全 文 ：2013年 4月第 30卷第 4期
Apr． 2013,Vol．30 No．4
天 津 中 医 药
Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine
响应面法优化零陵香水溶性多糖组分
提取工艺及其抗炎作用的研究 *
张智圆，张贵君，王晶娟，刘 洋，张雅楠，刘长松，刘晶晶，高晓美
（北京中医药大学，北京 100102）
·中药研究·
摘要：[目的]优化零陵香水溶性组分中多糖的最佳提取工艺，研究其抗炎效果。[方法]应用 Design Expert软件响
应面法（RSM）对零陵香多糖的提取工艺进行优化，以最佳提取工艺提取零陵香多糖，并进行抗炎实验。[结果]零陵香
多糖浸提的最佳工艺条件为：温度 98 ℃，时间 20 min，液料比 30 mL/g，实际最大提取率为 1.28%，与预期的 1.34%拟
合度较高。零陵香多糖在 0.75~3.00 g/kg（生药）浓度范围具有抗炎能力。[结论]响应面法可应用于零陵香多糖提取的
工艺优化；其抗炎效果与剂量成呈正相关性。
关键词：响应面法；零陵香；多糖；抗炎；中药组分
中图分类号：R284.2 文献标识码：A 文章编号：1672-1519（2013）04-0235-04
*基金项目：国家自然科学基金项目（81274042）。
作者简介：张智圆（1984-），女，博士，研究方向为药效组分。
通讯作者：张贵君，E-mail：guijunzhang@163.com。
零陵香为报春花科植物灵香草 Lysimachia
foenum-graecumHance的干燥全草。始载于《嘉佑本
草》，辛、甘，平。归肺、胃经。其水煎液具有祛风解表、
行气止痛的功能，多用于头痛鼻塞，胸闷腹胀，齿痛。
由于零陵香具有香气，以往对其化学成分的研究多集
中于石油醚部分、乙酸乙酯部分[1]、乙醚部分[2]、甲醇
部分[3]等脂溶性部位，报道成分种类以脂肪酸、黄酮
及黄酮苷、三萜为主，而对于其传统临床应用剂型水
煎液的研究未见报道。经本课题组前期研究发现：零
陵香水煎液中主要成分为多糖和黄酮（苷）。本研究
选取零陵香传统工艺（水煎）及传统功能主治（消炎）
为研究对象，以响应面法优化零陵香水溶性药效组
分之一——零陵香多糖的提取工艺，研究其抗炎作
用，为零陵香药效组分质量控制标准的建立提供支撑。
1 仪器与材料
BS224S/210S 分析天平，TU-1810 紫外可见分
光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）。阿司
匹林片（国药准字 H31022475，上海信谊百路达药
业），角叉菜胶（110H3367，Sigma公司）。试剂为分析
纯。零陵香（市售品），经北京中医药大学张贵君教
授鉴定为报春花科植物灵香草 Lysimachia foenum-
graetum Hance的干燥全草。
2 实验方法
2.1 零陵香多糖（LP）提取工艺优化
2.1.1 标准曲线的绘制 精密称取 105 ℃干燥至衡
重的葡萄糖 10.00 mg，置 100 mL容量瓶中，用蒸馏
水定容得葡萄糖标准溶液。精密吸取葡萄糖标准溶
液 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL，分别置于 15 mL具塞刻
度试管中，加入蒸馏水至两者总体积为 2 mL。加入
5%苯酚溶液 1.0 mL，再迅速加入浓硫酸 5.0 mL并
摇匀，沸水浴 20 min后置于冰水中迅速冷却至室
温。以 2.0 mL蒸馏水为空白对照，于 490 nm波长处
测定吸光度。得标准曲线方程：C=0.057 2A－0.000 3，
r2=0.999 1。
2.1.2 LP的提取工艺流程 精密称取零陵香 10 g
置于 500 mL圆底烧瓶中→蒸馏水回流→95%乙醇
沉淀→3 000 rpm ×4 min 离心分离沉淀→丙酮、乙
醚、无水乙醇分别清洗沉淀 3 次→Savage 法脱蛋
白 [4]、活性炭法脱色→冻干得 LP。
2.1.3 LP 的提取条件 选用中心组合设计法
（CCD）在单因子实验的基础上，以 LP的得率（％）为
响应值设计响应面实验（RSM），对提取的工艺参数
进行优化。实验设计因素和水平见表 1。
2.1.4 LP得率计算 将 LP分别定容于 100 mL容
量瓶，精密吸取 2 mL至 15 mL具塞刻度试管中，加
入 5%苯酚溶液 1.0 mL，再迅速加入浓硫酸 5.0 mL
表 1 中心组合法设计响应面实验因素水平表
Tab.1 CCD factors and levels of RSM
序号 因素
水平
-1 0 1
A 温度 50 75 100
B 时间 20 40 60
C 液料比 10 20 30
DOI：10.11656/j.issn.1672-1519.2013.04.17
235
天 津 中 医 药
Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine
2013年 4月第 30卷第 4期
Apr． 2013,Vol．30 No．4
并摇匀，沸水浴 20 min后置于冰水中迅速冷却至室
温。于 490 nm波长处测定各 LP吸光度，带入葡萄
糖标准曲线方程计算得出比色皿中供试溶液多糖
浓度 C（g/L），LP得率 Yield（%）=CnV/W%，C=LP浓
度（g/L），n=稀释倍数，V=多糖溶液体积（mL），W＝零
陵香药材的质量（mg）。
2.1.5 数据分析 使用 Design Expert 软件进行响
应面值的统计分析。
2.2 LP抗炎实验
2.2.1 分组与给药 SD大鼠，雌雄各半，体质量190～
210 g，每日用数字温度计测肛温两次，连续3 d。实
验日测体温 1次，选取体温波动不超过 0.3℃大鼠按
随机数字表法随机分为 6组，每组 8只。第 1组为
阳性药物组，给予阿司匹林 0.15 g/kg；第 2组为阴性
组，给予等体积生理盐水；第 3组为 LP高剂量组，
给予多糖剂量折合生药 3.0 g/kg；第 4组为 LP中剂
量组，给予多糖剂量折合生药 1.5 g/kg；第 5组为 LP
低剂量组，给予多糖剂量折合生药 0.75 g/kg。灌胃
给药，每日 1次，连续 7 d，于第 7日称量各大鼠体
质量。
2.2.2 建模方法 第 7日灌胃给药后，各组大鼠左
足部皮下注射生理盐水配制的 1 g/100 mL 角叉菜
胶每只 0.1 mL。
2.2.3 抗足趾肿胀指标测定 第 7 日测量大鼠左
后脚周长并做标记，连续测量 3次，取其平均值为
足跖部肿胀前周长 l1。于建模后 1、2、4、6 h测量其
左后脚爪标记处肿胀后周长 l2。肿胀率=（l2-l1）/l1。
2.2.4 解热指标测定 第 7日测量大鼠肛温，用数
字温度计的热敏探头插入大鼠肛门 1.5～2 cm，每隔
30 min测量 1次，连续测量 3次取平均值作为其基
础体温。于建模后 1、2、4、6、8、10 h分别测量肛温。
2.2.5 数据分析 用 GraphPad Prism 软件对数据
进行统计分析。数据以均数±标准差（x±s）表示，P<
0.05为差异有统计学意义。
3 实验结果
3.1 LP提取工艺优化结果 LP提取工艺 RSM实
验设计组合及响应值（多糖得率）见表 2。
在这 15 个实验中，No.1~12 是析因实验，No.
13~15是中心实验，用以估计实验误差。采用 De－
sign-Expert 8.0.7软件处理得响应面分析结果见图
1-3。
以 LP得率为响应值，经回归拟合后，各影响因
子对响应值的影响可用下列函数表示：y=-0.42
150 +0.020 853A -0.014 662B +0.048 208C -0.000
005AB+0.000 4AC-0.000 271 76BC-0.000 171 018A2+
0.000 306 348B2-0.000 107 839C2
根据 DE 软件得出的最优提取工艺为：温度
96.53 ℃，时间 48.43 min，液料比 29.68 mL/g，期望提
图 1 LP得率与提取温度和时间的关系
Fig.1 Correlation between the yield of LP and the extraction temperature and time
表 2 中心组合法设计响应面实验因素水平表
Tab.2 RSM experimental design and response value of the
extraction technology
序号 A 温度 B 时间 C 液料比 得率
1 01 -1 00 0.98
2 01 00 -1 0.53
3 -1 -1 00 0.92
4 00 01 01 1.28
5 00 -1 -1 0.67
6 -1 00 01 0.72
7 -1 00 -1 0.47
8 01 01 00 1.22
9 00 00 00 1.06
10 -1 01 00 1.17
11 00 -1 00 0.97
12 01 00 01 1.19
13 00 01 00 1.14
14 00 01 00 1.12
15 00 01 00 1.13
1.3
1.2
1.1
1.0
0.9
0.8
0.7
1.00
0.50
0.00
-0.50-0.10
-0.50
0.00
0.50
1.00
Y
ie
ld
A:T
emp
erat
ure
Yield
1
0
B
:T
im
e
-1 -0.5 0 0.51
A:Temperature
B:Time
236
2013年 4月第 30卷第 4期
Apr． 2013,Vol．30 No．4
天 津 中 医 药
Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine
与阴性对照组比较，*P<0.05 **P<0.01
图 5 LP解热实验结果
Fig.5 The effect of LP on antipyretic experiment
取率：1.343 01%。按此最佳工艺简化得到 LP提取
工艺为：温度 96 ℃，时间 50 min，液料比 30 mL/g，以
上得到的最佳工艺条件放大 2倍，重复实验 3次，
零陵香多糖的平均得率为 1.28%。
3.2 LP抗炎实验结果
3.2.1 抗足趾肿胀实验结果 以时间对应肿胀率
统计 LP抗足肿胀实验数据，结果见图 4。LP具有明
显的抗足趾肿胀的作用，其抑制肿胀的作用效果与
剂量呈正相关。
3.2.2 解热实验结果 以时间对应体温变化率统
计解热实验数据，结果见图 5。LP具有明显的解热
作用，其解热作用效果与剂量呈正相关。
4 讨论
响应面分析法（RSM）是一种广泛应用的高精
度统计方法。它采用多元二次回归方程来拟合自变
量与因变量（即：响应值）之间的关系，并通过响应
面等高线推导出最佳工艺参数，方便快捷，结果直
观。本实验应用 Design Expert软件对 LP提取进行
图 2 LP得率与提取温度和液料比的关系
Fig.2 Correlation between the yield of LP and the temperature and water material ratio
图 3 LP得率与提取时间和液料比的关系
Fig.3 Correlation between the yield of LP and the time and water material ratio
与阴性对照组比较，*P<0.05，**P<0.01
图 4 LP抗足趾肿胀实验结果
Fig.4 The effect of LP on paw oedema
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
1.00
0.50
0.00
-0.50
-1.00
-0.50
0.00
0.50
C:WaterMateriaRatio A:
Tem
para
ture
1.00
Yield
A:Temperature
30.00
25.00
20.00
15.00
10.00
C
:W
at
er
M
at
er
ia
R
at
io
50.00 75.00 100.00
Y
ie
ld
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
1.00
0.50
0.00
-0.50
-1.00
Y
ie
ld
-0.50
0.00
0.50
1.00
C:WaterMateriaRatio
B:T
ime
Yield
B:Time
0.00 1.00
1.00
0.50
0.00
-0.50
-1.00
C
:W
at
er
M
at
er
ia
R
at
io
237
天 津 中 医 药
Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine
2013年 4月第 30卷第 4期
Apr． 2013,Vol．30 No．4
Extract technique of water-soluble polysaccharide of Lysimachia foenum-graecum Hance optimized by RSM and
its anti-inflammatory actions
ZHANG Zhi-yuan, ZHANG Gui-jun, WANG Jing-juan, LIU Yang, ZHANG Ya-nan, LIU Chang-song, LIU Jing-jing, GAO Xiao-mei
（Beijing University of TCM, Beijing 100102, China）
Abstract: [Objective] To optimize the excellent extracted technique of water-soluble polysaccharide of Lysimachia foenum-graecum
Hance (LP) by RSM and study its anti-inflammatory actions. [Methods] Using Design-Expert (RSM) the extract technique were optimized
and the PL was extracted with the obtained technique. The anti-inflammatory actions of LP were observed. [Results] The best factors
expected (yield 1.34%) were 98 ℃, 20 min, 30 mL/g, and the real yield was 1.28%. LP had anti-inflammatory actions within the range of
0.75~3.00 g/kg. [Conclusion] RSM can be used for LP extraction and the actions of anti-inflammatory are dose-dependent.
Key words: RSM; Lysimachia foenum-graecum Hance; polysaccharide; anti-inflammatory; active components of traditional Chinese
medicine
工艺优化，采用 CCD法建立其提取工艺条件实验设
计，通过拟合出来的二次多项式数学模型对各因素
对响应值的影响进行分析。使用该软件对复杂多因
素进行处理的最大优势在于：应用其内置的RSM法
对二次多项式进行曲面分析时，无需额外使用
MATLAB 之类的数学工具对曲面方程进行复杂的
二次求解，响应面优化结果将由软件直接获得，大
大简化了后期数据处理的过程。
角叉菜胶注射大鼠足部致足肿胀模型既是一
个常用于评价药物抗炎作用的经典急性炎症肿胀
模型[5]，同时又是发热模型的一种 [6]，但一般药效学
实验未将炎症的常见症状——局部肿胀和发热联
系起来进行评价[7-10]。本研究创造性地利用大鼠足部
注射角叉菜胶同时建立了大鼠炎性评价模型中的
抗肿胀模型和解热模型，一次建模可同时完成两种
药效评价，方便快捷，成模率高。由于两个模型的数
据处理均以自身建模前数据为基础空白值，以变化
率（P值）作为成模标准，故无需设立空白组，节约动
物成本，符合实验动物伦理。
LP的实际得率与预期有一定差异，一方面是简
化后的提取工艺与预期有差异，另一方面由于所得
LP以除蛋白后的精制多糖计算，在除蛋白的过程中
不可避免地带来多糖的损失 [4]，也是造成实际得率
与预期有差异的原因。本研究针对零陵香水煎液药
效组分中的多糖部位，其目的是为建立健全零陵香
水煎液的药效组分提供参考依据，并非单纯研究 LP
的药效，故本研究中多糖剂量仍折合为生药量计
算，以利于日后零陵香水提液各组分质量标准的综
合评价[11]。
参考文献：
[1] 成桂仁，金静兰，文永新，等．灵香草化学成分的初步研究[J].广
西植物，1989，6（1－2）：121－129．
[2] 楼凤昌，马琴玉，杜方麓．灵香草化学成分的研究[J].中国药科
大学学报，1989，20（1）：37－39．
[3] 杨瑞云，李 远，梁凤琴，等．灵香草中总黄酮的提取工艺研究
[J].时珍国医国药，2010，21（7）：1718－1720．
[4] 殷洪梅，尚 强，萧 伟．金银花多糖脱蛋白方法的研究[J].中
草药，2010，41（4）：584－586．
[5] 肖百全，朱少璇，杨 威，等．角叉菜胶致大鼠足肿胀模型探讨
及其机制研究[J].中国实用医药，2008，27（3）：63－65．
[6] 宁 楠，刘亚灵，李利民，等．咽喉康胶囊对大鼠的解热作用[J].
华西药学杂志，2009，24（6）：681－682.
[7] 曾春萍.桃叶鸦葱抗炎镇痛作用的实验研究[J].天津中医药，
2010，27（6）：515-517.
[8] 应森林，孟静岩.解毒消瘀法外治大鼠佐剂性关节炎的实验研
究[J].天津中医药，2003，20（2）：56-57.
[9] 李 锦，王 建，钟佩茹，等.抗感复方不同方法提取物药效与
活性成分含量比较研究[J].天津中医药大学学报，2007，26（2）：
71-73.
[10] 郑蓓蓓，窦志英.对金铃子散中延胡索和川楝子不同炮制品之
间配伍后镇痛抗炎作用研究[J].天津中医药大学学报，2011，30
（4）：225-228.
[11] 郑璐璐，张贵君，王晶娟，等.野菊花药效组分抗炎的生物效应
研究[J].天津中医药，2011，28（3）：251-253.
（收稿日期：2013-01-06）
238