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星点设计-效应面法优选广金钱草提取工艺
陈雪婷1， 陈 卉2， 王洛临1， 李智勇1， 施之琪1， 徐文杰1
(1． 广东省中医药工程技术研究院，广东 广州 510095;2． 广州中医药大学，广东 广州 510405)
收稿日期:2015-02-12
作者简介:陈雪婷 (1988—)，女，硕士，中药师，从事中药质量评价及中药制剂研究开发。Tel:15920473276，E-mail:397095007@ qq． com
网络出版日期:2015-06-04
网络出版地址:http: / /www． cnki． net /kcms /detail /31． 1368． Ｒ． 20150604． 1502． 001． html
摘要:目的 优选广金钱草中夏佛塔苷和异牡荆苷的提取工艺。方法 以乙醇体积分数、提取时间和加液量为自变
量，以夏佛塔苷和异牡荆苷含有量的总评“归一值”为因变量，采用星点设计-效应面法优选广金钱草提取工艺。
结果 最佳提取工艺为 12 倍量 65%乙醇提取 2 次，每次 1. 2 h。结论 建立的数学模型预测精确度高。
关键词:广金钱草;提取工艺;夏佛塔苷;异牡荆苷;星点设计-效应面法
中图分类号:Ｒ284. 2 文献标志码:B 文章编号:1001-1528(2016)05-1171-04
doi:10. 3969 / j． issn． 1001-1528. 2016. 05. 046
广金钱草为豆科植物广金钱 Desmodium styracifolium
(Osb)Merr． 的干燥地上部分，具有利湿退黄，利尿通淋
等功效［1］，其主要含黄酮、生物碱、酚类、鞣质、多糖等
多种化学成分［1-3］。目前，国内对广金钱草提取工艺的研究
多采用精确度较低的正交设计或均匀设计，而且大多以单
一成分的定量分析为考察指标，显然不足以满足日益发展
的质量控制要求。本实验在单因素考察的基础上，以夏佛
塔苷和异牡荆苷含有量为考察指标，采用星点设计-效应面
法优化广金钱草提取工艺，旨在为该植物的进一步合理研
究及开发利用奠定基础。
1 仪器与试药
1. 1 仪器 Agilent 1200 高效液相色谱仪，包括 DAD 检测
器、四元梯度泵 (美国安捷伦公司);Mettler XS205DU 电
子天平 (瑞士梅特勒-托利多公司);KQ5200 DE 数控超声
波清洗器 (上海楚定分析仪器有限公司)。
1. 2 试药 夏佛塔苷对照品 (批号 111912-201301)，购自
中国食品药品检定研究院;异牡荆苷对照品 (批号 Y-127-
110705，纯度≥98%)，购自成都瑞芬思生物科技有限公
司。广金钱草药材为广东市售，经广东省中医研究所刘法
锦研究员鉴定为豆科植物广金钱 Desmodium styracifolium
(Osb)Merr． 的干燥地上部分。药用乙醇 (批号 20140629，
广东顺宁葡萄糖药业有限公司);甲醇为色谱纯;水为超
纯水;其他试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2. 1 夏佛塔苷和异牡荆苷含有量测定方法［4-5］
2. 1. 1 色谱条件 Kromacil C18色谱柱 (4. 6 mm × 250 mm，
1711
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Vol． 38 No． 5
5 μm);流动相甲醇-水 (32 ∶ 68)，等度洗脱;检测波长
272 nm;柱温 30 ℃;体积流量 1. 0 mL /min;进样量
5 μL;理论塔板数按夏佛塔苷和异牡荆苷计算，均不低于
3 000。
2. 1. 2 对照品溶液的制备 精密称取夏佛塔苷和异牡荆苷
对照品适量，加甲醇制成每 1 mL 含夏佛塔苷 106. 425 μg、
异牡荆苷 20. 6 μg的对照品溶液。
2. 1. 3 供试品溶液的制备 取广金钱草提取液 (按星点设
计优化试验所得)适量，滤过，取续滤液，即得。
2. 1. 4 线性关系考察 分别精密吸取“2. 1. 2”项下混合
对照品溶液 1、2、4、6、8、10 μL，在 “2. 1. 1”项色谱
条件下进样测定，以峰面积 (Y)对质量浓度 (X)进行线
性回归，得回归方程分别为夏佛塔苷 Y = 2. 129 7X +
6. 250 1 (r = 0. 999 97)、异牡荆苷 Y = 4. 302 5 X － 1. 032 7
(r = 0. 999 98)，表明两者分别在 106. 425 ～ 1 064. 25 ng、
20. 6 ～ 206 ng范围内呈良好的线性关系。
2. 1. 5 精密度试验 精密吸取同一供试品溶液 10 μL，连
续进样 6 次，在“2. 1. 1”项色谱条件下测定。结果，夏佛
塔苷、异牡荆苷峰面积 ＲSD分别为 0. 27%、0. 31%，表明
仪器精密度良好。
2. 1. 6 重复性试验 取同一样品，按“2. 1. 3”项下方法
平行制备 6 份供试品溶液，在“2. 1. 1”项色谱条件下测
定。结果，夏佛塔苷、异牡荆苷含有量 ＲSD 分别为
0. 96%、1. 02%，表明该方法重复性良好。
2. 1. 7 稳定性试验 精密吸取同一供试品溶液，分别于
0、2、4、6、8、12 h 进样，测定峰面积。结果，夏佛塔
苷、异牡荆苷峰面积 ＲSD分别为 0. 62%、0. 58%，表明供
试品溶液在 12 h内稳定性良好。
2. 1. 8 加样回收率试验 精密吸取含有量已知的广金钱
草提取液 5 mL，置于 10 mL 量瓶中，分别精密加入
“2. 1. 2”项下混合对照品溶液适量，甲醇定容至刻度，
摇匀，滤过，取续滤液分别进样，测定各成分的含有量，
结果见表 1。
表 1 加样回收率试验结果 (n =6)
成分
原有量 /
mg
加入量 /
mg
测得量 /
mg
回收率 /
%
平均回收
率 /%
ＲSD /
%
夏佛塔苷 0. 455 5 0. 372 5 0. 815 1 96. 53 98. 38 1. 34
0. 455 5 0. 372 5 0. 817 3 97. 12
0. 455 5 0. 425 7 0. 875 2 98. 58
0. 455 5 0. 425 7 0. 877 0 99. 01
0. 455 5 0. 532 1 0. 988 0 100. 08
0. 455 5 0. 532 1 0. 981 9 98. 93
异牡荆苷 0. 060 2 0. 051 5 0. 110 6 97. 93 100. 49 1. 57
0. 060 2 0. 051 5 0. 111 3 99. 25
0. 060 2 0. 061 8 0. 123 3 102. 13
0. 060 2 0. 061 8 0. 122 6 100. 96
0. 060 2 0. 072 1 0. 133 2 101. 25
0. 060 2 0. 072 1 0. 133 3 101. 44
2. 1. 9 样品测定 按“2. 1. 3”项下方法制备供试品溶液，
在“2. 1. 1”项色谱条件下进行分析，结果见图 1。
1． 夏佛塔苷 2． 异牡荆苷
图 1 高效液相色谱图
2. 2 广金钱草提取工艺的优化
2. 2. 1 试验设计 根据单因素考察结果，选择提取时间
(A)、乙醇体积分数 (B)及加液量 (C)作为考察因素，
因提取次数为非连续变量，无法进行回归处理，故结合工
业生产实际暂定为 2 次。根据星点设计原理，每因素设 5
水平，用代码值 － α， － 1，0，1，α 表示，因素水平见表
2。然后，以夏佛塔苷、异牡荆苷含有量为评价指标，权重
系数各设定为 0. 5，采用效应面法优化提取条件，试验安
排及结果见表 3。
表 2 因素水平
水平
因素
提取时间(A)/h 乙醇(B)/% 加液量(C)/倍
－ 1. 682 50 0. 5 8. 00
－ 1 58 0. 7 9. 22
0 70 1. 0 11. 00
1 82 1. 3 12. 78
1. 682 90 1. 5 14. 00
表 3 星点设计与结果
编号
提取时间
(A)/h
乙醇(B)/
%
加液量
(C)/倍
夏佛塔苷 /
%
异牡荆苷 /
%
综合
评分
1 58. 11 0. 7 9. 22 0. 128 1 0. 009 3 76. 326
2 58. 11 1. 3 9. 22 0. 132 3 0. 009 7 79. 331
3 81. 89 0. 7 9. 22 0. 087 9 0. 012 8 72. 434
4 81. 89 1. 3 9. 22 0. 082 3 0. 011 2 65. 366
5 58. 11 0. 7 12. 78 0. 133 6 0. 009 1 77. 905
6 58. 11 1. 3 12. 78 0. 134 8 0. 010 9 84. 067
7 81. 89 0. 7 12. 78 0. 090 2 0. 013 6 75. 903
8 81. 89 1. 3 12. 78 0. 088 7 0. 013 0 73. 200
9 70. 00 0. 5 11. 00 0. 086 5 0. 012 9 72. 171
10 70. 00 1. 5 11. 00 0. 118 8 0. 015 5 92. 278
11 50. 00 1. 0 11. 00 0. 120 9 0. 008 7 71. 793
12 90. 00 1. 0 11. 00 0. 070 3 0. 011 0 60. 380
13 70. 00 1. 0 8. 00 0. 098 6 0. 013 7 79. 138
14 70. 00 1. 0 14. 00 0. 115 6 0. 015 9 92. 465
15 70. 00 1. 0 11. 00 0. 097 2 0. 014 5 81. 143
16 70. 00 1. 0 11. 00 0. 114 0 0. 014 0 85. 762
17 70. 00 1. 0 11. 00 0. 113 2 0. 014 7 87. 599
18 70. 00 1. 0 11. 00 0. 113 9 0. 014 6 87. 767
19 70. 00 1. 0 11. 00 0. 110 3 0. 016 1 90. 901
20 70. 00 1. 0 11. 00 0. 112 9 0. 015 8 91. 162
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2. 2. 2 模型拟合 采用 Design-Expert8. 0. 6 软件对各因素
进行多元回归分析，发现三次多项式模型拟合方程有显著
意义，回归方程为 Y = 87. 45 + 5. 98A － 3. 39B + 3. 96C －
2. 37AB + 0. 94AC + 0. 62BC － 2. 23A2 － 7. 93B2 － 0. 96C2 －
1. 76A2C － 6. 05AB2 － 0. 45BC2 (r = 0. 974 3，P ＜ 0. 05)。根
据所确立的多项式模型，分别绘制因素 A、B、C 对综合评
分影响的效应面图，见图 2 ～ 4。由图可知，综合评分值随
提取时间增加，基本呈线性增加趋势;加液量对综合评分
值的影响逐渐增加，当达到 12 倍量左右时趋于平稳;乙醇
体积分数对综合评分值的影响基本呈二次关系，在 65% ～
70%时达到最大。
2. 2. 3 工艺条件优化与预测 结合回归模型的分析结果，
软件系统给出综合评分值大于 92 分的优化方案有 39 个，
各因素取值范围分别为提取时间 1. 1 ～ 1. 29 h、乙醇体积分
数 64. 79% ～ 69. 90%、加液量 11. 59 ～ 12. 75 倍。综合考虑
生产周期及成本问题，最终确定优化提取条件为 12 倍量
65%乙醇提取 2 次，每次 1. 2 h。
2. 2. 4 验证试验 按优选方案进行验证试验，平行 3 次，
测得夏佛塔苷和异牡荆苷平均提取率分别为 67. 23% 和
54. 30%，再将测定结果与拟合方程预测值进行比较，计算
相对偏差 ［相对偏差 = (预测值 － 实测值) /预测值 ×
100%］。结果，ＲSD为 1. 69%，表明所建立的数学模型预
测性良好，优选工艺条件重复性理想。
图 2 提取时间和乙醇体积分数对综合评分的影响
3 讨论
广金钱草主要分布于两广地区，属于广东道地药材，
黄酮类化合物是其主要化学成分。现代药理研究显示，其
总黄酮能明显增加小鼠心肌营养性血流量，增加在体狗冠
脉及脑血流量，对小鼠常压缺氧耐受力有也显著的增加作
用［6-10］，故在工艺优选时，选择黄酮类成分夏佛塔苷和异
牡荆苷提取率的综合评分作为评价指标。先通过单因素试
验，考察了乙醇体积分数、提取时间、溶剂量对两者提取
率的影响，再进一步用星点设计-效应面法优选这 3 个参
数，得到最佳提取条件为加入 12 倍量 65%乙醇，提取 2
次，每次 1. 2 h。
在工艺研究中，常用的正交设计和均匀设计均基于线
性模型，预测性较差，精确度不高，而星点设计-效应面法
图 3 提取时间和加液量对综合评分的影响
图 4 乙醇体积分数和加液量对综合评分的影响
很好地克服了这个缺点，通过非线性模型拟合来预测最佳
实验条件，最大程度上优化工艺条件或筛选最优处方。本
实验采用该方法对广金钱草的提取工艺进行了优化，发现
预测值与实测值比较吻合，相对偏差较小，可为该植物的
开发利用奠定基础［11-14］。
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紫花地丁止痒复方提取工艺的优化
曾海荣， 赵 振， 梁美云， 姚雅绮， 王 冰* ， 张伟荣*
(上海中医药大学，上海 201203)
收稿日期:2015-08-03
基金项目:国家自然科学基金 (81303233)
作者简介:曾海荣 (1990—)，男，硕士生，从事心血管药理与炎症医学研究。E-mail:hr2323631@ 126． com
* 通信作者:王 冰 (1974—)，女，博士，副教授，从事中药纳米制剂研究。E-mail:annabel_ cn@ 163． com
张伟荣 (1953—)，男，硕士，教授，从事中医临床与教学研究。E-mail:zwr885@ 126． com
摘要:目的 优化紫花地丁止痒复方的提取工艺。方法 采用 L9(3
4)正交试验，考察浸泡时间、加水量、提取时间
3 个因素对提取工艺的影响，HPLC法测定秦皮乙素含有量，以秦皮乙素转移率和干膏得率为指标进行综合评价。结
果 最优工艺为浸泡 30 min，加入 10 倍量水，提取 2 次，每次 1 h，秦皮乙素含有量为 5. 90 mg /g，转移率为
58. 60%。结论 该提取工艺合理，操作简单，样品质量稳定，对紫花地丁止痒复方质量控制具有参考意义。
关键词:紫花地丁止痒复方;提取工艺;秦皮乙素;正交试验;HPLC法
中图分类号:Ｒ284. 2 文献标志码:B 文章编号:1001-1528(2016)05-1174-03
doi:10. 3969 / j． issn． 1001-1528. 2016. 05. 047
紫花地丁止痒复方由紫花地丁、苦参、白鲜皮 3 味中
药组成，是本校经多年使用证明疗效确切的临床验方，该
组方简单，疗效显著，主要用于湿疹、荨麻疹和皮肤瘙痒
症等临床皮肤病的治疗。方中紫花地丁性味苦寒，归心、
肝经，功效清热解毒，消痈散疖，为君药，其主要含有香
豆素类成分［1］，而秦皮乙素为其有效成分和特征成分［2］，
具有抗炎［3］、抗氧化［4］、抗菌、抗病毒等药理作用［5］;臣
以苦参，因其性味苦寒，善祛风、杀虫止痒，为诸多皮肤
病所常用;白鲜皮性味苦寒，善清热燥湿、解毒、祛风止
痒，为治疗皮肤湿疹、湿疮、疥癣等疾病的常用药。本实
验参考文献 ［6-10］，采用正交试验方法，考察浸泡时间、
加水量、提取时间对复方中秦皮乙素转移率和干膏得率的
影响，优选最佳提取工艺，为紫花地丁止痒复方的提取、
质量控制及开发利用提供参考。
1 仪器与试剂
1. 1 实验仪器 Agilent 1100 高效液相色谱仪，配有四元
恒流泵、在线脱气机、VWD 检测器 (美国 Agilent 公司);
AT201 型电子天平 (十万分之一，瑞士梅特勒-托利多公
司);TC-6K型电子天平 (美国双杰兄弟有限公司);Milli-
Q型纯水器 (美国 Millipore公司);KQ-250E型超声波清洗
器 (昆山超声仪器有限公司);调温电热器 (通州市申通
电热器厂);Ｒotavapor 旋转蒸发仪 (瑞士 Buchi 公司);
SHB-IIIA型循环水式多用真空泵 (南京科尔仪器设备有限
公司)。
1. 2 药品与试剂 紫花地丁 (批号 141118-201411)、苦参
(批号 141006-201410)、白鲜皮 (批号 140821-201408)药
材购自上海康桥中药饮片有限公司;秦皮乙素 (批号 GＲ-
133-140408)对照品购自上海伊洪生物化学有限公司。甲
醇、乙腈均为色谱纯 (沃凯公司);磷酸为分析纯 (国药
集团化学试剂有限公司)。
2 方法与结果
2. 1 HPLC法分析提取物中的秦皮乙素
2. 1. 1 溶液的制备
2. 1. 1. 1 对照品溶液 精密称取秦皮乙素对照品 4. 54 mg，
置于 10 mL 量瓶中，甲醇溶解并定容，配成 454 μg /mL 贮
备液。然后，将其依次稀释成 227. 0、113. 5、56. 75、
4711
2016 年 5 月
第 38 卷 第 5 期
中 成 药
Chinese Traditional Patent Medicine
May 2016
Vol． 38 No． 5