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现 代 中 医 药
Modern Traditional Chinese Medicine
2014 年 07 月第 34 卷第 4 期
July． 2014 Vol． 34 No． 4
响应面法优化白鲜皮提取工艺
张化为 杨璐萌 王忠江 邓 翀
( 陕西中医学院，陕西 咸阳 712046)
摘 要:目的 利用 Box － － Behnken结合响应面法优化白鲜皮提取工艺。方法 采用 4 因素 3 水平的响应面
实验设计，以乙醇浓度、料液比、提取次数及提取时间为响应因子，以白鲜皮指纹图谱共有色谱峰峰面积的综合
评分为指标，得出最佳工艺条件。结果 采用 Design Expert 8． 05 软件对数据进行分析，建立综合评分与影响因子
的多元二次回归方程，获得的提取白鲜皮活性成分的最佳工艺条件为:乙醇浓度 82． 75 %，料液比 13． 99，提取时
间 49． 33 min，提取次数 2． 55。为了实际操作方便性的需要，得出实验结果为:乙醇浓度 80 %，料液比 14，提取时
间 50 min，提取次数 3。结论 响应面分析法可为白鲜皮有效成分的提取提供科学依据，并可为制定饮片的质量
标准和临床应用提供依据。
关键词:响应面分析法;白鲜皮;工艺
中图分类号:Ｒ 284． 2 文献标识码:A 文章编号:1672 － 0571(2014)04 － 0068 － 04
Ｒesponse Surface Analysis Method to
Optimize the Extraction Process of Cortex Dictam
Zhang Huawei Yang Lumeng Wang Zhongjiang Deng Chong
(Shaanxi University of Chinese Medicine，Xianyang ，Shaanxi 712046)
Abstract:Objective to combined with Ｒesponse Surface Analysis(ＲSA)method to optimize the extraction technolo-
gy of cortex dictam by Box － － Behnken． Methods using 4 factors and 3 levels of response surface experimental design，
ethanol concentration，solid － liquid ratio，extraction times and the extraction time response factor，with fresh white skin
fingerprint has the comprehensive score of the chromatographic peak area as index，the optimum process conditions．
Ｒesultsby using Design data were analyzed by Expert 8． 05 software，establish the comprehensive score and the impact
factor of the multiple two regression equation，the optimum process conditions components extracted activity obtained are
as follows:ethanol concentration 82． 75 %，ratio of material to liquid 13． 99，extraction time 49． 33min，extraction times
2． 55． In order to meet the needs of actual operation convenience，experimental results obtained are as follows:ethanol
concentration 80 %，ratio of material to liquid 14，extraction time 50min，extraction times 3． Conclusion ＲSA Can pro-
vide scientific basis for the extraction of effective components of cortex dictam ，and can provide the basis for quality
standard pieces and clinical application．
Keywords:Ｒesponse Surface Analysis (ＲSA);Cortex Dictam;process
白鲜皮为芸香科植物白鲜 Dictamnus Dascarpus
Turcz的干燥根皮，性苦寒，归脾、胃、膀胱经。具有
清热燥湿，祛风解毒的功能，主治风热湿毒所致的
风疹、湿疹、疥癣、黄疸、湿热痹。现代药理研究表
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明，主要成分为生物碱及内酯类化合物，包括白鲜
碱、黄柏酮等，具有抗炎、抗菌、杀虫、抗肿瘤及抗动
脉粥样硬化等作用［1］。目前对于白鲜皮的提取工
艺大多应用正交实验设计［1 － 7］，本实验应用响应面
分析法，同时结合 HPLC 化学指纹图谱，从整体控
制化学成分指标，优化白鲜皮提取工艺，为白鲜皮
的开发利用提供科学实验依据。
1 材料与仪器
白鲜皮药材采自陕西省宝鸡市太白县西太白，
均为芸香科植物白鲜 Dictamnus dasycarpus Turcz的
根皮，乙腈为色谱纯，水为重蒸馏水，其余均为分析
纯。
高效液相(L － 2130 二元泵，L － 2400 检测器，
日本日立公司)，色谱柱(大连依利特 C18)，AL204
电子分析天平(梅特勒 －托利多)。
2 方法
2． 1 供试品的制备 精密称取白鲜皮样品粉末
(60 目筛)约 5 g，加入圆底烧瓶中，量取适量的乙
醇溶剂，80 ℃水浴回流提取，滤过，提取液在 80 ℃
水浴浓缩，溶解，用适当浓度的乙醇定容于 25 mL
量瓶中，储存于 4 ℃，冷藏待用。
2． 2 对照品溶液的配制 精密称取白鲜碱对照
品 10． 79 mg，以甲醇溶解在 25 mL的量瓶中作为对
照品母液，浓度为 0． 4315 mg·mL －1，精密吸取对
照品母液 2． 0 mL，以甲醇定容在 10 mL 量瓶中，作
为对照品溶液，浓度为 0． 08630 mg·mL －1。
2． 3 指纹图谱测定方法的建立
2． 3． 1 色谱条件 色谱柱:大连依利特 C18 色谱
柱，流动相 A 为相为乙腈，B 相为 0． 2 %磷酸水溶
液，梯度洗脱程序:0 ～ 10 min，A 相 5 % ～ 20 %;10
～ 15 min，A相 20 % ～30 %;15 ～ 25 min，A相30 %
～30 %;25 ～ 40 min，A 相 30 % ～ 45 %;40 min ～
60 min，A相 40 % ～65 %;60 ～ 70 min，A相 65 % ～
100 %;70 ～ 75 min，A 相 100 % ～ 100 %［2］检测波
长:228 nm，流速:1 mg·min －1，温度:室温，进样
量:10 μL。白鲜皮提取工艺色谱图见图 1。
( A:白鲜碱对照品色谱，B: 白鲜皮指纹图谱共有峰色谱图)
图 1 白鲜皮提取工艺色谱图
2． 3． 2 精密度试验 取同一批供试品，连续进量
5 次，记录色谱图 14 个共有色谱峰，考察其各峰面
积的相对标准偏差 ＲSD 不超过 5 %，相对保留时
间 ＲSD不大于 3 %，表明精密度良好。
2． 3． 3 稳定性实验 取同一批供试品，在 0 h、
2 h、4 h、8 h、10 h、12 h 不同时间进行检测，考察色
谱图共有峰面积 ＲSD 不超过 5 %，相对保留时间
ＲSD不大于 3 %，表明样品在 12 h稳定性良好。
2． 3． 4 重复性实验 取同一批次供试品 5 份，制
备供试品并测定，记录 14 个共有色谱峰相对保留
时间 ＲSD小于 3 %，14 个共有峰面积 ＲSD 不超过
5 %，表明重复性良好。
2． 4 数学模型的建立 采用 Design Expert8． 0 软
件设计实验方案，以乙醇浓度、料液比、提取次数及
提取时间为响应因子，白鲜皮指纹图谱共有色谱峰
峰面积的综合评分为指标，实施 4 因素 3 水平的响
应面分析。见表 1。
表 1 Box － Behnken 试验设计考察因素与水平编码
因素
水平
－ 1 0 1
乙醇浓度 /% 50 75 90
料液比 8 11 14
提取时 /min 30 75 120
提取次数 1 2 3
3 实验结果与分析
应用 Box － Behnken实验设计，对乙醇浓度、料
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液比、提取次数及提取时间设计响应面实验，以指
纹图谱共有色谱峰峰面积的综合评分为指标，采用
Design Expert8． 05 软件对实验结果进行回归分析
(表 2)，拟合后得到关于乙醇浓度(A)、料液比
(B)、提取时间(C)和提取次(D)的二次多项式回
归模型为:Ｒ1 =62． 70 + 2． 35* A + 0． 31* B － 1． 03
* C + 6． 41* D + 2． 79* A* B － 4． 27* A* C + 3．
34* A* D +2． 63* B* C +0． 41* B* D －1． 14* C
* D －4． 15* A2 + 6． 66* B2 － 2． 23* C2 － 13． 23*
D2
从回归分析结果(见表 3)可以看出，所建立的
模型效果非常显著 (P ＜ 0． 05)，而失拟项
F ＞ 0． 05，影响不显著，说明该回归方程对实验拟
合情况很好，能较好地起到预测作用。最佳工艺条
件的预测与检验结果通过回归模型的预测，其中提
取次数与乙醇浓度对于提取工艺的筛选影响最大。
最终得到提取白鲜皮的最佳工艺条件为乙醇浓
82． 75 %、料液比 13． 99、提取时间 49． 33 min，提取
次数 2． 55，综合评分为 72． 3768，考虑到实际操作
的可行性，选取乙醇浓度为 80 %、料液比 14、提取
时间 50 min、提取次数 3。
为了检验实验的可靠性，根据上述所预期的最
佳提取工艺条件，选取乙醇浓度为 80 %，料液比
14，提取时间 50 min，提取次数 3，进行 5 组验证实
验，所得出的综合评分与理论预测结果基本相符，
具有一定的可行性。
表 2 响应面优化实验设计及实验结果
编号
因素
乙醇浓度 料液比 提取时间 提取次数
综合评分
1 70 8 75 3 65． 5743
2 70 11 75 2 53． 1153
3 70 14 30 2 58． 4592
4 50 11 75 3 35． 0563
5 70 8 75 1 46． 1680
6 50 11 75 1 35． 7144
7 90 11 75 1 41． 7739
8 50 11 30 2 55． 9957
9 70 11 30 1 41． 5675
10 70 11 120 1 44． 0125
11 70 11 75 2 69． 5664
12 70 14 75 3 70． 7911
13 70 11 75 2 66． 3605
14 70 11 75 2 71． 1777
15 70 8 30 2 70． 4834
16 50 8 75 2 67． 1400
17 70 8 120 2 63． 4170
18 90 11 75 3 54． 4650
19 70 11 30 3 56． 0455
20 90 11 30 2 65． 0848
21 50 14 75 2 65． 7569
22 70 14 120 2 61． 9213
23 90 8 75 2 62． 3705
24 70 14 75 1 49． 7356
25 50 11 120 2 59． 9582
26 70 11 75 2 53． 2923
27 90 14 75 2 72． 1512
28 90 11 120 2 51． 9820
29 70 11 120 3 53． 9320
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表 3 回归模型的方差分析
方差来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 Prob ＞ F
模型 2525． 93 14 180． 42 3． 34 0． 0157
A －乙醇浓度 66． 30 1 66． 30 1． 23 0． 2869
B －料液比 1． 12 1 1． 12 0． 021 0． 8878
C －提取时间 12． 84 1 12． 84 0． 24 0． 6337
D －提取次数 492． 70 1 492． 70 9． 11 0． 0092
AB 31． 16 1 31． 16 0． 58 0． 4605
AC 72． 81 1 72． 81 1． 35 0． 2654
AD 44． 55 1 44． 55 0． 82 0． 3795
BC 27． 71 1 27． 71 0． 51 0． 4859
BD 0． 68 1 0． 68 0． 013 0． 9123
CD 5． 19 1 5． 19 0． 0096 0． 7612
A2 111． 80 1 111． 80 2． 07 0． 1725
B2 288． 00 1 288． 00 5． 32 0． 0368
C2 32． 12 1 32． 12 0． 59 0． 4538
D2 1135． 04 1 1135． 04 20． 98 0． 0004
失拟项 444． 54 10 44． 45 0． 57 0． 7864
4 讨论
文献报道关于白鲜皮的研究通常仅以单体含
量为评价标准，具有一定的局限性。而指纹图谱能
较为全面地反映其中所含化学成分的种类与数量，
进而对质量进行整体描述和评价，同时与中医药整
体理论相符合。本文对白鲜皮以指纹图谱共有色
谱峰峰面积综合评分为评价指标，采用 Box － Be-
hnken结合响应面设计优选白鲜皮提取工艺，经
Design Expert 8． 05 软件分析实验数据，筛选出提
取工艺中的乙醇浓度为 82． 75 %、料液比为13． 99、
提取时间为 49． 33 min、提取次数为 2． 55，考虑到
工业化生产的实际操作，选取乙醇浓度为80 %、料
液比为 14、提取时间为 50 min、提取次数为 3。
目前关于白鲜皮提取工艺研究报道主要通过
正交实验设计，此方法注重试验安排的合理性，能
同时考虑几种因素，寻找最佳因素水平组合，但不
能在给出的整个区域上找到因素和响应值之间的
一个明确的函数表达式即回归方程，从而无法找到
整个区域上因素的最佳组合和响应值的最优值。
而响应面分析方法在很大程度上满足了这些要求，
具有试验次数少、周期短，求得的同归方程精度高、
三维图像直观性等优点。最终更科学、更准确的筛
选和预测最佳的工艺参数。
参考文献
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( 收稿日期: 2014 － 03 － 24 编辑:文颖娟)