基于熵權(quán)法結(jié)合層次分析法和反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)選酒萸肉蒸制工藝

錢怡潔，皮文霞，朱廣飛，彭梅梅，徐金玲，毛春芹，陸兔林

基于熵權(quán)法結(jié)合層次分析法和反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)選酒萸肉蒸制工藝

錢怡潔，皮文霞*，朱廣飛，彭梅梅，徐金玲，毛春芹，陸兔林

南京中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，江蘇 南京 210023

優(yōu)選酒萸肉蒸制最佳工藝。基于L9(34)正交試驗(yàn)，以沒(méi)食子酸、5-羥甲基糠醛、莫諾苷、馬錢苷、齊墩果酸、熊果酸、多糖、水溶性浸出物含量為指標(biāo)，采用熵權(quán)法結(jié)合層次分析法（analytic hierarchy process，AHP）計(jì)算復(fù)合評(píng)分，考察黃酒量、悶潤(rùn)時(shí)間、蒸制時(shí)間對(duì)酒萸肉質(zhì)量的影響，采用反向傳播（back propagation，BP）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)尋求最佳工藝參數(shù)，并進(jìn)行工藝驗(yàn)證。正交試驗(yàn)篩選的酒萸肉最佳蒸制工藝為黃酒量20%，即每100 kg山萸肉，用黃酒20 kg，悶潤(rùn)1 h，蒸制8 h，正交試驗(yàn)最高復(fù)合評(píng)分工藝為黃酒量20%，悶潤(rùn)4 h，蒸制8 h；BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型優(yōu)化的最佳炮制工藝為黃酒量20%，悶潤(rùn)4 h，蒸制7.5 h。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工藝實(shí)際復(fù)合評(píng)分最高，為97.007 8，與預(yù)測(cè)值96.358 6較接近，正交試驗(yàn)篩選的最佳工藝實(shí)際復(fù)合評(píng)分排其次，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工藝優(yōu)于正交篩選工藝，且預(yù)測(cè)結(jié)果穩(wěn)定可靠。酒萸肉最佳蒸制工藝為每100 kg山萸肉，用黃酒20 kg，悶潤(rùn)4 h，蒸制7.5 h。建立的酒萸肉炮制工藝穩(wěn)定可行，得到的炮制品質(zhì)量較佳，為酒萸肉工藝研究提供了依據(jù)。

酒萸肉；正交試驗(yàn)；熵權(quán)法；層次分析；BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；沒(méi)食子酸；5-羥甲基糠醛；莫諾苷；馬錢苷；齊墩果酸；熊果酸；多糖；水溶性浸出物

山茱萸為山茱萸屬植物山茱萸Sieb.et Zucc.的干燥成熟果肉。山茱萸始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》，別名“蜀棗、鬾實(shí)、肉棗、棗皮”，主要化學(xué)成分包含環(huán)烯醚萜苷、三萜酸、多糖、有機(jī)酸、黃酮、鞣質(zhì)、呋喃類等[1]，屬收澀補(bǔ)益類藥?！吨袊?guó)藥典》2020年版收載該品種飲片包含山萸肉和酒萸肉[2]，山萸肉，澀精固脫，具有較好的降糖作用；酒蒸后，滋補(bǔ)和保肝作用增強(qiáng)。臨床上，多以酒制品入藥，單用或與其他味藥配伍使用，用于眩暈耳鳴、腰膝酸痛、陽(yáng)痿遺精、遺尿尿頻、崩漏帶下、大汗虛脫、內(nèi)熱消渴。縱觀酒萸肉飲片的炮制歷史沿革、歷版《中國(guó)藥典》及全國(guó)各省市中藥炮制規(guī)范、現(xiàn)代炮制研究，酒萸肉的工藝參數(shù)如黃酒量，悶潤(rùn)時(shí)間及蒸制時(shí)間并未明確，僅表明蒸至酒吸盡，炮制程度控制多依賴經(jīng)驗(yàn)，造成市場(chǎng)流通的酒萸肉飲片質(zhì)量參差不齊。目前關(guān)于酒萸肉炮制工藝的研究已有許多，僅以馬錢苷含量、莫諾苷含量或多糖得率等單一指標(biāo)評(píng)判[3-5]具有局限性，基于中藥多成分多靶點(diǎn)的作用特點(diǎn)，近年來(lái)酒萸肉的工藝研究是以莫諾苷、馬錢苷、獐芽菜苷、山茱萸新苷I、沒(méi)食子酸、5-羥甲基糠醛（5-hydroxymethyl furfural，5-HMF）、齊墩果酸、熊果酸、水溶性浸出物含量等多指標(biāo)的不同程度結(jié)合[6-7]，且以專家打分法的主觀評(píng)判方法居多[6,8]。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以正交試驗(yàn)為主，也有研究采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法優(yōu)選酒萸肉炮制工藝[9]。本實(shí)驗(yàn)以水溶性浸出物含量、藥理活性成分沒(méi)食子酸、5-HMF、莫諾苷、馬錢苷、齊墩果酸、熊果酸、多糖含量為指標(biāo)，借助主、客觀評(píng)價(jià)方法層次分析法（analytic hierarchy process，AHP）和熵權(quán)法對(duì)酒萸肉質(zhì)量進(jìn)行綜合打分，能更全面評(píng)判炮制品質(zhì)量。反向傳播（back propagation，BP）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能模擬人腦神經(jīng)元對(duì)復(fù)雜的、非線性的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)和分類方面已取得廣泛運(yùn)用。據(jù)此，本實(shí)驗(yàn)在正交試驗(yàn)基礎(chǔ)上，運(yùn)用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)范圍內(nèi)參數(shù)進(jìn)行尋優(yōu)，以期篩選酒萸肉最佳蒸制工藝。

1 儀器與材料

1.1 儀器

Waters 2695高效液相色譜儀，Waters 2489檢測(cè)器；蒸鍋；DHG-9140A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；KQ-500B型超聲波清洗機(jī)，昆山市超聲儀器有限公司；H1650-W型臺(tái)式高速離心機(jī)，湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開(kāi)發(fā)有限公司；HANGPING FA1104N型分析天平，上海天平儀器廠；DKZ-2型電熱恒溫震蕩水槽，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；HWS-24型電熱恒溫水浴鍋，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；SHZ-D（III）循環(huán)水式真空泵，鞏義市英峪予華儀器廠；RE-1602BV-OS2100型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，南京科爾儀器設(shè)備有限公司；DZF-6090型真空干燥箱，上海鰲珍儀器制造有限公司；T6新世紀(jì)型紫外分光光度計(jì)，北京譜析通用儀器有限責(zé)任公司。

1.2 材料

對(duì)照品沒(méi)食子酸（批號(hào)C17D10C105977）、5-HMF（批號(hào)H12M9Z61023）、齊墩果酸（批號(hào)HA0820KA14）、熊果酸（批號(hào)L03A6Y1），購(gòu)自上海源葉生物科技有限公司；對(duì)照品莫諾苷（批號(hào)111998-201703）、馬錢苷（批號(hào)111640-201808）購(gòu)自中國(guó)食品藥品檢定研究院；對(duì)照品葡萄糖（批號(hào)170515）購(gòu)自南京森貝伽生物科技有限公司；各對(duì)照品質(zhì)量分?jǐn)?shù)均≥97.4%；乙腈和甲醇為色譜純，分別購(gòu)自德國(guó)Merck和永華化學(xué)股份有限公司；其余均為分析純。山茱萸藥材（批號(hào)2005042，產(chǎn)地河南），來(lái)自揚(yáng)子江藥業(yè)集團(tuán)，經(jīng)南京中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院陸兔林教授鑒定為山茱萸科山茱萸屬植物山茱萸Sieb.et Zucc.的干燥成熟果實(shí)。黃酒為紹興花雕酒，酒精度≥15.0%（體積分?jǐn)?shù)），浙江古越龍山紹興酒股份有限公司。

2 方法與結(jié)果

2.1 莫諾苷、馬錢苷、沒(méi)食子酸和5-HMF含量測(cè)定

2.1.1 色譜條件 色譜柱為Merck Purospher Star LP C18柱（250 mm×4.6 mm，5mm），流動(dòng)相為乙腈-0.05%磷酸水溶液，梯度洗脫程序：0～15 min，2%～5%乙腈；15～50 min，5%～12%乙腈；50～60 min，12%～20%乙腈；體積流量1 mL/min；柱溫30 ℃；檢測(cè)波長(zhǎng)0～12 min，220 nm；13～16 min，280 nm；30～60 min，240 nm；進(jìn)樣量10mL；混合對(duì)照品和樣品在240 nm波長(zhǎng)下色譜圖見(jiàn)圖1。

1-沒(méi)食子酸 2-5-HMF 3-莫諾苷 4-馬錢苷

2.1.2 供試品溶液制備 取粉末0.2 g（過(guò)50目篩），精密稱定，于50 mL具塞錐形瓶中，精密加80%甲醇25 mL，稱定質(zhì)量，超聲提取45 min，取出放涼，再次稱定質(zhì)量，以80%甲醇補(bǔ)足減失的質(zhì)量，濾過(guò)，取續(xù)濾液，離心，過(guò)0.45mm濾膜，即得。

2.1.3 對(duì)照品溶液制備 精密稱取適量對(duì)照品，分別配制成含沒(méi)食子酸1.153 mg/mL、5-HMF 1.000 mg/mL、莫諾苷1.068 mg/mL、馬錢苷1.180 mg/mL的對(duì)照品儲(chǔ)備液；取各對(duì)照品儲(chǔ)備液適量混勻并定容于5 mL量瓶，即得分別含沒(méi)食子酸23.06mg/mL、5-HMF 50.00mg/mL、莫諾苷106.80mg/mL、馬錢苷118.00mg/mL的混合對(duì)照品母液。

2.1.4 線性關(guān)系考察 取“2.1.3”項(xiàng)混合對(duì)照品母液為最高質(zhì)量濃度點(diǎn)，逐級(jí)稀釋，將所得5個(gè)質(zhì)量濃度對(duì)照品溶液，按“2.1.1”項(xiàng)下方法測(cè)定，以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)（），峰面積為縱坐標(biāo)（）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，4個(gè)成分的回歸方程分別為沒(méi)食子酸＝1.08×105－4.75×104，＝0.999 8；5-HMF＝1.25×105－2.29×105，＝0.999 7；莫諾苷＝1.94×107－4.73×104，＝0.999 6；馬錢苷＝1.97×107－4.90×104，＝0.999 9；線性范圍分別為1.44～23.06、3.13～50.00、6.68～106.80、7.38～118.00mg/mL。

2.1.5 精密度試驗(yàn) 取供試品溶液（正交試驗(yàn)5號(hào)）連續(xù)進(jìn)樣6次，按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件測(cè)定，記錄各成分色譜峰峰面積，沒(méi)食子酸、5-HMF、莫諾苷、馬錢苷峰面積的RSD分別為1.80%、1.41%、1.46%、1.49%，表明儀器精密度良好。

2.1.6 重復(fù)性試驗(yàn) 取正交試驗(yàn)5號(hào)樣品，同時(shí)制備6份供試品溶液，按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件測(cè)定，沒(méi)食子酸、5-HMF、莫諾苷、馬錢苷質(zhì)量分?jǐn)?shù)的RSD分別為1.11%、1.13%、1.63%、0.60%，表明方法重復(fù)性良好。

2.1.7 穩(wěn)定性試驗(yàn) 供試品溶液（正交試驗(yàn)5號(hào)）在制備后0、2、4、8、12、18、24 h分別測(cè)定各成分色譜峰峰面積，沒(méi)食子酸、5-HMF、莫諾苷、馬錢苷峰面積的RSD分別為1.11%、0.79%、0.84%、0.91%，表明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定。

2.1.8 加樣回收率試驗(yàn) 取6份已測(cè)定各成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的樣品（正交試驗(yàn)5號(hào)）粉末0.1 g，分別加入與樣品中相同量的各對(duì)照品儲(chǔ)備液，按照“2.1.2”項(xiàng)下方法制備供試品溶液，按“2.1.1”項(xiàng)下色譜條件檢測(cè)，沒(méi)食子酸、5-HMF、莫諾苷、馬錢苷的平均加樣回收率分別為102.1%、103.2%、97.4%、97.6%，RSD分別為2.2%、2.4%、2.5%、2.5%，符合要求，表明所建方法具有良好的準(zhǔn)確性。

2.1.9 含量測(cè)定 按“2.1.2”項(xiàng)下方法制備各樣品溶液，運(yùn)用上述所建立色譜條件測(cè)定各成分峰面積，按干燥品計(jì)算4個(gè)成分的含量。

2.2 齊墩果酸和熊果酸含量測(cè)定

2.2.1 色譜條件[10]色譜柱為Dikma Diamonsil C18柱（250 mm×4.6 mm，5mm）；流動(dòng)相為甲醇-［水-冰乙酸-三乙胺（30∶0.1∶0.05）］（88∶12），等度洗脫；體積流量1 mL/min；柱溫25 ℃；檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm；進(jìn)樣量20mL；洗脫時(shí)間25 min；混合對(duì)照品和樣品的色譜圖見(jiàn)圖2。

2.2.2 供試品溶液制備 取粉末1 g（過(guò)50目篩），按“2.1.2”項(xiàng)下供試品溶液制備方法操作，即得。

1-齊墩果酸 2-熊果酸

2.2.3 對(duì)照品溶液制備 分別精密稱取熊果酸和齊墩果酸對(duì)照品適量于10 mL量瓶，配置成含熊果酸0.974 mg/mL和齊墩果酸0.980 mg/mL的對(duì)照品儲(chǔ)備液，取適量對(duì)照品儲(chǔ)備液配置成含齊墩果酸58.8mg/mL、熊果酸155.84mg/mL的混合對(duì)照品母液。

2.2.4 線性關(guān)系考察 取“2.2.3”項(xiàng)混合對(duì)照品母液為最高質(zhì)量濃度點(diǎn)，逐級(jí)稀釋，將所得5個(gè)質(zhì)量濃度對(duì)照品溶液，按照“2.2.1”項(xiàng)下方法測(cè)定，以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)（），峰面積為縱坐標(biāo)（）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，回歸方程分別為齊墩果酸＝7 353.99－1 739.54，＝0.999 8，線性范圍為3.68～58.80mg/mL；熊果酸＝2 774.74－1 739.54，＝0.999 8，線性范圍為9.74～155.84mg/mL。

2.2.5 精密度試驗(yàn) 取供試品溶液（5號(hào)）連續(xù)進(jìn)樣6次，得齊墩果酸和熊果酸峰面積的RSD值為1.93%和2.14%，表明儀器精密度良好。

2.2.6 重復(fù)性試驗(yàn) 取5號(hào)樣品，同時(shí)制備6份供試品溶液，按照“2.2.1”項(xiàng)下測(cè)定，齊墩果酸和熊果酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的RSD分別為1.64%和1.91%，表明方法重復(fù)性良好。

2.2.7 穩(wěn)定性試驗(yàn) 供試品溶液（5號(hào)）在制備后0、2、4、8、12、18、24 h分別測(cè)定各成分色譜峰峰面積，2成分峰面積的RSD分別為1.84%、2.03%，表明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定。

2.2.8 加樣回收率試驗(yàn) 取6份已知含量的供試品（5號(hào)）粉末0.5 g，分別加入與樣品中相同量的各對(duì)照品儲(chǔ)備液，按“2.2.2”項(xiàng)下方法制備供試品，按“2.2.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣檢測(cè)，齊墩果酸和熊果酸的平均加樣回收率分別為98.8%、101.2%，RSD均為2.4%，表明方法準(zhǔn)確性良好。

2.2.9 含量測(cè)定 按“2.2.2”項(xiàng)下制備的各供試品，運(yùn)用“2.2.1”項(xiàng)下方法測(cè)定峰面積，按干燥品計(jì)算齊墩果酸和熊果酸含量。

2.3 多糖含量測(cè)定

2.3.1 多糖提取 樣品粉末10 g，結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道的最佳工藝[11-12]，加10倍量95%乙醇90 ℃水浴回流2 h，重復(fù)2次，取藥渣，揮干殘留乙醇，加10倍量水80 ℃回流2 h，抽濾，重復(fù)2次，合并2次濾液，濃縮至20 mL，加95%乙醇至乙醇體積分?jǐn)?shù)80%，保鮮膜密閉，冰箱中放置過(guò)夜，抽濾，沉淀用無(wú)水乙醇、丙酮、乙醚依次洗滌，減壓真空干燥，除去水分，即得。

2.3.2 葡萄糖對(duì)照品溶液制備 取干燥至恒定質(zhì)量的無(wú)水葡萄糖對(duì)照品50 mg，溶解并定容至50 mL量瓶中。分別取3.0、2.5、2.0、1.5、1.0、0.5 mL于各量瓶中，加水混勻，定容至25 mL，得待測(cè)葡萄糖對(duì)照品溶液。

2.3.3 供試品溶液制備 取5 mg多糖，加水溶解并定容于50 mL量瓶，即得供試品溶液。

2.3.4 線性關(guān)系考察 參照文獻(xiàn)方法[13]，對(duì)待測(cè)葡萄糖對(duì)照品溶液進(jìn)行吸光度測(cè)定，質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)（），吸光度為縱坐標(biāo)（）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，進(jìn)行線性回歸，得回歸方程＝0.010 1－0.013 9，＝0.999 2，結(jié)果表明葡萄糖在19.92～119.52mg/mL有良好的線性關(guān)系。

2.3.5 精密度試驗(yàn) 取9號(hào)供試品溶液，按上述方法連續(xù)測(cè)定6次，結(jié)果顯示吸光度的RSD為0.10%，表明儀器精密度良好。

2.3.6 重復(fù)性試驗(yàn) 取9號(hào)樣品，平行制備6份供試品溶液，測(cè)定吸光度，結(jié)果顯示吸光度的RSD為1.81%，表明該方法重復(fù)性良好。

2.3.7 穩(wěn)定性試驗(yàn) 取9號(hào)供試品溶液，按上述方法在制備后0、10、20、40、60、90、120 min測(cè)定，結(jié)果顯示吸光度的RSD為0.62%，表明供試品溶液在120 min內(nèi)穩(wěn)定性良好。

2.3.8 加樣回收率試驗(yàn) 取9號(hào)供試品溶液1 mL，加入相同量的葡萄糖對(duì)照品溶液，按上述方法測(cè)定吸光度，結(jié)果加樣回收率在98.26%～99.42%，RSD為0.44%，可見(jiàn)所建方法準(zhǔn)確可靠。

2.3.9 多糖含量測(cè)定 精密量取各樣品溶液，按“2.3.3”項(xiàng)下方法測(cè)定多糖含量。

2.4 水溶性浸出物含量測(cè)定

按《中國(guó)藥典》2020年版[2]通則2201浸出物測(cè)定法項(xiàng)下冷浸法測(cè)定，按干燥品計(jì)算水溶性浸出物含量。

2.5 熵權(quán)法-AHP計(jì)算復(fù)合評(píng)分

2.5.1 熵權(quán)法確定權(quán)重 熵權(quán)法根據(jù)各指標(biāo)離散程度來(lái)衡量綜合指標(biāo)的影響程度，屬于客觀賦權(quán)法。信息量越大，熵越小[14]，表明對(duì)評(píng)價(jià)的貢獻(xiàn)越大，權(quán)重就越大。各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、歸一化（Y*）、信息熵（S）計(jì)算，最終計(jì)算得到指標(biāo)權(quán)重（W）[15-16]。沒(méi)食子酸、5-HMF、莫諾苷、馬錢苷、齊墩果酸、熊果酸、水溶性浸出物、多糖的權(quán)重分別為0.174、0.143、0.193、0.108、0.144、0.099、0.083、0.056。

指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化值＝(實(shí)測(cè)值－最小值)/(最大值－最小值)

2.5.2 AHP確定權(quán)重 層次分析法根據(jù)指標(biāo)間的重要程度按一定標(biāo)度構(gòu)建條理分明的層次關(guān)系，并據(jù)此求得指標(biāo)賦權(quán)值[14]，屬于主觀賦權(quán)法。根據(jù)文獻(xiàn)研究，將各指標(biāo)進(jìn)行重要性排序，建立的層次順序?yàn)槟Z苷＝馬錢苷＞齊墩果酸＝熊果酸＝多糖＝浸出物＞沒(méi)食子酸＞5-HMF，采用和積法[17-18]計(jì)算得到?jīng)]食子酸、5-HMF、莫諾苷、馬錢苷、齊墩果酸、熊果酸、水溶性浸出物、多糖的權(quán)重分別是0.078 9、0.026 3、0.184 2、0.184 2、0.131 6、0.131 6、0.131 6、0.131 6。一致性比值（CR）為0（＜0.1），表明矩陣合理有效，權(quán)重系數(shù)可靠[17]，CR越大，表明矩陣一致性越差，CR為0表明矩陣具有完全一致性。

2.5.3 熵權(quán)法-AHP計(jì)算復(fù)合評(píng)分

（1）熵權(quán)法-AHP權(quán)重系數(shù)確定：熵值表現(xiàn)了指標(biāo)的離散程度，離散程度大的指標(biāo)具有較大的權(quán)重，因而僅憑借熵權(quán)法賦權(quán)可能使重要指標(biāo)因離散程度小而權(quán)重較??；AHP法能夠體現(xiàn)專家對(duì)不同指標(biāo)重要性的經(jīng)驗(yàn)，熵值法可以反映指標(biāo)的信息特征，兩者結(jié)合不僅可以減少AHP法賦權(quán)的主觀性，也可減少數(shù)據(jù)變化導(dǎo)致的權(quán)重波動(dòng)。按下式計(jì)算熵權(quán)法-AHP復(fù)合權(quán)重[16]，w和r分別為熵權(quán)法及AHP法所得權(quán)重系數(shù)。沒(méi)食子酸、5-HMF、莫諾苷、馬錢苷、齊墩果酸、熊果酸、水溶性浸出物、多糖的復(fù)合權(quán)重分別為0.11、0.03、0.29、0.16、0.15、0.11、0.09、0.06。

（2）復(fù)合評(píng)分計(jì)算：按下式計(jì)算熵權(quán)法-AHP復(fù)合評(píng)分（）[16]。

＝0.11×100×(沒(méi)食子酸含量/沒(méi)食子酸含量最大值)＋0.03×100×(5-HMF含量/5-HMF含量最大值)＋0.29×100×(莫諾苷含量/莫諾苷含量最大值)＋0.16×100×(馬錢苷含量/馬錢苷最大值)＋0.15×100×(齊墩果酸/齊墩果酸含量最大值)＋0.11×100×(熊果酸/熊果酸含量最大值)＋0.09×100×(浸出物含量/浸出物含量最大值)＋0.06×100×(多糖含量/多糖含量最大值)

2.5.4 熵權(quán)法-AHP的可行性驗(yàn)證 將熵權(quán)法、AHP 2種評(píng)分方法的指標(biāo)賦權(quán)值導(dǎo)入SPSS 24.0軟件進(jìn)行Pearson相關(guān)性分析，熵權(quán)法和AHP權(quán)重的相關(guān)性系數(shù)為?0.1，表明采取熵權(quán)法和AHP計(jì)算綜合評(píng)分的方法不具有相似性；將2種方法所得權(quán)重系數(shù)計(jì)算各自的綜合評(píng)分，并將其按從大到小順序排序，再進(jìn)行Speraman等級(jí)相關(guān)性分析，結(jié)果顯示熵權(quán)法和AHP呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.850，值0.004，表明2種方法可以相互借鑒，所得結(jié)果大體一致。

綜上所述，熵權(quán)法-AHP運(yùn)用于酒萸肉綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)具有良好的可行性。

2.6 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及復(fù)合評(píng)分結(jié)果分析

取同一批次山萸肉飲片9份，每份60 g，按表1試驗(yàn)設(shè)計(jì)，加入黃酒拌勻，保鮮膜密閉悶潤(rùn)，置容器內(nèi)，于蒸鍋內(nèi)蒸制，取出稍晾，于60 ℃干燥，干燥時(shí)注意多翻動(dòng)，取出，放涼，即得。依據(jù)《中國(guó)藥典》2020年版蒸法的輔料用量要求，將黃酒量定為20%、25%、30%。基于文獻(xiàn)和預(yù)實(shí)驗(yàn)，悶潤(rùn)2 h可基本至透，故設(shè)置1、2、4 h，蒸制時(shí)間的最佳范圍為4～8 h，蒸制時(shí)間定為4、6、8 h。酒萸肉的項(xiàng)指標(biāo)含量見(jiàn)表2，綜合評(píng)分結(jié)果見(jiàn)表3，方差分析結(jié)果見(jiàn)表4。

方差結(jié)果顯示，僅熵權(quán)法的綜合評(píng)分存在顯著差異，AHP所得各因素對(duì)綜合評(píng)分無(wú)顯著性差異。各因素對(duì)熵權(quán)法-AHP復(fù)合評(píng)分的影響順序?yàn)檎糁茣r(shí)間＞黃酒量＞悶潤(rùn)時(shí)間，最佳工藝A1B1C3，即每100 kg山萸肉，用黃酒20 kg，悶潤(rùn)1 h，蒸制8 h。

2.7 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模及工藝優(yōu)化[19]

借助Matlab 2021a軟件建立反向傳播（BP）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。輸入層為黃酒用量、悶潤(rùn)時(shí)間及蒸制時(shí)間，輸出層為熵權(quán)-AHP復(fù)合評(píng)分，隱藏層節(jié)點(diǎn)為4，訓(xùn)練函數(shù)、學(xué)習(xí)函數(shù)、激活函數(shù)均為默認(rèn)創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)。將9組正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)以留一交叉法進(jìn)行訓(xùn)練，再將9組數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練集和驗(yàn)證集，通過(guò)誤差值對(duì)模型進(jìn)行評(píng)估，9組數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)的絕對(duì)誤差均≤0.628 6，表明模型具有較好的精度。由圖3-A可知，樣本迭代到第1步，達(dá)到最好的網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證性能，均方誤差值為0.054 085。將9組數(shù)據(jù)實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值進(jìn)行比較（圖3-B），表明所建立的模型穩(wěn)定可靠。

表1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素水平

表2 酒萸肉飲片指標(biāo)結(jié)果

表3 熵權(quán)-AHP復(fù)合評(píng)分的正交結(jié)果

再以9組數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練集，在上述建模條件對(duì)復(fù)合評(píng)分進(jìn)行預(yù)測(cè)。在正交試驗(yàn)參數(shù)基礎(chǔ)上，設(shè)置黃酒用量為20%～30%（步長(zhǎng)2.5%），悶潤(rùn)時(shí)間1～4 h（步長(zhǎng)0.5 h），蒸制時(shí)間4～8 h（步長(zhǎng)0.5 h），通過(guò)所建立的模型計(jì)算復(fù)合評(píng)分，預(yù)測(cè)評(píng)分結(jié)果見(jiàn)表5。隨黃酒用量增加，復(fù)合評(píng)分總體下降，20%黃酒評(píng)分最高；當(dāng)黃酒用量適宜（20%～25%），復(fù)合評(píng)分隨悶潤(rùn)時(shí)間延長(zhǎng)而升高，用量27.5%～30%，隨著悶潤(rùn)時(shí)間延長(zhǎng)，復(fù)合評(píng)分有下降趨勢(shì)；提示黃酒用量不宜過(guò)多、悶潤(rùn)時(shí)間不宜太久。隨著蒸制時(shí)間延長(zhǎng)，少于25%的黃酒量有利于復(fù)合評(píng)分的提高，27.5%～30%黃酒量對(duì)復(fù)合評(píng)分為不利因素。酒萸肉的最佳工藝為20%，悶潤(rùn)4 h，蒸制7.5 h。

表4 方差分析

圖3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可靠性驗(yàn)證

2.8 工藝驗(yàn)證

分別以BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)篩選的最佳工藝、正交試驗(yàn)篩選的最佳工藝（A1B1C3）及最高復(fù)合評(píng)分工藝（A1B3C3），炮制3批次飲片，各項(xiàng)指標(biāo)結(jié)果見(jiàn)表6。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工藝復(fù)合評(píng)分最高，正交試驗(yàn)所得最佳工藝排其次，實(shí)際值和預(yù)測(cè)值誤差A(yù)1B1C3＞BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)＞A1B3C3，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際及預(yù)測(cè)評(píng)分均為最高，表明BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)結(jié)果良好。

表6 工藝驗(yàn)證結(jié)果

3 討論

3.1 色譜分析方法的確立

本研究采用乙腈-磷酸水體系對(duì)莫諾苷、馬錢苷等4個(gè)成分進(jìn)行分離，而五環(huán)三萜類化合物熊果酸、齊墩果酸為同分異構(gòu)體，且極性較小，為分離帶來(lái)困難，有研究[20]通過(guò)在該體系加入環(huán)糊精增加其親水性使其成功分離。為了達(dá)到更好的分離效果，考慮使用與莫諾苷、馬錢苷等4個(gè)成分不同的流動(dòng)相體系，同時(shí)在體系中加入銨鹽，其較磷酸鹽更能穩(wěn)定流動(dòng)相pH，使保留時(shí)間縮短，拖尾得到改善，且較低的柱溫有利于二者分離[21]。

3.2 綜合評(píng)分方法及指標(biāo)的確立

用于工藝研究的綜合評(píng)分方法有層次分析法、G1法、熵權(quán)法、主成分分析法等，其中，前兩者屬于主觀評(píng)價(jià)法，后兩者屬于客觀評(píng)價(jià)法，有研究采用組合評(píng)價(jià)方法篩選最佳工藝[16,22]，該思路在酒萸肉炮制工藝研究鮮有報(bào)道。

環(huán)烯醚萜苷類成分為山茱萸最主要化學(xué)成分且已納入藥典標(biāo)準(zhǔn)，活性成分齊墩果酸和熊果酸、多糖、沒(méi)食子酸具有多種藥理活性[23]，5-HMF對(duì)急性肝損傷有保護(hù)作用但具有毒副作用[24-25]，因而將5-HMF作為一項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，但在層次分析中給予最低賦權(quán)。山茱萸中多種成分均可協(xié)同發(fā)揮藥理活性，莫諾苷能夠保護(hù)高糖誘導(dǎo)的糖尿病心肌病的心肌細(xì)胞[26]，其與馬錢苷可協(xié)同抑制糖尿病腎臟的代謝紊亂、氧化應(yīng)激、炎癥和AGE形成[27]；莫諾苷與馬錢苷、熊果酸均具有較好的降糖作用，馬錢苷和熊果酸具有協(xié)同降血糖作用[28]。因此，基于多成分、多指標(biāo)的質(zhì)量評(píng)價(jià)對(duì)酒萸肉工藝優(yōu)選具有重要意義。本研究同時(shí)引進(jìn)外觀性狀的描述，作為飲片質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要依據(jù)，將成分與外觀性狀結(jié)合，為酒萸肉的質(zhì)量評(píng)價(jià)提供較全面的參考依據(jù)。

3.3 山茱萸酒蒸炮制工藝參數(shù)確立

本實(shí)驗(yàn)基于《中國(guó)藥典》2020年版項(xiàng)下“酒蒸法”對(duì)酒萸肉工藝進(jìn)行考察，黃酒用量范圍定為20%～30%。悶潤(rùn)時(shí)間基于文獻(xiàn)和企業(yè)要求，在2 h上下設(shè)置水平，定為1、2、4 h。預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，黃酒用量20%，悶潤(rùn)2 h，單因素考察不同的蒸制時(shí)間對(duì)主要成分馬錢苷和莫諾苷總含量影響時(shí)，蒸制2、4、6、8、10 h總含量呈現(xiàn)先升高后降低趨勢(shì)，蒸制的最佳時(shí)間為4 h。現(xiàn)代文獻(xiàn)中蒸制時(shí)間的最佳范圍為4～8 h[4,29-30]，結(jié)合企業(yè)中試的蒸制時(shí)間，將蒸制時(shí)間定為4、6、8 h。單因素考察干燥條件時(shí)，干燥溫度40 ℃時(shí)干燥效率較低，干燥時(shí)間12 h，不符合生產(chǎn)實(shí)際，而50 ℃干燥6 h或60 ℃干燥5 h可以得到符合規(guī)定的酒萸肉飲片，且對(duì)主要成分環(huán)烯醚萜苷莫諾苷、馬錢苷總量無(wú)顯著影響，最終選擇60 ℃干燥5 h。本實(shí)驗(yàn)考慮悶潤(rùn)次數(shù)及蒸制次數(shù)為一次，通過(guò)考察不同的悶潤(rùn)時(shí)間使黃酒易于吸盡。隨著黃酒用量、悶潤(rùn)時(shí)間增加，藥物吸收黃酒趨于飽和。

3.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用

反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬人腦對(duì)數(shù)據(jù)的處理，篩選和優(yōu)化因素間非線性的復(fù)雜關(guān)系，通過(guò)已知數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)訓(xùn)練，建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型以期預(yù)測(cè)最佳工藝，相比正交試驗(yàn)代表性取樣，其可以模擬范圍內(nèi)所有因素條件，所得結(jié)果更加全面。在正交試驗(yàn)基礎(chǔ)上優(yōu)化了最佳工藝，在時(shí)間和物力都充足的情況下，可得到質(zhì)量較佳的酒萸肉，但生產(chǎn)周期延長(zhǎng)，而正交試驗(yàn)篩選的最佳工藝可在較短的時(shí)間得到質(zhì)量較好的炮制品，生產(chǎn)效率提高。運(yùn)用正交設(shè)計(jì)結(jié)合BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)篩選了2種最佳的炮制工藝。該方法為酒萸肉工藝優(yōu)選提供了研究思路。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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Optimization of processing technology of wine-steamedbased on entropy method combined with analytic hierarchy process and BP neural network

QIAN Yi-jie, PI Wen-xia, ZHU Guang-fei, PENG Mei-mei, XU Jin-ling, MAO Chun-qin, LU Tu-lin

College of Pharmacy, Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 210023, China

To optimize the best wine-steaming way of.Based on the L9(34) orthogonal experiment, the contents of gallic acid, 5-hydroxymethyl-2-furaldehyde, morroniside, loganin, oleanolic acid, ursolic acid, polysaccharides, and water-soluble extracts were used as indicators.Entropy method combined with analytic hierarchy process (AHP) was employed to calculate the comprehensive score and investigate the influence of the amount of rice wine, moistening time, and steaming time on the quality of, the best wine-steaming process ofwas optimized by BP neural network and finally, the processing verification was carried out.The best processing method of wine-steamedselected by orthogonal experiment was adding 20% rice wine (using 20 kg of rice wine for every 100 kg of), moistening for 1 h until the wine was exhausted, steaming for 8 h, taking it out and drying it.The highest composite score of orthogonal experiment was adding 20% rice wine, moistening for 4 h, and steaming for 8 h.The best processing technology optimized by BP neural network model was adding 20% rice wine, moistening for 4 h, and steaming for 7.5 h.The actual composite score (97.007 8) of the BP neural network was the highest, which was close to the predicted value of 96.358 6.The actual composite score of the best process screened by the orthogonal experiment ranked second.The BP neural network optimization process was better than the orthogonal screening process and the forecast result was stable and reliable.The best processing method of wine-steamedwas using 20 kg of rice wine for every 100 kg of, moisturizing for 4 h, and steaming for 7.5 h.The established processing method of wine-steamedis stable and feasible, and the quality of processed products is good, which provides a basis for the processing research of wine-steamed.

wine-steamed; orthogonal experiment; entropy method; analytic hierarchy process; BP neural network; gallic acid; 5-hydroxymethyl-2-furaldehyde; morroniside; loganin; oleanolic acid; ursolic acid; polysaccharide; water-soluble extracts

R283.1

A

0253 - 2670(2021)22 - 6816 - 09

10.7501/j.issn.0253-2670.2021.22.006

2021-05-27

國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2018YFC1707000）

錢怡潔（1997—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)橹兴幣谥萍爸兴庂|(zhì)量評(píng)價(jià)研究。Tel: 18851692236 E-mail: qianyijie2019@163.com

通信作者：皮文霞，碩士生導(dǎo)師，副教授，主要從事中藥化學(xué)與中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究。E-mail: 300017@njucm.edu.cn

[責(zé)任編輯 鄭禮勝]