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Optimization of stir-baking technology for Mori Cortex with honey by orthogonal test

正交试验法优选桑白皮蜜炙工艺



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 3 期 2013 年 2 月 ·286·
正交试验法优选桑白皮蜜炙工艺
李 群 1,王 瑾 2,张会敏 1
1. 山东省中医药研究院,山东 济南 250014
2. 山东中医药大学,山东 济南 250014
摘 要:目的 优选桑白皮最佳蜜炙工艺。方法 以传统外观质量和内在质量(总黄酮量、东莨菪内酯量)为评价指标,采
用 L9(34) 正交试验,对蜜与水比例、闷润时间、炒制温度及炒制时间 4 个因素进行考察。结果 桑白皮最佳蜜炙工艺为取
炼蜜 25 g 加入 37.5 g 沸水稀释,淋入 100 g 桑白皮净制饮片拌匀,闷润 60 min,置炒制容器内,240 ℃炒制 18 min,取出
晾凉。结论 优选出的蜜炙工艺设计合理、结果可靠,为规范蜜桑白皮饮片生产提供了理论依据。
关键词:桑白皮;蜜炙工艺;正交试验;东莨菪内酯;总黄酮
中图分类号:R283.1 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2013)03 - 0286 - 05
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2013.03.010
Optimization of stir-baking technology for Mori Cortex with honey
by orthogonal test
LI Qun1, WANG Jin2, ZHANG Hui-min1
1. Shandong Academy of Chinese Medicine, Jinan 250014, China
2. Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Jinan 250014, China
Abstract: Objective To optimize the stir-baking technology for Mori Cortex with honey. Methods The traditional appearance and
intrinsic quality (the contents of total flavonoids and scopoletin) were chosen as indexes. The four factors of the honey-water ratio, the
moistening time, stir-baking temperature, and stir-baking time were investigated by L9(34) orthogonal test. Results The optimal
technology was as follows: refined honey (25 g) was added to boiled water (37.5 g), and then the solution was drizzled onto the
pieces of Mori Cortex (100 g), the moistening time was 60 min, the stir-baking temperature was 240 ℃, and the stir-baking time was
18 min. Conclusion The optimal stir-baking with honey technology for Mori Cortex is reasonable, which could be used to guide the
standardized production of Mori Cortex stir-baked with honey.
Key words: Mori Cortex; technology of stir-baking with honey; orthogonal test; scopoletin; total flavonoids

桑白皮为桑科植物桑 Morus alba L. 的干燥根
皮,具有泻肺平喘、利尿消肿之功效,用于肺热咳
喘、水肿胀满尿少、面目肌肤浮肿[1]。宋·《普济本
事方》较早以蜜为辅料炮炙桑白皮,“贝母汤”中曰
“洗净蜜炙黄”,“紫苏散”中曰“洗净蜜涂炙黄”,
其后的医籍中均有蜜炙记载。传统中医药理论认为
桑白皮蜜炙可以缓和凉泻之性,并可免伤肺泻气,
同时兼有润肺止咳之功效,更适合虚劳久咳患者。
目前,市售的桑白皮有生品及蜜炙品两种规格,历
版药典及各省、市炮制规范均收载蜜桑白皮饮片。
近年来对桑白皮的研究多集中在化学成分和药理药
效方面,对炮制工艺的研究很少[2],而且除了蜂蜜
的用量,蜜炙桑白皮的方法没有其他量化标准,导
致桑白皮的蜜炙工艺因人而异。从收集的市售蜜桑
白皮饮片来看,仅在外观颜色上已是差异甚大,其
内在质量更是难以保证。本实验对桑白皮蜜炙工艺
进行深入研究,为蜜桑白皮饮片的质量标准和炮制
机制研究提供依据。

收稿日期:2012-07-12
基金项目:国家“十二五”行业专项课题(201107007)
作者简介:李 群,男,副研究员,主要从事中药炮制及饮片质量标准化、中药制剂和保健食品等研究工作。
Tel: (0531)82949830 E-mail: liqun0606@sina.com
网络出版时间:2012-11-17 网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/12.1108.R.20121117.1453.002.html
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 3 期 2013 年 2 月 ·287·
1 仪器与材料
Waters 2965 高效液相色谱仪;Waters 2996 二
极管阵列检测器;色谱柱 Thermo ODS-2 Hypersil
(250 mm×4.6 mm,5 μm);Anke TLD—40B 离心
机(上海安亭科学仪器厂);ZX—002 紫外分光光
度计(日本岛津);B3200S2T 超声仪(上海必能信
超声有限公司);瑞士 Mettler XS205 DU 十万分之
一电子天平;中药炮制控温炉(哈尔滨市测电器厂);
ST80 红外温度仪;FW177 型粉碎机(天津市泰斯
特仪器有限公司)。
东莨菪内酯(批号 110768-200504)、芦丁(批
号 100080-200707)对照品购自中国药品生物制品
检定所;乙醇(分析纯、天津市永大化学试剂有限
公司,批号 20111017);甲醇(色谱纯,天津市四
友精细化学品有限公司,批号 373749-03971);亚
硝酸钠(分析纯,批号 20030807)、硝酸铝(分析
纯,批号 20030502)天津市博迪化工有限公司;氢
氧化钠(分析纯,国营山东单县有机化工厂,批号
800-51);洋槐蜂蜜(济南济泉黄岩蜂产品开发有限
公司,生产日期 2011 年 08 月 26 日)。
桑白皮购自安徽省亳州市精华制药康普有限公
司,产地为河南洛阳,经山东省中医药研究院李英
霞研究员鉴定为桑科植物桑 Morus alba L. 的干燥
根皮。
2 方法与结果
2.1 东莨菪内酯的测定
2.1.1 色谱条件 用十八烷基硅烷键合硅胶为填充
剂;流动相为甲醇-0.2%冰醋酸水溶液(23∶77);
柱温 30 ℃;体积流量 1 mL/min;检测波长为 345
nm;进样量 10 μL;理论塔板数按东莨菪内酯峰计
算不低于 5 000。
2.1.2 对照品溶液的制备 精密称取东莨菪内酯对
照品 4.84 mg,置 25 mL 量瓶中,加少量甲醇溶解
后定容至刻度,摇匀,得东莨菪内酯对照品储备液。
精密量取 0.5 mL 储备液,置 5 mL 量瓶中,加甲醇
稀释至刻度,摇匀,即得 19.36 μg/mL 东莨菪内酯
对照品溶液。
2.1.3 供试品溶液的制备 取桑白皮粉末(过 40
目筛)约 4 g,精密称定,置 500 mL 具塞烧瓶中。
加入 30%乙醇 100 mL,称定质量,浸渍 18 h,超声
提取 45 min,放至室温后称定质量,用 30%乙醇补
足减失的质量,用脱脂棉滤过,取续滤液离心,3 500
r/min 离心 15 min,精密量取 50 mL 上清液于蒸发
皿中,挥至近干,加 1 g 硅胶拌匀,蒸干,将粉末
转移至 50 mL 锥形瓶中,加入 20 mL 醋酸乙酯,超
声处理 30 min,滤过,滤渣用醋酸乙酯洗 3 次,每
次 5 mL,合并醋酸乙酯液于蒸发皿中蒸干,用少量
甲醇溶解,转移至 1 mL 量瓶中,定容,摇匀,即得。
2.1.4 线性关系考察 精密量取 0.5 mL 对照品储
备液,置 5 mL 量瓶中,用甲醇定容,摇匀。分别
进样 2.5、5、7.5、10、15、20 μL,以东莨菪内酯
质量为横坐标(X),相应的色谱峰面积为纵坐标
(Y)进行线性回归,得回归方程为 Y=5×106 X-
58 811,r=0.999 8,结果表明东莨菪内酯在 48.4~
387.2 ng 线性关系良好。
2.1.5 精密度试验 精密量取 0.5 mL 对照品储备
液,置 5 mL 量瓶中,加甲醇稀释至刻度,摇匀,制
得东莨菪内酯对照品溶液,按上述色谱条件连续进
样 6 次,测定其峰面积的 RSD 为 2.06%,表明精密
度良好。
2.1.6 重复性试验 取同一批样品 6 份,根据上述
方法制备供试品溶液,按上述色谱条件测定峰面积,
其质量浓度的RSD为 1.17%,表明样品重复性良好。
2.1.7 稳定性试验 按上述色谱条件对供试品溶液
分别于 0、2、4、6、12、24 h 进行测定,测得峰面
积的 RSD 为 2.15%,表明供试品溶液 24 h 内稳定
性良好。
2.1.8 加样回收率试验 取已知东莨菪内酯量的样
品约 2 g,精密称定,共称取 6 份,分别置 500 mL
具塞烧瓶中,各加入东莨菪内酯对照品溶液 0.8
mL,按“2.1.3”项下供试品制备方法制成供试品溶
液,测定,计算得平均回收率为 96.93%,RSD 为
1.61%。
2.2 总黄酮的测定
2.2.1 对照品溶液的配制 精密称取芦丁对照品
5.405 mg,置 50 mL 量瓶中,加少量 60%乙醇溶解
后定容至刻度,摇匀,即得 108.1 μg/mL 芦丁对照
品溶液。
2.2.2 测定波长的确定 取芦丁对照品溶液 5.00
mL,加 60%乙醇补充至 6.00 mL,加入 5%亚硝酸
钠 1.00 mL,摇匀静置 6 min 后,再加入 10%硝酸
铝 1.00 mL,静置 6 min 再加入 4%氢氧化钠 5.00
mL,用 60%乙醇定容至刻度。摇匀静置 5 min 后在
波长 400~800 nm 扫描,发现在 498 nm 处有最大
吸收,无杂质峰干扰,确定其为测定波长。
2.2.3 线性关系考察 分别取 2.00、4.00、6.00、8.00、
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 3 期 2013 年 2 月 ·288·
12.00、16.00 mL 芦丁对照品溶液于 25 mL 量瓶中,
按“2.2.2”项中方法显色后测定,测定结果计算得
吸光度(A)值与质量浓度(C)之间的回归方程为
A=13.151 C-0.035,r=0.999 4,线性范围为 17.9~
55.9 μg/mL。
2.2.4 供试品溶液制备 精密称取各炮制品粉末约
1.00 g,置 100 mL 烧瓶中,分别加入 80%乙醇 40
mL,回流提取 2 次,每次 1 h,合并提取液滤过,
精密量取滤液 10 mL 于 25 mL 量瓶中,用亚硝酸钠-
硝酸铝显色后,在 498 nm 波长下,测定 A 值。
2.2.5 精密度试验 精密移取芦丁对照品溶液
14.00 mL 于 25 mL 量瓶中,用亚硝酸钠-硝酸铝显
色后,重复测定 A 值 6 次,计算 RSD 为 0.08%,结
果表明精密度良好。
2.2.6 重复性试验 精密移取样品续滤液 10.00
mL 于 25 mL 量瓶中,平行 6 份用亚硝酸钠-硝酸铝
显色后,测定 A 值,计算 RSD 为 1.71%,结果表明
重复性良好。
2.2.7 稳定性试验 精密移取样品续滤液 10.00 mL
于 25 mL 量瓶中,用亚硝酸钠-硝酸铝显色后,分别
在 4、6、8、10、15、20 min 后测定 A 值,计算 RSD
为 2.27%,结果表明稳定性良好。
2.2.8 加样回收率试验 称取已测定的样品约 0.5
g,精密称定,平行 6 份,均加入 2.9 mg 芦丁对照
品,制备供试品溶液,依法测定 A 值,计算得芦丁
的平均回收率为 101.26%,RSD 为 2.54%。
2.3 蜜与水比例的考察
《中国药典》2010 年版附录 II 药材炮制通则蜜
炙法中规定,蜜炙时,应先将炼蜜(本实验炼制方
法:将蜂蜜置锅内,加热至微沸后改用文火,保持
微沸,此时温度为 116~118 ℃,炼制约 4 min)加
适量沸水稀释,但对于沸水的用量没有明确规定,
而蜜与加入水的比例直接影响饮片闷润的效果以及
蜜汁在饮片表面的分布,从而影响到蜜桑白皮的外
观及内在质量。因此,本研究首先以 1∶0.5、1∶1.0、
1∶1.5、1∶2.0 为 4 个水平,以传统外观为评价指
标(传统外观质量评分标准见表 1),对蜜与水的比
例进行单因素考察。结果表明,蜜与水的比例对炮
炙品外观影响较大,其中 1∶0.5 的成品外观质量最
差,闷润未透,蜜分布不均匀,成品粘手,手握成
团不散。因此,选择蜜与水 1∶1.0、1∶1.5、1∶2.0
作为正交试验中蜜与水比例的 3 个水平。

表 1 桑白皮蜜炙工艺传统外观质量评分标准
Table 1 Score standard of traditional appearance quality for stir-baking technology of Mori Cortex
项 目 得 分
闷润程度(满分 20 分) 闷润透(>80%)20 分 闷润较透(≈50%)10 分 闷润未透(<30%)5 分
蜜分布均匀程度(满分 30 分) 蜜分布均匀、蜜汁吸尽 30 分 蜜分布较均匀 15 分 蜜分布不均匀 10 分
火色(满分 30 分) 火色适中、表面深黄色 30 分 火色较浅或较深 15 分 几乎无火色或炒焦 10 分
成品干燥程度(满分 20 分) 成品干燥 20 分 成品偏潮湿 10 分 饮片较软、潮湿 5 分

2.4 桑白皮蜜炙工艺的正交试验设计考察
在查阅文献及单因素试验考察蜜与水比例的基
础上,选择了影响桑白皮蜜炙工艺和质量的蜜与水
比例(A)、闷润时间(B)、炒制温度(C)和炒制
时间(D)为考察因素,每个因素设计 3 个水平,以
传统外观质量标准及东莨菪内酯量、总黄酮量作为
评价指标,以综合评分的方法,进行 4 因素 3 水平
的 L9(34) 正交试验,对试验结果进行方差分析,优
选出科学、合理的桑白皮蜜炙工艺。正交试验设计
及结果见表 2。方差分析见表 3。
2.4.1 蜜炙桑白皮质量评价指标的评定 为全面客
观地反映桑白皮蜜炙工艺中各个因素对蜜桑白皮质
量的影响,本试验以传统外观质量和与桑白皮传统
功能主治相关的功效成分(东莨菪内酯、总黄酮)
的量作为评价指标,采用综合质量评分法评价。
(1)内在质量评分:本试验平行进行 3 次,每
次得到 1 组数据,每组中最高者定为 100 分,最低
者定为 20 分。东莨菪内酯以下式计分:得分=20+
80×(实际量-最低量) / (最高量-最低量)。以相同
方法计算总黄酮量的得分。
(2)综合质量评分:传统外观质量评价和内在
有效成分量对蜜炙桑白皮均有同等重要的意义,因
此传统外观评分的加权系数为 0.5,东莨菪内酯量及
总黄酮量的加权系数均为 0.25。综合评分以下式计
算:综合质量评分=传统外观评分×0.5+东莨菪内
酯得分×0.25+总黄酮得分×0.25。
2.4.2 样品的制备及评分 取净制桑白皮生品饮片
9 份,每份 100 g,按照表 2 设计的条件进行炒制,
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表 2 桑白皮蜜炙工艺优化的 L9(34) 正交试验设计及结果 (n=3)
Table 2 Design and results of L9(34) orthogonal test for stir-baking technology of Mori Cortex (n=3)
试验号 A B / min C / ℃ D / min 外观描述 外观得分 总黄酮量 /
(mg·g−1)
东莨菪内酯
量 / (μg·g−1)
综合
评分
1 1∶1.0 (1) 40 (1) 200 (1) 12 (1) 闷润未透;饮片表面蜜分布不均匀;
几乎无火色;饮片成品较干燥
45.000 5.001 6.290 35.808
2 1∶1.0 (1) 60 (2) 240 (2) 15 (2) 闷润未透;饮片表面蜜分布不均匀;
火色适中;饮片成品较干燥
65.000 5.655 7.345 64.744
3 1∶1.0 (1) 80 (3) 280 (3) 18 (3) 闷润未透;饮片表面蜜分布不均匀;
火色过重、炒焦;饮片成品干燥
45.000 5.407 7.226 49.931
4 1∶1.5 (2) 40 (1) 240 (2) 18 (3) 闷润较透;饮片表面蜜分布均匀;
火色适中;饮片成品干燥
100.000 5.226 8.071 81.801
5 1∶1.5 (2) 60 (2) 280 (3) 12 (1) 闷润较透;饮片表面蜜分布均匀;
火色适中;饮片成品干燥
100.000 5.353 8.604 88.217
6 1∶1.5 (2) 80 (3) 200 (1) 15 (2) 闷润透;饮片表面蜜分布均匀;几
乎无火色;饮片成品较软、潮湿
65.000 5.125 7.936 61.589
7 1∶2.0 (3) 40 (1) 280 (3) 15 (2) 闷润透;饮片表面蜜分布均匀;
火色适中;饮片成品偏潮湿
90.000 4.813 6.883 60.486
8 1∶2.0 (3) 60 (2) 200 (1) 18 (3) 闷润透;饮片表面蜜分布均匀;
几乎无火色;饮片成品偏潮湿
70.000 6.125 6.266 65.288
9 1∶2.0 (3) 80 (3) 240 (2) 12 (1) 闷润透;饮片表面蜜分布均匀;几
乎无火色;饮片成品较软、潮湿
65.000 5.341 7.961 65.139
K1 50.161 59.365 54.228 63.056
K2 77.203 72.751 70.561 62.273
K3 63.638 58.886 66.212 65.673
R 27.042 13.865 16.333 3.400

表 3 正交试验方差分析
Table 3 Analysis of variance
变异来源 偏差平方和 自由度 F 值 显著性
A 3 290.753 2 438.135 P<0.01
B 1 114.911 2 148.441 P<0.01
C 1 287.887 2 171.470 P<0.01
D 57.075 2 7.599 P<0.01
误差 67.597 18
F0.01(2, 18)=6.01

得到成品,平行试验 3 次。严格按照此标准对正交
试验得到的炮制品评分。按“2.1”项中测定条件对
炮制品正交样品进行测定得到东莨菪内酯量,按
“2.2”项中测定条件对炮制品正交样品进行测定得
到总黄酮量,结果见表 2。
正交试验的方差分析显示,P 值均小于 0.05,4
个因素均为主要影响因素。从表 2 中 K 值大小可以
看出,A 因素“(2)”水平,即蜜与水为 1∶1.5 最好;
B 因素“(2)”水平最好,即闷润时间为 60 min;C
因素“(2)”水平最好,即炒制温度为 240 ℃;D 因
素“(3)”水平最好,即炒制时间为 18 min。因此,
由 L9(34) 正交试验结果,初步认为最佳搭配为
A2B2C2D3。
2.5 验证试验
本试验采用正交设计法对桑白皮的蜜炙工艺进
行优选,以传统外观质量要求和内在质量要求为指
标,采用综合质量评分法,优选出的最佳蜜炙工艺
为每 100 g 桑白皮丝取炼蜜 25 g,加 37.5 g 沸水稀
释,淋入桑白皮丝中拌匀,闷润 60 min,置炒制容
器内,240 ℃炒制 18 min 取出,晾凉,即得。
3 批验证试验得到的样品显示,闷润较透,饮
片表面蜜分布均匀,火色适中,饮片成品干燥;总
黄酮质量分数分别为 10.407、10.341、10.420 mg/g;
东莨菪内酯质量分数分别为 5.026、5.138、4.898
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 44 卷 第 3 期 2013 年 2 月 ·290·
μg/g,表明确定的工艺条件操作简便,合理可行,
能制备出质量可控的蜜桑白皮饮片。
3 讨论
传统外观质量评价是中医药历史上沿用和发展
起来的,并经过实践检验及经验总结得以传承,是
传统意义上的中药饮片质量标准,同时是目前单一
化学成分和化学部位不能替代的评价标准,因此为
全面考察桑白皮蜜炙工艺,将其选作正交试验的评
价指标之一。根据《中国药典》2010 年版、《全国
中药炮制规范》、各地炮制规范等桑白皮蜜炙的相关
传统评定标准,结合老药工的炮制经验,制定评分
标准并进行评分。内在质量评价指标依据现代研究
成果,徐宝林等[3]报道东莨菪内酯是桑白皮平喘、
利尿的主要成分,韦媛媛等[4]发现桑白皮总黄酮具
有镇咳、祛痰作用,这两类成分均与桑白皮传统作
用密切相关,故选用二者质量分数作为内在质量的
评价指标。
目前,市售蜜炙桑白皮质量参差不齐,从收集
的部分省市的市售样品看,炮炙品外观颜色及炒制
程度不符合“深黄色、不粘手”的传统质量要求,
致使储存运输过程中易出现霉变等情况。《中国药
典》2010 年版中蜜炙法规定将炼蜜中加入适量沸水
稀释,但对于水的用量没有明确规定。本研究通过
预试验及正交试验发现,蜜与水比例对蜜桑白皮质
量具有显著影响,优选得到的蜜与水的比例为指导
蜜桑白皮的规范化生产提供了科学理论依据。
参考文献
[1] 中国药典 [S]. 一部. 2010.
[2] 李 群. 桑白皮化学成分、质量控制、药理及炮制研究
进展 [J]. 齐鲁药事, 2011, 30(10): 596-599.
[3] 徐宝林, 张文娟, 孙静芸, 等. 桑白皮提取物平喘、利
尿作用的研究 [J]. 中成药, 2003, 25(9): 758-760.
[4] 韦媛媛, 徐 峰, 陈 侠, 等. 桑白皮总黄酮的镇咳祛
痰作用 [J]. 沈阳药科大学学报, 2009, 26(8): 644-646.