響應面法優化桑葚膏滋處方用量的研究

◎ 侯振源，劉欣娜，張 曌，向超群，田同漢，梁 偉

（哈爾濱商業大學藥學院，黑龍江 哈爾濱 150076）

桑葚膏滋共四味藥，桑葚、山藥、龍眼肉和甘草。此方是在《慎齋遺書》和《民間方》中的桑葚膏，以及“玉液湯”和“歸脾湯”君藥功效的基礎上加入甘草而來。本方以“君臣佐使”為組方原理，選擇藥食同源的四味中藥，其方解如下[1]。桑葚甘，酸，寒。歸心、肝、腎經。善滋陰補血，生津潤燥[2-3]，故用為君藥。用量為45～55 g。山藥肝補澀斂性平，善養陰益氣，補脾肺腎，為平補氣陰之要藥[4]，故用為臣藥。用量為15～25 g。龍眼肉甘、溫。歸心、脾經。善補益心脾，養血安神[2]，故用為佐藥。用量為5～10 g。甘草甘、平。歸心、脾、胃經。善補益和氣、和中緩急且調和諸藥[5]，故用為使藥。用量為2～10 g。現代研究表明該四味藥對人體機能尤其是在調節免疫方面有重要作用。

本試驗通過響應面法，篩選最佳處方量。通過外觀、相對密度和不溶物檢查進行膏滋質量評價。本項目旨在研制一種調節免疫、養心安神的膏劑，并為桑葚的開發利用提供了理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料、試劑與儀器

1.1.1 試驗材料

桑葚、山藥、龍眼肉、甘草（購自哈爾濱市道外區三棵樹中藥材專業市場，經專家鑒定為真）。

1.1.2 試驗試劑

蒸餾水（批號：20201118），蜂蜜（批號：20201019）。

1.1.3 試驗儀器

BSA萬分之一電子分析天平，北京賽多利斯科學儀器有限公司；HH2電熱恒溫水浴鍋，天津因特萊斯儀器有限公司；GZX-9240MBE電熱鼓風干燥箱，上海博訊實業有限公司醫療設備廠；SDHCB8E30-210電磁爐（鍋），浙江紹興蘇泊爾生活電器有限公司；TP-214分析天平，托利多儀器有限公司。

1.2 試驗內容與方法

1.2.1 響應面法優化處方用量

（1）響應面試驗因素及水平設計。以A桑葚添加量（g）、B山藥添加量（g）、C龍眼肉添加量（g）、D甘草添加量（g）為4因素，以出膏率為響應值。以臣藥山藥為中等劑量20 g，君藥用量且要高于臣藥用量1/3，佐使藥也要低于臣藥1/3，最后以桑葚50 g、山藥20 g、龍眼肉10 g、甘草5 g，為處方的基礎用量，在此基礎上優化用量。統一湯劑煎煮條件，試驗因素及水平設計如表1所示。

表1 響應面試驗因素及水平設計表

（2）試驗方法。以上述的因素水平為依據，進行試驗方案的設計。運用Design-Expert軟件設計試驗，并根據設計出的試驗方案進行試驗[6]。

依據試驗方案，稱取相應桑葚、山藥、龍眼肉、甘草的用量置于燒杯中，加入沒過藥材表面的水，浸泡60 min后，將藥材置于鍋中，加入藥材6倍的水，先武火煎煮，后小火煎煮，煎煮60 min后，過濾得煎煮液1，再次將藥材置于鍋中，加入6倍的水，煎煮60 min后，過濾得煎煮液2，混合煎煮液1和煎煮液2，靜置，沉淀藥渣。過濾并置于鍋中濃縮，濃縮至滴液在紙上無滲潤水跡。得到清膏，并計算出膏率。重復試驗方案，直至完成。

1.2.2 桑葚膏滋的制備

（1）桑葚膏滋的制備工藝。桑葚膏滋的制備工藝如圖1所示。

圖1 桑葚膏滋的制備工藝圖

（2）桑葚膏滋的制備方法。按處方比例稱取藥材，取適量的蜂蜜作為矯味劑。取5份處方用量藥材分別放于燒杯內，各加水浸泡120 min。把浸泡之后的藥材放置于鍋中煎煮90 min，武火煮沸后文火加蓋慢煮，煎煮2次后，合并水煎液，靜置沉淀藥渣。將所得水煎液過濾后濃縮，濃縮至滴液在紙上沒有滲潤水跡的現象，即得5份清膏。選取無浮沫、死蜂等雜質的優質蜂蜜，中火煉蜜。向清膏內加入煉蜜，攪拌均勻，濃縮至滴液在紙上沒有滲潤水跡，冷卻之后即得成品。將膏滋分裝在潔凈干燥滅菌的大口容器中，待充分冷卻后加蓋密閉，防止水蒸氣冷凝后流回表面出現霉敗現象。貯藏于陰涼干燥處。

2 結果與分析

2.1 響應面試驗

2.1.1 響應面試驗設計及結果

選擇A桑葚添加量（g）、B山藥添加量（g）、C龍眼肉添加量（g）、D甘草添加量（g）為4個影響因素，根據Box-Behnken中心組合試驗原理，進行試驗因素及水平設計。根據確定的因素水平，各組藥材浸泡60 min，按條件進行煎煮，以出膏率（Y）為響應值，使用軟件Design-Expert8.0.6.1Trial進行響應面優化設計。該試驗設計包含24個析因試驗和5個中心試驗，其中由4個影響因素所構成的三維立體圖形的頂點為析因點，三維圖形的中心區域為零點，中心試驗重復5次以估計試驗誤差[7]。

表2 響應面試驗設計及結果表

2.1.2 方程的建立與顯著性分析

采 用 Design-Expert10.0.7軟 件 對“2.1.1” 中的中心組合試驗設計和結果進行多元回歸統計分析，影響因素經過多元擬合得到回歸方程如下，Y=39.57+2.93×A+0.12×B+0.023×C+1.408×D-0.58×AB+0.32×AC+0.28×AD-0.17×BC-0.19×BD+0.19×CD+3.93×A2-2.49×B2-4.68×C2-5.12×D2。

統計分析結果得模型的P值＜0.01，模型的F值為4.91，表明模型具有顯著性，有統計學意義。方差來 源A、B、D、A2、B2、C2、D2的P值 均 ＜ 0.01，差異極顯著，AC、BD的P值＜0.05，均為重要的模型項，有統計學意義，證明各因素之間有一定交互影響；同時回歸方程的R2=0.789 3，說明清膏得率有78.93%的可能是由所選因素決定的，因此所確定的回歸方程可以作為準確估計各影響因素和清膏得率的標準。

表3 響應值二次模型的方差分析表

2.1.3 各因素交互影響響應面分析

根據2.1.2得出的回歸方程，做出4個影響因素之間的響應面圖，預測4個影響因素對出膏率的影響，結果如圖2～圖7所示。

由圖2可知，等高線呈圓形，說明桑椹添加量和山藥添加量的相互作用不顯著[8]。由圖3可知，等高線呈橢圓形，說明桑椹添加量和龍眼肉添加量的相互作用顯著。出膏率隨著桑葚和龍眼肉二者的添加量的增加，呈現先增大再減小的趨勢。由圖4可知，等高線呈圓形，說明桑椹添加量和甘草添加量的相互作用不顯著。由圖5可知，等高線呈圓形，說明龍眼肉添加量和山藥添加量的相互作用不顯著。由圖6可知，等高線呈橢圓形，其軸線與坐標軸之間有一定的角度，說明甘草添加量和山藥添加量的相互作用顯著。出膏率隨山藥添加量和甘草添加量的遞增，先增大后減小。由圖7可知，等高線呈圓形，說明甘草添加量和龍山肉添加量間的相互作用不顯著。

圖2 A，B因素對出膏率影響的3D曲面圖

圖3 A，C因素對出膏率影響的3D曲面圖

圖4 A，D因素對出膏率影響的3D曲面圖

圖5 B，C因素對出膏率影響的3D曲面圖

圖6 B，D因素對出膏率影響的3D曲面圖

圖7 C，D因素對出膏率影響的3D曲面圖

2.1.4 桑葚膏滋處方的最佳用量確定

根據上述確立的響應面模型，通過Design-Expert10.0.7軟件得出桑葚膏滋處方用量最佳數值為桑葚用量53.68 g、山藥用量22.73 g、龍眼肉用量9.18 g、甘草用量7.75 g，預測出膏率最大為41.46%，為檢驗響應曲面法所得結果的可靠性，同時又考慮到實際可操作性，將實際組合定的量，在以此條件進行驗證試驗，出膏率為39.57%，與理論預測值近,說明運用響應面法優化處方用量可靠。

2.2 質量檢查結果

成品膏滋外觀性狀較好，無異味，氣味清香，膏體粘稠，顏色黑亮，經過一段時間并未出現腐敗現象。供試品相對密度符合相對密度檢查標準。膏滋加熱水溶化靜置觀察無焦屑等異物，符合不溶物檢查標準。

3 結論

本試驗以桑葚為君藥，山藥為臣藥，龍眼肉為佐藥，甘草為使藥進行配方。采用了響應面法進行篩方，確定了組方含量為桑葚53.68 g、山藥22.73 g、龍眼肉9.18 g、甘草7.75 g，此時出膏率為39.57%。所得膏滋湯為深紫色藥液，伴有獨特的香味。最后濃縮收膏得到暗紫色膏滋。進行質量檢查，結果表明本試驗所得膏滋無異味，膏體細膩、有光澤，口感較好，且稠度中等，無霉敗現象，無焦屑類不溶物，相對密度符合要求。