张守平,李广华,张 杰

(1.山东东阿阿胶股份有限公司,山东聊城 252201;2.聊城市药品检验所,山东聊城 252200)

提取与浓缩是中药制剂中重要的工艺过程,为优选提取工艺参数,正交试验是工艺研发人员最常用的方法.作者在应用正交试验优选提取参数时,产生疑问并探讨如下.

1 提取因素水平与传统煎药的疑问与探讨

中药提取可视为中药可溶物在中药与提取溶剂之间分配平衡的过程,中药提取因素一般选择提取时间、加水倍数、提取次数作为正交试验因素,如表 1.中药提取一般用干燥饮片,而第一次提取加水时,中药会有一次吸水,而以后提取无吸水过程,传统煎药也是第一次多加些水,中药可溶物在提取过程中组织结构被破坏,更易于溶出,故传统再次煎煮时会减少煎煮时间.在正交试验设计中如何体现传统煎煮中药做法呢?

由于第一次加水时干燥中药会吸水,然后与中药体外提取溶剂分配可溶物,故应考察中药的吸水量,每次提取加水倍数宜减去中药吸水量后进行等分,如表 2.

中药含有多种有效成分,而易于溶出的先溶出,难溶出的后溶出,一般中药提取增加了浸泡时间,故考虑上述两原因后,在正交提取试验中宜将每次提取时间等分.

表1 提取因素水平表

表 2 单次提取加水倍数与不同提取次数加水量表

2 提取因素水平与提取成本的疑问与探讨

提取成本主要包括提取单位中药所消耗的提取溶剂费、能源费与人工费及后继浓缩成本,其中提取溶剂费与加水总量相关,能源费、人工费均与提取总时间、浓缩总时间成正相关,后继浓缩总时间与加水总量成正相关.总之,以提取总时间、加水总量代替单次提取时间、单次加水量进行正交试验设计,如表 3、4、5,其水平中包含提取成本的考察,其水平的高低直接关系到提取浓缩成本的高低,而不仅仅关系到提取率的高低.

表3 提取因素水平表

表 4 提取总时间与不同提取次数时间分配表

表 5 提取加水总倍数与不同提取次数加水倍数分配表

3 提取因素水平分析独立性的疑问与探讨

我们采用正交试验表设计实验方案,不仅是为了减少实验次数,而且为了各因素水平的比较分析时,其他因素水平作用相互抵消,从而得出该因素下不同水平对提取率的影响有无差异的结论.

现在文献报道最多的是按单次提取时间、单次加水倍数、提取次数作为提取因素,如表 1、2,如果我们按表 6进行正交试验,那么提取次数各水平数据之和,还包含了提取时间、加水倍数的不同.提取次数各水平的提取总时间、加水总倍数的作用随着提取次数成倍数增加,提取次数不再是独立的因素,而是与另外两因素有交互作用.同样分析提取时间、加水倍数因素水平时,各水平其他因素水平作用影响不能相互抵消.该正交试验设计不是各因素无交互作用的,按无交互作用的去分析,会得出不合常理的结论.

而我们用提取总时间、加水总倍数代替单次提取时间,单次加水倍数,如表 3、4、5、7,在相同的提取总时间与总加水量的条件下,提取次数水平数据,只与如何分配单次提取时间与加水倍数方式相关,不影响提取总时间、加水总倍数,也与提取浓缩成本不相关.由于提取次数的水平消除了交互作用,提取次数的影响系数也将大大降低,而更符合正交试验分析的原理.

一个好的生产工艺,不应只注重单位中药的提取率,而应注重单位中药提取成本,节省提取成本,即节约提取溶剂量费、提取能源费、提取人工费.从而降低了制药成本,增强了企业竞争力,节省消费者的消费开支,也为社会节省了物质财富.

为在正交试验分析中体现提取与浓缩成本,我们可以根据当时单位溶剂的价格、单位时间的能源及人工价格,计算其成本系数,评价指标宜除以总时间成本与加水总倍数成本之和后参与评价,分析所得的提取工艺才是最节约最合理的提取工艺.

表6 单次提取时间、加水倍数正交表

表7 总提取时间、加水倍数正交表

4 结论

作者认为在提取正交试验设计中宜考察中药吸水量,每次提取加水倍数宜减去中药吸水量后进行等分;提取试验中宜增加浸泡中药时间,使中药吸水完全,每次提取时间等分;正交试验提取因素设计时,宜用提取总时间、加水总倍数代替单次提取时间,单次加水倍数,以减少提取时间、加水倍数与提取次数的交互作用,增加提取次数的独立性,以符合正交试验分析原理;提取成本与提取总时间、加水总倍数成正相关,为在提取正交试验中体现提取成本,评价指标宜除以总时间成本与加水总倍数成本之和后参与评价.