劉曉鵬 姜寧 丁峰峻 丁振國 李力 梁玉堂
【摘要】目的:優(yōu)化連錢草總黃酮提取工藝。方法:以連錢草總黃酮提取的四個(gè)主要因素(提取時(shí)間、提取溫度、液固比、乙醇)為自變量,黃酮提取率為響應(yīng)值,采用響應(yīng)面法Box-Behnken試驗(yàn)建立回歸方程,優(yōu)化連錢草總黃酮的提取工藝。結(jié)果:經(jīng)過驗(yàn)證,當(dāng)提取時(shí)間15h,提取溫度41℃,液固比23∶1,乙醇濃度90%時(shí),黃酮提取率可達(dá)632%~647%。結(jié)論:本研究優(yōu)化出了連錢草總黃酮的提取工藝,該工藝能很好地指導(dǎo)實(shí)踐生產(chǎn),為連錢草總黃酮的進(jìn)一步開發(fā)提供了理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】連錢草;總黃酮;響應(yīng)面法;提取工藝;優(yōu)化
【中圖分類號(hào)】R2842【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 A【文章編號(hào)】1007-8517(2014)21-0012-03
連錢草為唇形科活血丹屬植物活血丹[Glechoma longituba (Nakai) Kupr]干燥地上部分。連錢草性味涼辛,微苦,微寒。歸肝、腎、膀胱經(jīng)[1],具有利膽、利尿、抗菌、抗炎、降血糖、抗腫瘤以及抗腹瀉等藥理作用,主治黃疸型肝炎、膽囊炎、膽石癥、疳積、腎結(jié)石、膀胱結(jié)石、多發(fā)性膿瘍、瘡癰腫痛、嬰兒濕疹、跌打損傷、腮腺炎、牙痛等癥[2]。
連錢草的主要化學(xué)成分有萜類[3]、黃酮[4,5]、揮發(fā)油[6]、有機(jī)酸[7,8]以及多糖等。其中,萜類化合物主要包括熊果酸、齊墩果酸、烏蘇酸、2-羥基烏蘇酸等;黃酮和黃酮苷類化合物包括木犀草素、蘆丁、芹菜素、刺槐素、海常素、胡蘿卜苷、槲皮素、連錢草酮等;揮發(fā)油類化合物包括左旋薄荷酮、胡薄荷酮、旅烯、檸檬烯、1,8-桉葉素、異薄荷酮、異松樟酮、α-松油醇等,具有特殊的清香味;有機(jī)酸類化合物包括阿魏酸、咖啡酸、介子酸、月桂酸、迷迭香酸、原兒茶醛、迷迭香酸甲酯、三十烷酸、肉豆蔻酸等有機(jī)酸。
目前針對(duì)連錢草總黃酮提取工藝的研究尚不多見。本研究通過考察提取時(shí)間、提取溫度、液固比和乙醇等因素,采用單因素試驗(yàn)和Box-Behnken試驗(yàn)優(yōu)化了連錢草總黃酮的提取工藝,結(jié)果理想,報(bào)告如下。
1儀器與試藥
11儀器TU-1810型紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)、RT-02A型多功能粉碎機(jī)(弘荃機(jī)械企業(yè)有限公司)、BECKMAN COUCTER型離心機(jī)(美國BECKMAN公司)、HHS型恒溫水浴鍋等儀器(上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠)。
12試藥連錢草由南京同仁堂洪澤中藥材科技有限公司提供(經(jīng)姜寧副教授鑒定為唇形科活血丹屬植物活血丹[Glechoma longituba (Nakai) Kupr]),烘干,粉碎,過60目篩;無水乙醇、蘆丁、亞硝酸鈉、硝酸鋁等均為分析純,購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
2方法與結(jié)果
21黃酮含量的測(cè)定以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品,參照文獻(xiàn)[9]進(jìn)行。
22Box-Behnken試驗(yàn)
221Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)在預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上,采用 Design-Expert 80的Box-Behnken 設(shè)計(jì),以提取時(shí)間、溫度、液固比、乙醇濃度為自變量,黃酮提取率為響應(yīng)值。試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)和結(jié)果分別見表1、表2。
根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,建立了如下回歸模型:R=638–016A+0057B+044C+011D+015AB+011AC+062AD+036BC+0030BD+0013CD-063A2–061B2–085C2–054D2。該回歸模型的決定系數(shù)R2為09746,校正后的決定系數(shù)(adj-R2)為09493,說明該模型擬合性較好。對(duì)回歸模型和各因子進(jìn)行方差分析,結(jié)果見表3。從表3可知:該模型F值為3841,P值<00001,而失擬性試驗(yàn)F值為219,不顯著,說明此模型與實(shí)際情況擬合得較好。根據(jù)F值和P值,可以得出各因素對(duì)響應(yīng)值的作用由大到小為:C2>A2> B2>C>D2>AD>BC>A>D>AB>AC>B>BD>CD。其中:B、AB、AC、BD、CD對(duì)響應(yīng)值的作用不顯著,所以上述回歸方程中以上幾項(xiàng)可以忽略,所得回歸方程如下:R=638–016A+044C+011D+062AD+036BC-063A2–061B2–085C2–054D2。
222優(yōu)化工藝的確定由Box-Behnken試驗(yàn)結(jié)果所得的回歸方程,可以計(jì)算出當(dāng)A=-005,B=013,C=028,D=008時(shí),R有極大值645%。將各因素的水平回代,可以得到最優(yōu)工藝是提取時(shí)間14975h,413℃,液固比228∶1,乙醇濃度904%時(shí),黃酮提取率最高。為了操作方便,將優(yōu)化的工藝確定為提取時(shí)間15h,提取溫度41℃,液固比23∶1,乙醇濃度90%,并對(duì)該工藝進(jìn)行了驗(yàn)證,連錢草黃酮提取率在632%~647%之間。說明經(jīng)過響應(yīng)面法優(yōu)化的工藝具有很強(qiáng)的實(shí)踐指導(dǎo)作用。
223響應(yīng)面分析圖1為響應(yīng)面分析。從中可以看出:當(dāng)C=028,D=008時(shí),黃酮的提取率隨著A和B的增加而上升,當(dāng)達(dá)到最大值后,A和B的上升反而會(huì)使提取率下降(圖1A);B和D分別為013、008時(shí),A和C處于低水平時(shí),響應(yīng)值較低,隨著A和C的升高,響應(yīng)值也隨之升高,當(dāng)?shù)揭欢ǔ潭群?,響?yīng)值不再隨A和C的上升而上升,而是下降(圖1B);如B=013、C=028,A和D的變化會(huì)顯著影響黃酮的提取率,當(dāng)A和D較小時(shí),黃酮提取率也較低,當(dāng)A和D增大后,提取率也增高,當(dāng)提取率達(dá)到極大值后,其會(huì)隨著A和D的上升而下降(圖1C);圖1D顯示了B和C對(duì)響應(yīng)值的影響,響應(yīng)值開始隨著B和C的上升而上升,當(dāng)達(dá)到一定值后,反而會(huì)隨著B和C的上升而下降; 隨著B和D的變化,響應(yīng)值的變化則較平緩(圖1E);A=-005、B=013時(shí),當(dāng)C和D較小時(shí),提取率也較低,C和D上升后,提取率也增加,當(dāng)提取率達(dá)到最大值后,C和D的增加反而會(huì)使提取率下降,不過下降的幅度較上升的幅度平緩(圖1F)。
3討論
提取時(shí)間、提取溫度、液固比和乙醇濃度是影響黃酮提取率的四個(gè)主要因素。提取時(shí)間的延長會(huì)增加植物體內(nèi)的黃酮溶出,當(dāng)提取達(dá)到一定時(shí)間后,連錢草黃酮的提取率不再顯著增加,這是因?yàn)榻鲆褐悬S酮與植物內(nèi)的黃酮濃度差縮小,黃酮溶出速度下降。提取溫度41℃時(shí)連錢草黃酮的提取率最高,隨后溫度的提高反而會(huì)使提取率下降,說明高溫可能會(huì)破壞連錢草黃酮的結(jié)構(gòu)。液固比的增加會(huì)提高植物內(nèi)黃酮與浸出液中黃酮的濃度差,從而加快黃酮的溶出,但當(dāng)液固比過大時(shí),會(huì)使后續(xù)處理繁瑣,加大處理過程中的損耗從而使提取率下降。本研究中乙醇濃度較高時(shí),連錢草黃酮的提取率較大,說是連錢草黃酮在高濃度的乙醇溶液中溶解性較好。響應(yīng)面法是優(yōu)化黃酮提取工藝常用的方法之一,本研究通過響應(yīng)面法優(yōu)化的連錢草黃酮提取工藝得到驗(yàn)證,有很好的實(shí)用性。
參考文獻(xiàn)
[1]國家藥典委員會(huì).中華人民共和國藥典(一部)[M].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2010.
[2]宋銳,張?jiān)?,叢曉東,等.連錢草的化學(xué)成分及生物活性研究進(jìn)展[J].中華中醫(yī)藥學(xué)刊,2010,28(12):2511-2514.
[3]張前軍,楊小生,朱海燕,等.連錢草中三萜類化學(xué)成分[J].中草藥,2006,37(12):1780-1781.
[4]楊念云,段金廒,李萍,等.連錢草中的黃酮類化學(xué)成分[J].中國藥科大學(xué)學(xué)報(bào),2005,36(3):210-212.
[5]黃天賜,聶晶,張立群.連錢草中黃酮、有機(jī)酸類成分的HPLC指紋圖譜[J].中國實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志,2013,19(1):132-135.
[6]吳麗群,江芳.連錢草揮發(fā)油化學(xué)成分的研究[J].中國醫(yī)藥科學(xué),2012,2(23):101-102.
[7]劉杰,李國強(qiáng),吳霞,等.連錢草的化學(xué)成分研究[J].中國中藥雜志,2014,39(4):695-698.
[8]于志斌,吳霞,葉蘊(yùn)華,等.連錢草化學(xué)成分研究[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2008,20(2):262-264.
[9]田春蓮,蔣鳳開.茜草總黃酮提取工藝研究[J].食品科學(xué),2011,32(24):60-63.
(收稿日期:20140813)endprint
【摘要】目的:優(yōu)化連錢草總黃酮提取工藝。方法:以連錢草總黃酮提取的四個(gè)主要因素(提取時(shí)間、提取溫度、液固比、乙醇)為自變量,黃酮提取率為響應(yīng)值,采用響應(yīng)面法Box-Behnken試驗(yàn)建立回歸方程,優(yōu)化連錢草總黃酮的提取工藝。結(jié)果:經(jīng)過驗(yàn)證,當(dāng)提取時(shí)間15h,提取溫度41℃,液固比23∶1,乙醇濃度90%時(shí),黃酮提取率可達(dá)632%~647%。結(jié)論:本研究優(yōu)化出了連錢草總黃酮的提取工藝,該工藝能很好地指導(dǎo)實(shí)踐生產(chǎn),為連錢草總黃酮的進(jìn)一步開發(fā)提供了理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】連錢草;總黃酮;響應(yīng)面法;提取工藝;優(yōu)化
【中圖分類號(hào)】R2842【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 A【文章編號(hào)】1007-8517(2014)21-0012-03
連錢草為唇形科活血丹屬植物活血丹[Glechoma longituba (Nakai) Kupr]干燥地上部分。連錢草性味涼辛,微苦,微寒。歸肝、腎、膀胱經(jīng)[1],具有利膽、利尿、抗菌、抗炎、降血糖、抗腫瘤以及抗腹瀉等藥理作用,主治黃疸型肝炎、膽囊炎、膽石癥、疳積、腎結(jié)石、膀胱結(jié)石、多發(fā)性膿瘍、瘡癰腫痛、嬰兒濕疹、跌打損傷、腮腺炎、牙痛等癥[2]。
連錢草的主要化學(xué)成分有萜類[3]、黃酮[4,5]、揮發(fā)油[6]、有機(jī)酸[7,8]以及多糖等。其中,萜類化合物主要包括熊果酸、齊墩果酸、烏蘇酸、2-羥基烏蘇酸等;黃酮和黃酮苷類化合物包括木犀草素、蘆丁、芹菜素、刺槐素、海常素、胡蘿卜苷、槲皮素、連錢草酮等;揮發(fā)油類化合物包括左旋薄荷酮、胡薄荷酮、旅烯、檸檬烯、1,8-桉葉素、異薄荷酮、異松樟酮、α-松油醇等,具有特殊的清香味;有機(jī)酸類化合物包括阿魏酸、咖啡酸、介子酸、月桂酸、迷迭香酸、原兒茶醛、迷迭香酸甲酯、三十烷酸、肉豆蔻酸等有機(jī)酸。
目前針對(duì)連錢草總黃酮提取工藝的研究尚不多見。本研究通過考察提取時(shí)間、提取溫度、液固比和乙醇等因素,采用單因素試驗(yàn)和Box-Behnken試驗(yàn)優(yōu)化了連錢草總黃酮的提取工藝,結(jié)果理想,報(bào)告如下。
1儀器與試藥
11儀器TU-1810型紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)、RT-02A型多功能粉碎機(jī)(弘荃機(jī)械企業(yè)有限公司)、BECKMAN COUCTER型離心機(jī)(美國BECKMAN公司)、HHS型恒溫水浴鍋等儀器(上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠)。
12試藥連錢草由南京同仁堂洪澤中藥材科技有限公司提供(經(jīng)姜寧副教授鑒定為唇形科活血丹屬植物活血丹[Glechoma longituba (Nakai) Kupr]),烘干,粉碎,過60目篩;無水乙醇、蘆丁、亞硝酸鈉、硝酸鋁等均為分析純,購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
2方法與結(jié)果
21黃酮含量的測(cè)定以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品,參照文獻(xiàn)[9]進(jìn)行。
22Box-Behnken試驗(yàn)
221Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)在預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上,采用 Design-Expert 80的Box-Behnken 設(shè)計(jì),以提取時(shí)間、溫度、液固比、乙醇濃度為自變量,黃酮提取率為響應(yīng)值。試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)和結(jié)果分別見表1、表2。
根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,建立了如下回歸模型:R=638–016A+0057B+044C+011D+015AB+011AC+062AD+036BC+0030BD+0013CD-063A2–061B2–085C2–054D2。該回歸模型的決定系數(shù)R2為09746,校正后的決定系數(shù)(adj-R2)為09493,說明該模型擬合性較好。對(duì)回歸模型和各因子進(jìn)行方差分析,結(jié)果見表3。從表3可知:該模型F值為3841,P值<00001,而失擬性試驗(yàn)F值為219,不顯著,說明此模型與實(shí)際情況擬合得較好。根據(jù)F值和P值,可以得出各因素對(duì)響應(yīng)值的作用由大到小為:C2>A2> B2>C>D2>AD>BC>A>D>AB>AC>B>BD>CD。其中:B、AB、AC、BD、CD對(duì)響應(yīng)值的作用不顯著,所以上述回歸方程中以上幾項(xiàng)可以忽略,所得回歸方程如下:R=638–016A+044C+011D+062AD+036BC-063A2–061B2–085C2–054D2。
222優(yōu)化工藝的確定由Box-Behnken試驗(yàn)結(jié)果所得的回歸方程,可以計(jì)算出當(dāng)A=-005,B=013,C=028,D=008時(shí),R有極大值645%。將各因素的水平回代,可以得到最優(yōu)工藝是提取時(shí)間14975h,413℃,液固比228∶1,乙醇濃度904%時(shí),黃酮提取率最高。為了操作方便,將優(yōu)化的工藝確定為提取時(shí)間15h,提取溫度41℃,液固比23∶1,乙醇濃度90%,并對(duì)該工藝進(jìn)行了驗(yàn)證,連錢草黃酮提取率在632%~647%之間。說明經(jīng)過響應(yīng)面法優(yōu)化的工藝具有很強(qiáng)的實(shí)踐指導(dǎo)作用。
223響應(yīng)面分析圖1為響應(yīng)面分析。從中可以看出:當(dāng)C=028,D=008時(shí),黃酮的提取率隨著A和B的增加而上升,當(dāng)達(dá)到最大值后,A和B的上升反而會(huì)使提取率下降(圖1A);B和D分別為013、008時(shí),A和C處于低水平時(shí),響應(yīng)值較低,隨著A和C的升高,響應(yīng)值也隨之升高,當(dāng)?shù)揭欢ǔ潭群?,響?yīng)值不再隨A和C的上升而上升,而是下降(圖1B);如B=013、C=028,A和D的變化會(huì)顯著影響黃酮的提取率,當(dāng)A和D較小時(shí),黃酮提取率也較低,當(dāng)A和D增大后,提取率也增高,當(dāng)提取率達(dá)到極大值后,其會(huì)隨著A和D的上升而下降(圖1C);圖1D顯示了B和C對(duì)響應(yīng)值的影響,響應(yīng)值開始隨著B和C的上升而上升,當(dāng)達(dá)到一定值后,反而會(huì)隨著B和C的上升而下降; 隨著B和D的變化,響應(yīng)值的變化則較平緩(圖1E);A=-005、B=013時(shí),當(dāng)C和D較小時(shí),提取率也較低,C和D上升后,提取率也增加,當(dāng)提取率達(dá)到最大值后,C和D的增加反而會(huì)使提取率下降,不過下降的幅度較上升的幅度平緩(圖1F)。
3討論
提取時(shí)間、提取溫度、液固比和乙醇濃度是影響黃酮提取率的四個(gè)主要因素。提取時(shí)間的延長會(huì)增加植物體內(nèi)的黃酮溶出,當(dāng)提取達(dá)到一定時(shí)間后,連錢草黃酮的提取率不再顯著增加,這是因?yàn)榻鲆褐悬S酮與植物內(nèi)的黃酮濃度差縮小,黃酮溶出速度下降。提取溫度41℃時(shí)連錢草黃酮的提取率最高,隨后溫度的提高反而會(huì)使提取率下降,說明高溫可能會(huì)破壞連錢草黃酮的結(jié)構(gòu)。液固比的增加會(huì)提高植物內(nèi)黃酮與浸出液中黃酮的濃度差,從而加快黃酮的溶出,但當(dāng)液固比過大時(shí),會(huì)使后續(xù)處理繁瑣,加大處理過程中的損耗從而使提取率下降。本研究中乙醇濃度較高時(shí),連錢草黃酮的提取率較大,說是連錢草黃酮在高濃度的乙醇溶液中溶解性較好。響應(yīng)面法是優(yōu)化黃酮提取工藝常用的方法之一,本研究通過響應(yīng)面法優(yōu)化的連錢草黃酮提取工藝得到驗(yàn)證,有很好的實(shí)用性。
參考文獻(xiàn)
[1]國家藥典委員會(huì).中華人民共和國藥典(一部)[M].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2010.
[2]宋銳,張?jiān)?,叢曉東,等.連錢草的化學(xué)成分及生物活性研究進(jìn)展[J].中華中醫(yī)藥學(xué)刊,2010,28(12):2511-2514.
[3]張前軍,楊小生,朱海燕,等.連錢草中三萜類化學(xué)成分[J].中草藥,2006,37(12):1780-1781.
[4]楊念云,段金廒,李萍,等.連錢草中的黃酮類化學(xué)成分[J].中國藥科大學(xué)學(xué)報(bào),2005,36(3):210-212.
[5]黃天賜,聶晶,張立群.連錢草中黃酮、有機(jī)酸類成分的HPLC指紋圖譜[J].中國實(shí)驗(yàn)方劑學(xué)雜志,2013,19(1):132-135.
[6]吳麗群,江芳.連錢草揮發(fā)油化學(xué)成分的研究[J].中國醫(yī)藥科學(xué),2012,2(23):101-102.
[7]劉杰,李國強(qiáng),吳霞,等.連錢草的化學(xué)成分研究[J].中國中藥雜志,2014,39(4):695-698.
[8]于志斌,吳霞,葉蘊(yùn)華,等.連錢草化學(xué)成分研究[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2008,20(2):262-264.
[9]田春蓮,蔣鳳開.茜草總黃酮提取工藝研究[J].食品科學(xué),2011,32(24):60-63.
(收稿日期:20140813)endprint
【摘要】目的:優(yōu)化連錢草總黃酮提取工藝。方法:以連錢草總黃酮提取的四個(gè)主要因素(提取時(shí)間、提取溫度、液固比、乙醇)為自變量,黃酮提取率為響應(yīng)值,采用響應(yīng)面法Box-Behnken試驗(yàn)建立回歸方程,優(yōu)化連錢草總黃酮的提取工藝。結(jié)果:經(jīng)過驗(yàn)證,當(dāng)提取時(shí)間15h,提取溫度41℃,液固比23∶1,乙醇濃度90%時(shí),黃酮提取率可達(dá)632%~647%。結(jié)論:本研究優(yōu)化出了連錢草總黃酮的提取工藝,該工藝能很好地指導(dǎo)實(shí)踐生產(chǎn),為連錢草總黃酮的進(jìn)一步開發(fā)提供了理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】連錢草;總黃酮;響應(yīng)面法;提取工藝;優(yōu)化
【中圖分類號(hào)】R2842【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】 A【文章編號(hào)】1007-8517(2014)21-0012-03
連錢草為唇形科活血丹屬植物活血丹[Glechoma longituba (Nakai) Kupr]干燥地上部分。連錢草性味涼辛,微苦,微寒。歸肝、腎、膀胱經(jīng)[1],具有利膽、利尿、抗菌、抗炎、降血糖、抗腫瘤以及抗腹瀉等藥理作用,主治黃疸型肝炎、膽囊炎、膽石癥、疳積、腎結(jié)石、膀胱結(jié)石、多發(fā)性膿瘍、瘡癰腫痛、嬰兒濕疹、跌打損傷、腮腺炎、牙痛等癥[2]。
連錢草的主要化學(xué)成分有萜類[3]、黃酮[4,5]、揮發(fā)油[6]、有機(jī)酸[7,8]以及多糖等。其中,萜類化合物主要包括熊果酸、齊墩果酸、烏蘇酸、2-羥基烏蘇酸等;黃酮和黃酮苷類化合物包括木犀草素、蘆丁、芹菜素、刺槐素、海常素、胡蘿卜苷、槲皮素、連錢草酮等;揮發(fā)油類化合物包括左旋薄荷酮、胡薄荷酮、旅烯、檸檬烯、1,8-桉葉素、異薄荷酮、異松樟酮、α-松油醇等,具有特殊的清香味;有機(jī)酸類化合物包括阿魏酸、咖啡酸、介子酸、月桂酸、迷迭香酸、原兒茶醛、迷迭香酸甲酯、三十烷酸、肉豆蔻酸等有機(jī)酸。
目前針對(duì)連錢草總黃酮提取工藝的研究尚不多見。本研究通過考察提取時(shí)間、提取溫度、液固比和乙醇等因素,采用單因素試驗(yàn)和Box-Behnken試驗(yàn)優(yōu)化了連錢草總黃酮的提取工藝,結(jié)果理想,報(bào)告如下。
1儀器與試藥
11儀器TU-1810型紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)、RT-02A型多功能粉碎機(jī)(弘荃機(jī)械企業(yè)有限公司)、BECKMAN COUCTER型離心機(jī)(美國BECKMAN公司)、HHS型恒溫水浴鍋等儀器(上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠)。
12試藥連錢草由南京同仁堂洪澤中藥材科技有限公司提供(經(jīng)姜寧副教授鑒定為唇形科活血丹屬植物活血丹[Glechoma longituba (Nakai) Kupr]),烘干,粉碎,過60目篩;無水乙醇、蘆丁、亞硝酸鈉、硝酸鋁等均為分析純,購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
2方法與結(jié)果
21黃酮含量的測(cè)定以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品,參照文獻(xiàn)[9]進(jìn)行。
22Box-Behnken試驗(yàn)
221Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)在預(yù)試驗(yàn)基礎(chǔ)上,采用 Design-Expert 80的Box-Behnken 設(shè)計(jì),以提取時(shí)間、溫度、液固比、乙醇濃度為自變量,黃酮提取率為響應(yīng)值。試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)和結(jié)果分別見表1、表2。
根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,建立了如下回歸模型:R=638–016A+0057B+044C+011D+015AB+011AC+062AD+036BC+0030BD+0013CD-063A2–061B2–085C2–054D2。該回歸模型的決定系數(shù)R2為09746,校正后的決定系數(shù)(adj-R2)為09493,說明該模型擬合性較好。對(duì)回歸模型和各因子進(jìn)行方差分析,結(jié)果見表3。從表3可知:該模型F值為3841,P值<00001,而失擬性試驗(yàn)F值為219,不顯著,說明此模型與實(shí)際情況擬合得較好。根據(jù)F值和P值,可以得出各因素對(duì)響應(yīng)值的作用由大到小為:C2>A2> B2>C>D2>AD>BC>A>D>AB>AC>B>BD>CD。其中:B、AB、AC、BD、CD對(duì)響應(yīng)值的作用不顯著,所以上述回歸方程中以上幾項(xiàng)可以忽略,所得回歸方程如下:R=638–016A+044C+011D+062AD+036BC-063A2–061B2–085C2–054D2。
222優(yōu)化工藝的確定由Box-Behnken試驗(yàn)結(jié)果所得的回歸方程,可以計(jì)算出當(dāng)A=-005,B=013,C=028,D=008時(shí),R有極大值645%。將各因素的水平回代,可以得到最優(yōu)工藝是提取時(shí)間14975h,413℃,液固比228∶1,乙醇濃度904%時(shí),黃酮提取率最高。為了操作方便,將優(yōu)化的工藝確定為提取時(shí)間15h,提取溫度41℃,液固比23∶1,乙醇濃度90%,并對(duì)該工藝進(jìn)行了驗(yàn)證,連錢草黃酮提取率在632%~647%之間。說明經(jīng)過響應(yīng)面法優(yōu)化的工藝具有很強(qiáng)的實(shí)踐指導(dǎo)作用。
223響應(yīng)面分析圖1為響應(yīng)面分析。從中可以看出:當(dāng)C=028,D=008時(shí),黃酮的提取率隨著A和B的增加而上升,當(dāng)達(dá)到最大值后,A和B的上升反而會(huì)使提取率下降(圖1A);B和D分別為013、008時(shí),A和C處于低水平時(shí),響應(yīng)值較低,隨著A和C的升高,響應(yīng)值也隨之升高,當(dāng)?shù)揭欢ǔ潭群螅憫?yīng)值不再隨A和C的上升而上升,而是下降(圖1B);如B=013、C=028,A和D的變化會(huì)顯著影響黃酮的提取率,當(dāng)A和D較小時(shí),黃酮提取率也較低,當(dāng)A和D增大后,提取率也增高,當(dāng)提取率達(dá)到極大值后,其會(huì)隨著A和D的上升而下降(圖1C);圖1D顯示了B和C對(duì)響應(yīng)值的影響,響應(yīng)值開始隨著B和C的上升而上升,當(dāng)達(dá)到一定值后,反而會(huì)隨著B和C的上升而下降; 隨著B和D的變化,響應(yīng)值的變化則較平緩(圖1E);A=-005、B=013時(shí),當(dāng)C和D較小時(shí),提取率也較低,C和D上升后,提取率也增加,當(dāng)提取率達(dá)到最大值后,C和D的增加反而會(huì)使提取率下降,不過下降的幅度較上升的幅度平緩(圖1F)。
3討論
提取時(shí)間、提取溫度、液固比和乙醇濃度是影響黃酮提取率的四個(gè)主要因素。提取時(shí)間的延長會(huì)增加植物體內(nèi)的黃酮溶出,當(dāng)提取達(dá)到一定時(shí)間后,連錢草黃酮的提取率不再顯著增加,這是因?yàn)榻鲆褐悬S酮與植物內(nèi)的黃酮濃度差縮小,黃酮溶出速度下降。提取溫度41℃時(shí)連錢草黃酮的提取率最高,隨后溫度的提高反而會(huì)使提取率下降,說明高溫可能會(huì)破壞連錢草黃酮的結(jié)構(gòu)。液固比的增加會(huì)提高植物內(nèi)黃酮與浸出液中黃酮的濃度差,從而加快黃酮的溶出,但當(dāng)液固比過大時(shí),會(huì)使后續(xù)處理繁瑣,加大處理過程中的損耗從而使提取率下降。本研究中乙醇濃度較高時(shí),連錢草黃酮的提取率較大,說是連錢草黃酮在高濃度的乙醇溶液中溶解性較好。響應(yīng)面法是優(yōu)化黃酮提取工藝常用的方法之一,本研究通過響應(yīng)面法優(yōu)化的連錢草黃酮提取工藝得到驗(yàn)證,有很好的實(shí)用性。
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(收稿日期:20140813)endprint