素的量有著同等重要的意義， 因此兩者的加權(quán)系數(shù)分別為 0.5， 綜合評(píng)分以下公式計(jì)算:

綜合評(píng)分 =水煎出物得分 ×0.5+Fe量得分 ×0.5

其中水煎出物得分 =水煎出物量 ×100/水煎出物量最高值;Fe量得分 =Fe量 ×100/Fe量最高值

2.4 結(jié)果分析 采用 Design-Expert 8.05 軟件對(duì)表 2 結(jié)果進(jìn)行二次回歸效應(yīng)面回歸分析，建立多元二次效應(yīng)面回歸模型， 得擬合方程為 Y=-95.366 67+0.604 17 ×A+ 15.721 67 ×B+42.063 33 ×C+20.568 33 ×D+0.056 250 × A×B+0.895 00 ×A×C+0.771 25 ×A×D+0.337 50 ×B× C+0.471 25 ×B×D-2.290 00 ×C×D-0.041 510 ×A2-0.856 67 ×B2-17.841 67 ×C2-5.845 42 ×D2， 其中， Y為效應(yīng)值， 即赭石顆粒水煎出物和 Fe元素量的綜合評(píng)分，A、 B、 C、 D四個(gè)為自變量， 即粒度， 加水倍數(shù)， 提取時(shí)間和提取次數(shù)。 各因素方差分析見(jiàn)表3。

表3 方差分析

由表 3 可知， 模型的 F=52.05， P＜0.000 1， 表明實(shí)驗(yàn)所采用的二次模型具有極顯著的影響，在統(tǒng)計(jì)學(xué)上是有意義的。 失擬項(xiàng) P值為 0.603 2 ＞0.05， 對(duì)模型是有利的，無(wú)明顯失擬因素存在，因此該模型的建立是可取的，可用回歸方程代替試驗(yàn)真實(shí)點(diǎn)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。

A、 B、 C、 D、 AD、 B2、 C2、 D2均小于 0.05， 說(shuō)明這幾項(xiàng)對(duì)綜合評(píng)分均有顯著性影響; 其中 A、 C、 D、 B2、 C2、D2具有極顯著性影響， 剩余項(xiàng)的 P值均大于 0.05， 對(duì)綜合評(píng)分沒(méi)有顯著影響。

采用響應(yīng)面設(shè)計(jì)預(yù)測(cè)綜合評(píng)分的范圍為 86.626 7 ～95.118 3， 此時(shí)粒度范圍為 17.42 ～19.99 目， 加水倍數(shù)的范圍為 8.47 ～12 倍， 提取時(shí)間范圍為 1.07 ～1.5 h， 提取次數(shù)范圍為 2.38 ～3 次。 考慮到實(shí)際情況， 將赭石顆粒的最佳提取工藝定為: 取凈赭石顆粒 20 ～24 目， 加入 10 倍量水， 提取 3 次， 每次 1.5 h。

2.5 驗(yàn)證試驗(yàn) 取 20 ～24 目赭石顆粒 3 份， 每份 20 g，按照確定的最佳提取工藝進(jìn)行提取， 并進(jìn)行水煎出物和Fe的量， 測(cè)得結(jié)果見(jiàn)表 4。 結(jié)果與預(yù)測(cè)值96.98 基本一致， 說(shuō)明該提取工藝穩(wěn)定，可行。

表4 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

3 小結(jié)與討論

采用 Box-Behnken 設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法對(duì)赭石顆粒的提取工藝進(jìn)行了優(yōu)選，優(yōu)選得到的最佳提取工藝為:取凈赭石顆粒 20 ～24 目， 加入 10 倍量的水， 提取 3 次， 每次 1.5 h，該研究結(jié)果與傳統(tǒng)赭石等礦物藥需要先煎的習(xí)慣基本一致。

研究結(jié)果表明，赭石粒度、加水倍數(shù)、提取時(shí)間、提取次數(shù)對(duì)赭石顆粒提取均具有顯著性影響，其中粒度大小對(duì)赭石有效成分的煎出具有極顯著性影響，而且粒度越細(xì)水煎出物的量及有效元素 Fe量的越多， 因此理論上應(yīng)以細(xì)于24目赭石顆粒入藥， 為此采用上述確定的最佳提取工藝對(duì)細(xì)于 24 目的赭石顆粒及粉末進(jìn)行提取， 即加入 10 倍量的水， 提取 3 次， 每次 1.5 h， 對(duì)其水煎出物量和有效元素含的量進(jìn)行測(cè)定， 結(jié)果水煎出物的量為 2.782 mg/g， 有效元素 Fe的量為 19.021 μg/g， 所測(cè)結(jié)果與 20 ～24 目赭石顆粒的水煎出物和含 Fe量無(wú)顯著性差異， 另外細(xì)于 24 目赭石顆粒在煎煮過(guò)程中細(xì)粉易透過(guò)無(wú)紡布，使得煎出液中殘?jiān)^多，患者難以服用。因此建議臨床使用赭石飲片以20 ～24 目顆粒入藥， 并采用無(wú)紡布封塑包裝成數(shù)包顆粒，以便于煎煮，保證臨床療效的穩(wěn)定性。

［ 1 ］ 國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典:2010 年版一部［S］.北京: 中國(guó)醫(yī)藥科技出版社， 2010:348.

［2］ 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部藥政管理局.全國(guó)中藥炮制規(guī)范［S］.北京: 人民衛(wèi)生出版社， 1988:382.

［3］ 顧觀光， 輯.楊鵬舉， 校注.神農(nóng)本草經(jīng)［M］.北京: 學(xué)苑出版社， 2004:221.

［4］ 清·葉天士.本草經(jīng)解［M］.上海: 上海衛(wèi)生出版社，1957:97.

［5］ 王好古.湯液本草 ［M］.北京: 人民衛(wèi)生出版社，1987:177.

［6］ 張 璐.本經(jīng)逢原［M］.上海: 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1959:17.

［7］ 馬興民.新編中藥炮制法［M］.增訂本.陜西: 陜西科學(xué)技術(shù)出版社， 1983:810.

［8］ 清·汪訒庵.本草易讀［M］.北京: 人民衛(wèi)生出版社，1987:370.

［9］ 曹元宇， 輯注.本草經(jīng)［M］.上海: 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1987:55.

［10］ 張 贊 臣.本 草 概 要 ［ M］.上 海: 上 海 衛(wèi) 生 出 版 社，1956:347.

［11］ 梁·陶弘景.本草經(jīng)集注 ［ M］.上海: 群聯(lián)出 版社，1955:83.

［12］ 日·稻宣義.炮制全書(shū)［M］.鋅版影印.北京: 中國(guó)古籍出版社， 1981:162.

［13］ 陶 御 風(fēng).臨 證 本 草 ［ M］.北 京: 人 民 衛(wèi) 生 出 版 社，2005:418.

［14］ 梁·陶弘景， 集.尚志鈞， 輯校.名醫(yī)別錄 （輯校本）［M］.北京: 人民衛(wèi)生出版社， 1986:212.

［15］ 明·李明元，李中梓， 撰.雷公炮制藥性解: 珍珠囊補(bǔ)遺藥性賦合編［M］.上海: 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1956:3（卷三）.

［16］ 國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典:1963 年版一部［S］.北京: 化學(xué)工業(yè)出版社， 1963:305.

［17］ 國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典:1977 年版一部［S］.北京: 化學(xué)工業(yè)出版社， 1977:638.

［18］ 國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典:1985 年版一部［S］.北京: 化學(xué)工業(yè)出版社， 1985:329.

［19］ 國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典:1990 年版一部［S］.北京: 化學(xué)工業(yè)出版社， 1990:332.

［20］ 國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典:1995 年版一部［S］.北京: 化學(xué)工業(yè)出版社， 1995:328.

［21］ 國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典:2000 年版一部［S］.北京: 中國(guó)醫(yī)藥科技出版社， 2000:303.

［22］ 國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典:2005 年版一部［S］.北京: 中國(guó)醫(yī)藥科技出版社， 2005:257.

［23］ 湖南省衛(wèi)生廳.湖南省中藥材炮制規(guī)范［S］.湖南: 湖南科學(xué)技術(shù)出版社， 1983:365.

［24］ 北京市藥品監(jiān)督管理局.北京市中藥飲片炮制規(guī)范［S］.北京: 化學(xué)工業(yè)出版社， 2008:323.

［25］ 江西省衛(wèi)生廳藥政管理局.江西省中藥炮制規(guī)范［S］.上海: 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1991:508.

［26］ 河南省革命委員會(huì)衛(wèi)生廳.河南省中藥材炮制規(guī)范［S］.鄭州: 河南人民出版社， 1974:421.

［27］ 山東省衛(wèi)生廳.山東省中藥炮制規(guī)范［S］.濟(jì)南: 山東科學(xué)技術(shù)出版社， 1990:295.

［28］ 福建省衛(wèi)生廳.福建省中藥炮制規(guī)范［S］.福州: 福建科學(xué)技術(shù)出版社， 1988:509.

［29］ 浙江省衛(wèi)生廳.浙江省中藥炮制規(guī)范［S］.杭州: 浙江科學(xué)技術(shù)出版社， 1986:671.

［30］ 上海市衛(wèi)生局.上海市中藥飲片炮制規(guī)范［S］.上海: 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 1980:345.

R284.2

:B

1001-1528（2014）12-2639-03

10.3969/j.issn.1001-1528.2014.12.047

2013-08-13

國(guó)家中醫(yī)藥行業(yè)專(zhuān)項(xiàng) “中藥飲片調(diào)劑規(guī)范化研究” （201007011）; 國(guó)家中醫(yī)藥管理局全國(guó)名老中醫(yī)藥專(zhuān)家傳承工作室建設(shè)項(xiàng)目 （2010）; 山東省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目 （2011-170）

石典花 （1987—）， 女， 碩士， 助理研究員， 主要從事中藥炮制研究。 Tel: （0531） 82949829

*通信作者: 孫立立， 研究員， 主要從事中藥炮制研究。 Tel: （0531） 82949829