响应面分析法优化小鱼仙草总黄酮的提取工艺研究
由表3可知,回归方程具有显著性,且线性相关系数R在置信区间95%,说明该模型与实际实验拟合较好。可用于替代实验点对实验结果进行分析。方程中一次项对小鱼仙草总黄酮提取得率有显著性影响,二次项、交互项则无显著性影响,因此各因素与指标之间是简单的线性关系,而不是二次关系。其中,提取时间(X2)和提取次数(X3)对总黄酮提取得率有显著性影响,而溶媒倍数(X1)则无显著性影响。并作相应的等值线图和响应图,结果见图1~6。
经SAS软件分析计算后可知,理论最佳回流提取工艺为:加药材 24.30倍量的浓度为 70%乙醇于 90℃水浴回流提取 2.54次,1.85 h。在此条件下,小鱼仙草总黄酮提取得率理论值为 8.78%。综合考虑实际操作的简便及实验方差分析结果,确定最佳回流提取工艺为:加药材20倍量浓度为70%乙醇,于 90℃水浴回流提取 3次,每次 1.9 h。按最佳提取工艺进行验证性实验,测定小鱼仙草总黄酮含量,计算提取得率,结果总黄酮的提取得率为8.54%,RSD= 0.47%,证明该工艺稳定,重现性好。
3 结论与讨论
数理统计方法在中药有效成分的提取工艺中应用广泛,通常采用正交设计法,但该法仅对实验所选取的因素水平进行优化选择,不能在给出的整个区域上找到考察因素的最佳细化值。而响应面分析法作为一种新的统计方法,可通过中心组合实验,研究多种因素间的交互作用,并能从图形方面分析寻求最佳的实验考察因素细化值[11]。因此,本实验采用响应面分析法进行小鱼仙草总黄酮提取工艺的研究。结果实验所确定的提取工艺具有提取得率高、操作简便且成本较低等特点,为小鱼仙草总黄酮生产工艺的优化及开发小鱼仙草植物资源提供实验依据。
通常认为,提取溶剂越多,被浸提出来的物质就越多[12]。本实验曾对溶媒倍数进行单因素考察,结果表明,30倍量时提取得率最高,再增加溶媒倍数时反而下降。究其原因可能是溶媒倍数增加至一定值后,乙醇与药材形成竞争体系,导致药材对热能吸收减少,细胞破裂不完全,黄酮不能充分溶出[13]。同时,提取溶剂用量过大,会给过滤及蒸发浓缩工序增加困难,并且增加生产成本。故最终确定溶媒倍数以20~40倍量作为考察水平。
本实验曾考察了提取溶剂、提取温度等单因素对提取工艺的影响。据文献报道,当乙醇浓度在60~80%时,药材有效成分可最大溶出[14],本实验结果也证明,当乙醇浓度达到70%时,小鱼仙草总黄酮提取得率最高;另一方面,随着提取温度的提高,热力学运动加快,有利于药材有效物质的溶出,但当温度接近沸点时,黄酮苷类成分的苷键易水解开裂,造成了化学成分的改变[15]。实验研究表明,当提取温度为90℃时总黄酮提取得率最高,因此实验最终确定以70%乙醇作为提取溶剂,提取温度以90℃为佳。
【参考文献】
1 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志.北京:科学出版社,1997,287~293.
2 林文群,陈忠.小鱼仙草精油化学成分的GCMS分析.中草药,2002, 33(10):884~886.
3 吕佩惠, 余陈欢, 俞冰, 等. 石荠苧属植物酚性物质组成及抗氧化活性研究.中华中医药学刊, 2008, 26(11): 2442~2444.
4 林文群,曾碧榕,陈忠.小鱼仙草化学成分及资源开发利用研究.广西植物, 2004,24(1):55~60.
5 刘小芬,林文群,刘剑秋,等.小鱼仙草总黄酮提取工艺的初步研究.福建师范大学学报,2003,19(3):118~120.
6 史周华,张雪飞.中医药统计学.北京:科学出版社,2009,187~192.
7 王炳顺.医学统计学及SAS应用.上海: 上海交通大学出版社, 2009,352~371.
8 王薇,余陈欢,沈洁,等.响应面分析法优化白苏中总黄酮的超声提取工艺.中药材,2007,30(12): 1586~1589.
9 逮家辉,姜鑫,李昊龙,等.应用响应面法优化超声波法提取甘草中总黄酮的工艺.吉林大学学报,2008, 38(Z2): 293~298.
10 吴晓宁,张春椿.乌蕨不同部位总黄酮和元素的分析.浙江中医药大学学报,2009, 33(4):587~588.
11 任凤莲,谷芳芳,吴梅林,等.利用响应面分析法优化山楂中总黄酮提取条件.天然产物研究与开发,2006,18(1):126~129.
12 王振宇,周芳,赵鑫.响应面分析法优化超声波提取大果沙棘总黄酮工艺.中国食品学报, 2007, 7(6):44~51.
13 刘艳清,鲁湘鄂,张广.叶子花中总黄酮提取方法研究.中药材,2007,30(3):353~355.
14 李苑,张敏.中草药中总黄酮化合物提取工艺的研究概况.广东药学, 1999, 9(2): 4~6.
15 耿红梅,张嫡群,王云志,等.欧亚旋覆花总黄酮提取与富集工艺研究.天然产物研究与开发,2006,18:643~646