摘要:本研究以金果榄和冰片为原料，制备一种金果榄凝胶，对其提取工艺优化并做出质量评价。方法：采用正交实验法，研究最佳的金果榄浸提工艺，以获得最佳色泽的漉液，后加入冰片、聚乙烯醇缩甲乙醛等辅料，再通过一定的浓缩加热，即得。结果：在以25℃为提取温度、1:4为固液比、浸提时间48 h时，获得的金果榄凝胶在颜色、粘度、性状各方面都是最佳的。冰片40%、聚乙烯醇缩甲乙醛40%时，所得到的金果榄凝胶的性状最佳。结论：在温度为25℃，固液比为1:4，浸提时间为48 h时有最优实验方案。针对金果榄的提取工艺，采取正交试验的方法来进行研究，可以最大程度对试验结果进行系统检测、鉴定和分析，为金果榄新剂型的开发和利用提供科学依据。
Abstract:In this paper, a kind of Radix tinosporae gel was prepared with Radix tinosporae and borneol as raw materials, and the quality evaluation of its better extraction process and method was made. Method: Use orthogonal experiment method to study the best extraction process of Radix tinosporae ram to obtain the best color and luster, then add borneol, polyvinyl acetaldehyde and other auxiliary materials, and then pass certain concentration and heating, namely Radix tinosporae gel. Results: When the extraction temperature was 25˚C, the solid-liquid ratio was 1:4, and the extraction time was 48 h, the Radix tinosporae gel obtained was the best in terms of color, viscosity, and properties. When borneol was 40% and polyvinyl acetal was 40%, the properties of the Radix tinosporae gel obtained were the best. Conclusion: According to the above factors, there was an optimal experimental design when the temperature was 25˚C, the solid-liquid ratio was 1:4, and the extraction time was 48 h. For the extraction process of Radix tinosporae, the orthogonal test method was adopted to conduct research, which could provide a scientific basis for the development and utilization of Radix tinosporae to the greatest extent, and conduct accurate systematic detection, identification and analysis of the test results.
1. 引言
金果榄(Radix tinosporae)是金果榄或者青牛胆经过干燥处理的块根，别名金楛榄山慈姑、九龙胆、金牛胆、地苦胆等，属防己科青牛胆 [1] 。主产于四川、广东、广西、贵州等省，生于岩石旁的红土地，或灌木丛及稀疏的丛林中，常在秋冬两个季节进行采挖，除去须根和茎，洗净，晒干 [2] 。金果榄性苦寒，归于肺经。金果榄具有清热解毒，利咽止痛之功效；金果榄中主要含有生物碱、二萜类、甾醇类等化学成分，历版《中国药典》均有收载 [3] 。现代药理研究认为金果榄所含生物碱类活性成分，可用于治疗各种炎症、咽喉肿痛、急性胃肠炎、痈疽疔毒、泄泻、痢疾、脘腹热痛等 [4] [5] 。
凝胶剂系指药物与能形成凝胶的辅料制成溶液、混悬或乳状液型的稠厚液体或半固体制剂。水性凝胶基质 [6] [7] 具有以下优点：① 无油腻感，易于涂展，易于洗除；② 能吸收组织渗出液，不妨碍皮肤正常功能；③ 稠度小，利于药物释放，特别是水溶性药物的释放。水性凝胶基质可使用天然、半合成及合成高分子材料。常用的海藻酸盐、明胶、果胶、纤维素衍生物、淀粉及其衍生物、聚维酮、聚乙烯醉、聚丙烯酸类如卡波姆、聚丙烯酸等 [8] 。
环境敏感水凝胶也称为智能水凝胶，可对物理刺激、化学刺激和生化刺激等产生响应，发生体积变化、凝胶–溶胶转变等物理结构和化学性质的突变。如聚丙烯酸类、壳聚糖衍生物、海藻酸、改性纤维素等pH敏感型水凝胶，以及泊洛沙姆127等温度敏感型水凝胶 [9] [10] [11] 。
本试验主要原料为金果榄和冰片，在单因素分析的基础上，设计正交实验探索最优提取生产工艺，分别以温度、固液比、浸提时间为影响因子探究金果榄凝胶的最优配方条件 [12] [13] [14] [15] 。
2. 实验仪器和材料
2.1. 实验材料
实验供试品金果榄和冰片采购于安徽省亳州市康美药材市场，经安徽科技学院中药实验室鉴定后确定为真品。
金果榄(Radix tinosporae) 冰片(Borneol)
2.2. 实验设备
所用到的实验设备如表1所示。
3. 实验方法
3.1. 凝胶的制备
金果榄凝胶主要组成：金果榄、冰片、聚乙烯醇缩甲乙醛。
制法：① 将金果榄粉碎成粗粉，用乙醇充分浸泡湿润，过夜浸渍48 h；
② 收集第一次的漉液约500 mL，保存至新的容量瓶，再接着渗漉，待到漉液几近无色，收集第二次的漉液；
③ 压榨渗漉筒内的金果榄粉渣，将压出的液体与第二次的漉液合并，在60℃的温度下浓缩到相对密度为1.31的粘稠的膏状体；
④ 加入第一次得到的漉液500 mL，充分混匀，再加入冰片混匀，加入聚乙烯醇缩甲乙醛混匀；
⑤ 加乙醇混匀，静置等待，在将得到的产物过滤，即得。
3.2. 金果榄凝胶的单因素试验
3.2.1. 温度对浸提效果的影响
精密称取5份金果榄粉，每份平均20 g，加入乙醇，分别置于4℃、10℃、25℃、40℃，在相应温度下浸提，收集对应的漉液保存至相应的容器中，然后由性状判断最佳提取温度。
3.2.2. 固液比对浸提效果的影响
精密称取5份金果榄粉，每份平均20 g，按照固液比1:2、1:3、1:4、1:5、1:6，分别加入乙醇40 mL、60 mL、80 mL、100 mL、120 mL，25℃浸提24 h。最后，收集漉液后，由漉液的颜色，来确定最合适的浸提固液比。
3.2.3. 浸提时间对浸提效果的影响
精密称取5份金果榄粉，每份平均20 g，加入乙醇100 mL，浸提时间分别为5 h，10 h，24 h，48 h。最后，通过观察，由漉液的颜色，来确定最合适的浸提时间。
3.3. 金果榄凝胶的混合调配
将上述试验所确定最佳工艺的金果榄渗漉液与冰片、聚乙烯醇缩甲乙醛按照一定比例调配，先通过单独成分试验后，再通过正交试验，以此来获得色泽、粘度、药效俱佳的配方。
3.4. 金果榄凝胶的质量评价
本研究主要从金果榄凝胶色泽、粘度、药效三个方面对金果榄凝胶进行评价，以及对金果榄凝胶的色泽、澄明度、香味、作用效果四个方面对金果榄凝胶进行评价。随机邀请20名同学(男女生各10人)打分取均值进行评价(见表2、表3)。
Table 2. A rating sheet for Radix tinosporae gel
表2. 金果榄凝胶的评分表
Table 3. A rating sheet for Radix tinosporae gel
表3. 金果榄凝胶的评分表
3.5. 金果榄凝胶的正交试验
正交试验是研究多因素多水平的一种设计方法，它是根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验，这些点具备“均匀分散，齐整可比”的特点。正交试验是分式析因设计的主要方法 [16] [17] ，也是一种高效率、快速、经济的实验方法。分析各组试验的结果并设计正交实验用于研究冰片加入量、聚乙烯醇缩甲乙醛加入量对金果榄凝胶质量的影响，确定金果榄凝胶的最佳配方。
4. 结果与分析
4.1. 金果榄凝胶的单因素试验结果
4.1.1. 温度对浸提效果的影响
Figure 1. Effect of temperature on quality evaluation of Radix tinosporae gel
图1. 温度对金果榄凝胶质量评价的影响
由图1可知，当温度在10℃~25℃时，金果榄凝胶的评分逐渐增高。此时，金果榄凝胶表现出明亮的金色。之后随着温度逐渐增加，金果榄凝胶的评分降低。可能是温度过高导致凝胶颜色加深。因此，25℃为凝胶提取的最佳温度。
4.1.2. 固液比对浸提效果的影响
Figure 2. Effect of solid-liquid ratio on quality evaluation of Radix tinosporae gel
图2. 固液比对金果榄凝胶质量评价的影响
由图2可知，当固液比达到1:4的时候，金果榄凝胶的评分达到最高。此时，金果榄凝胶表现出明亮的金色，而且乙醇的多少会直接影响到凝胶的通透性，乙醇过多会导致颜色偏淡。否则，反之。因此，1:4即为凝胶提取的最佳的固液比。
4.1.3. 时间对浸提效果的影响
Figure 3. Effect of extraction time on the quality evaluation of Radix tinosporae gel
图3. 浸提时间对金果榄凝胶质量评价的影响
由图3反应出的试验数据可得，当金果榄粉浸提了48 h时，金果榄凝胶的评分达到最高。在48 h后，金果榄凝胶表现出明亮的金色，且凝胶的通透性液和浸提时间有着很大的关系，浸提时间再加长，会导致凝胶性状变差，凝胶颜色也会加深。因此，48 h为凝胶提取的最佳浸提时间。
4.2. 金果榄凝胶的正交试验结果
4.2.1. 金果榄凝胶的正交设计
分析之前每个影响条件试验的结果，并在已有的基础上进行正交设计，以此来研究温度、固液比、浸提时间这三个因素对金果榄凝胶性状的作用，即可以确定金果榄凝胶的最佳制备方法。正交试验设计表如表4。
Table 4. Level table of factors in the orthogonal test of Radix tinosporae gel
表4. 金果榄凝胶正交试验因素水平表
4.2.2. 金果榄凝胶正交试验设计的结果
Table 5. Results of orthogonal test of Radix tinosporae gel
表5. 金果榄凝胶的正交试验结果
按照三种条件三种水平因素操作正交试验，得到数据如表5。由表5可以看出，在进行金果榄凝胶的试验过程中，各个因素对试验的影响效果是不同的，影响因素最高的是浸提温度，其次是浸提时间，影响因素最小的是固液比。由高到低顺序分别为：浸提温度 > 浸提时间 > 料液比。由正交试验的结果，可得出金果榄凝胶的最佳工艺配方为A2B2C3，即温度设置在25℃、料液比固定在1:4，浸提时间设置在48 h。
4.3. 添加冰片和聚乙烯醇缩甲乙醛对金果榄凝胶的影响
4.3.1. 冰片加入量对评价的整体影响
Figure 4. The overall effect of borneol addition amount on quality evaluation
图4. 冰片加入量对质量评价的整体影响
根据图4可得，当冰片加入量在10%~50%范围内，金果榄凝胶的评价会越来越高。此时，金果榄凝胶色泽呈现出金黄色，随着冰片添加量逐渐增加时，颜色偏深，金果榄凝胶的评价得分降低，因此，冰片最佳添加量为50% [18] [19] 。
4.3.2. 聚乙烯醇缩甲乙醛加入量对评价的整体影响
Figure 5. The overall effect of the amount of polyvinyl methaldehyde added on the quality evaluation
图5. 聚乙烯醇缩甲乙醛加入量对质量评价的整体影响
根据图5可得，当聚乙烯醇缩甲乙醛加入量在10%~40%范围内，金果榄凝胶的评价会随着聚乙烯醇缩甲乙醛的加入量而越来越高。此时，金果榄凝胶色泽呈现出金黄色，性状较佳。之后，随着聚乙烯醇缩甲乙醛添加量逐渐增加时，粘度逐渐增大，金果榄凝胶的评价得分降低。因此，聚乙烯醇缩甲乙醛最佳添加量为40%。
5. 讨论与结论
5.1. 讨论
性状：本品为标黄色黏稠液体；气清香，味微苦。
鉴别：取本品10 mL，加1%硫酸溶液20 mL，置50℃~60℃水浴加热1 h，滤过，滤液用氨试纸调节至pH值至9~11，用三氯甲烷振摇提取3次，每次15 mL，合并三氯甲烷液，蒸干，残渣加乙醇0.5 mL使溶解，作为供试品溶液。另取盐酸巴马汀对照品，加乙醇制成每1 mL含4 mg的溶液，作为对照品溶液 [20] 。照薄层色谱法试验，吸取上述两种溶液各5 uL，分别点于同一以羧甲基纤维素钠为黏合剂的硅胶G薄层板上，以苯–醋酸乙酯–甲醇–异丙醇–浓氨试液(10:6:6:2:1)为展开剂，展开，取出，晾干，置紫外光灯(365 nm)下检视。供试品色谱中，在与对照品色谱相应的位置上，显相同颜色的荧光斑点。
检查：含量测定。
色谱条件与系统适用性试验：十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；0.025 mol/L磷酸二氢钾溶液–甲醇(50:50)为流动相；检测波长为340 nm。理论塔板数按盐酸巴马汀峰计算应不低于1500。对照品溶液的制备：精密称取盐酸巴马汀对照品适量，加甲醇制成每1 mL含30 μg的溶液，即得。供试品溶液的制备：取本品装量差异项下的内容物，混匀，取2 g，精密称定，置10 mL量瓶中，加甲醇溶解并稀释至刻度，密塞，剧烈振摇，超声处理5 min，离心取上清液，即得。测定：分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各5 μL注入液相色谱仪，测定即得。本品每1 g含金果榄以盐酸巴马汀计，不得少于0.19 mg。
5.2. 结论
在前两次的正交试验中可以得知，当温度固定在25℃，固液比固定在1:4，浸提时间固定在48 h的时候，即为金果榄凝胶的最佳提取条件，由此方法可制备出各方面都较优良的金果榄凝胶。在本次试验的基础上，由最后一次正交试验可以得到最佳的金果榄凝胶配方：冰片固定在50%、聚乙烯醇缩甲乙醛固定在40%，此时所得到的金果榄凝胶质量最佳。本品为棕黄色粘稠液体；气清香，味微苦。
基金项目
1) 安徽省大学生创新创业项目资助(S202110879072)；2) 安徽省大学生创新创业项目资助(S202110879071)；3) 安徽省大学生创新创业项目资助(S202010879015)；4) 安徽省大学生创新创业项目(S202010879014)资助；5) 安徽科技学院人才引进博士科研启动金项目(SKYJ2005)资助。
NOTES
*通讯作者。