1、响应面法优化辽东 ?B木芽三萜皂苷提取工艺的研究 摘要:采用溶剂法对辽东 ?B 木芽中三萜皂苷进行提取。在单因素的基础上,应用 Minitable16 软件优化各因素及其相互作用的最佳 ?M 合。结果影响辽东 ?B 木芽三萜皂苷提取率大小的因子依次是料液比、乙醇浓度、提取时间。提取率的最大预测值 Y= 5.2153%,最佳提取参数为:时间 4h,料液比 1: 35,乙醇浓度 70%。 下载 关键词:辽东 ?B 木芽;三萜皂苷;提取;响应面优化 中图分类号: R282 文献识别码: A 文章编号: 1001-828X( 2017)012-0-02 Study on optimization of
2、 the extraction technology of The total triterpenoid saponins in Aralia elata bud by response surface method Tang Xue-mei , Zhang Sheng-nan, Li Cheng-hua ( DepartmentofPharmaceutics and Food Science, TonghuaTeachersCollege, Tonghua, Jilin 134001) Abstract: In this study the solvent was used to extra
3、ct the triterpenoid saponins from fresh bud of Aralia elment was made by Minitable16 softwiterpenoid saponin in Aralia elata bud . The results indicated that most important factor effecting the extraction rate is the ratio of liquid to solid, ethanol concent , textraction parameters ware: time 4 hou
4、rs, liquid-solidratio1: 35, ethanol content70%. Keywords: Aralia elata bud, triterpenoid saponins, extraction, response surface method optimization 辽东 ?B 木( Aralia elata (属于五加科 ?B 木属,又名龙牙 ?B 木、刺龙牙、刺老鸦,具有食用、保健及医药等众多功能。其春季长出的幼芽具有很好的食味和独特的清香,可以食用。其生物活性成分的应用越来越被重视。本实验应用响应面法对溶剂法提取辽东 ?B 木三萜皂苷参数进行优化。 一、材料与
5、方法 (一)材料与设备 辽东 ?B 木嫩芽笔者采集,经鉴定,阴干后粉碎过筛,干燥密封备用;齐墩果酸(中国医药品生物制品检定所);无水乙醇、冰醋酸、乙酸乙酯等均为分析纯。 旋转蒸发仪(上海仪电科学仪器股份有限公司);紫外可见分光光度计( 721-100 型,深圳市三利医疗器械有限公司);恒温水浴锅江苏科析仪器有限公司;中药粉碎机上海益联医学仪器发展有限公司;循环水式真空泵广州中科恺盛医疗科技有限公司。 (二)实验方法 1.单因素实验 提取时间对辽东 ?B 木芽三萜皂苷提取率的影响 称取辽东 ?B 木芽干粉 5份,每份 1g,分别置于 100ml 三角瓶中,在料液比 120 、乙醇浓度 70%条件
6、下, 依次恒温水浴提取 2、 4、 6、 8、 10h。 料液比对辽东 ?B 木芽三萜皂苷得率的影响 称取辽东 ?B 木芽干粉 5 份,每份 1g,分别置于 100m 三角瓶中,在提取时间 4h、乙醇浓度 70%条件下, 依次料液比 115 、 120 、 125 、 130 、 135 恒温水浴提取。 乙醇浓度对辽东 ?B 木芽三萜皂苷得率的影响 称取辽东 ?B 木芽干粉 5 份,每份 1g,分别置于 100m三角瓶中,在提取时间 4h、料液比 130 条件下, 依次乙醇浓度 60%、 70%、 80%、 90%、 100%恒温水浴提取。 2.提取条件优化方案 依据单因素实验结果,采用 Bo
7、-Behnken 设计三因素三水平分析实验2-4。各因素赋值见表 1。 表 1 因素水平编码表 因素 水平 X1提取时间( h) X2料液比( g/mol) X3 乙醇浓度( %) -1 3 1/20 70 0 4 1/30 80 1 5 1/40 90 3.三萜皂苷含量测定 香草醛高氯酸法 标准曲线的测定按文献 5, 6建立的辽东 ?B 木芽三萜皂苷含量测定方法进行。计算回归方程为: y=8.4470x-0.0587, R2=0.9980,其中 y 为吸光度,x 为 三萜皂苷浓度( mg)。 提取液中三萜皂苷含量的测定 用相应提取剂把每次所得提取液定容至100ml。吸取适量,按标准曲线测定项
8、测定方法进行三萜皂苷含量的测定。 三萜皂苷提取率( %) =(提取的三萜皂苷质量 /辽东 ?B 木芽干粉质量) 100% 二、结果与分析 (一)单因素实验结果 1.提取时间对辽东 ?B 木芽三萜苷提取率的影响 如图 1 所示, 提取前期提取时间与提取率成正比。超过 4h 提取后三萜皂苷得率成反比,所以选择提取时间 4h。 图 1 提取时间对辽东 ?B 木芽三萜苷提取率的影响 2.料液比对辽东 ?B 木芽三萜皂苷提取率的影响 如图 2 所示, 在料液比130 前,提取液量与提取率成正比,之后随着提取液量的增加提取率减少,能是因为原料已经被充分饱和了。所以选择料液比 130 。 图 2 料液比对辽
9、东 ?B 木芽三萜皂苷提取率的影响 3.乙醇浓度对辽东 ?B 木芽三萜皂苷提取率的影响 如图 3 所示,在乙醇浓度 90%以下时,乙醇浓度与三萜皂苷提取率成正比,当浓度超过 90%时提取率开始下降,可能是因为加热过程中乙醇挥发较多。 图 3 乙 醇浓度对辽东 ?B 木芽三萜皂苷提取率的影响 (二)三萜皂苷提取率二次回归模型的建立与检验 1.回归方程的确立 实验安排及结果见表 2。对表 2 数据进行回归拟合分析得到影响辽东 ?B 木芽三萜皂苷提取率的主要因素提取时间、料液比、乙醇浓度与响应值三萜皂苷提取率的关系,用下列回归方程:M=2.85487+0.06445A+1.14049B+0.4431
10、1C+0.11737A*A +0.67999B*B+0.17254C*C-0.11153A*B -0.45228A*C+0.69900B*C 表示。 表 2 实验设计及结果表 组别 A B C M 1 1 -1 0 2.5411 2 0 -1 -1 3.0893 3 -1 0 -1 2.1289 4 0 1 -1 3.6152 5 0 0 0 2.1398 6 1 0 1 3.2561 7 1 1 0 4.9561 8 -1 1 0 4.9864 9 0 0 0 3.1659 10 1 0 -1 3.0985 11 0 0 0 3.2589 12 0 1 1 5.7235 13 -1 -1 0
11、 2.1253 14 -1 0 1 4.0956 15 0 -1 1 2.4016 2.回归方程回归系数估计分析 由表 3回归方程回归系数的估计得到一次项 B、 C和二次项 B*B均达到显著水平( pF0.05,表明模型显著,拟合良好,能解释 82.66%响应值的变化,可以用于对辽东 ?B 木芽三萜苷提取工艺的优化。 表 4 回归模型方差分析 来源 自由度 平方和 SS 均方 MS F P 回归 9 16.6050 1.8450 8.41 0.015 线性 3 12.0097 4.0032 18.26 0.004 失拟 3 0.3251 0.1084 0.28 0.839 ?误差 2 0.77
12、13 0.3857 合计 14 17.7013 (三)料液比、乙醇浓度与提取率的曲面图分析 根据方程中差异显著项及回归方程做出料液比、乙醇浓度与提取率响应面如图 4,提取率随料液比的增加而升高,料液比在 1: 40 左右提率处在较高水平, 随乙醇浓度升高而升高,当乙醇浓度在 80%左右时提取率处在较高水平,且随着料液比增和乙醇浓度增加时提取率仍然较高,但当料液比小于 1: 40时,即使乙醇浓度增加提取率仍然变化不大,因此料液比对提取率的影响大于乙醇浓度。 图 4 料液比、乙醇浓度与提取率的曲面图 (四)最佳提取工艺优化 在合理的回归方程基础上,考虑相关项,使用Mitabe16 软件中的响应优化
13、器对长白 ?B 木芽三萜皂苷提取的工艺参数进行优化,得到:时间 4h, 4 料液比 135 ,乙醇浓度 70%。 三、结语 本实验确定的 辽东 ?B木芽三萜皂苷最佳提取工艺参数为:时间 4h,料液比 1: 35,乙醇浓度 70%,最大提取率预测值为 5.2153%。其中,料液比是影响辽东 ?B木芽三萜苷提取的最显著因素,其次是乙醇浓度,最后是提取时间,时间对提取率的影响不大。 参考文献: 孟宪军,武美玲,李天来,等 .响应面法优化长白 ?B 木嫩芽总皂苷提取工艺的研究 J.食品工业科技, 2009, 10: 237-240. 吴伦,高翔,田振坤 .北五味子中三萜总皂苷提取工艺优化 J.哈尔滨商
14、业大学学报:自然科学版, 2015, 4( 31) : 398-240. 张颖,李嘉,姜平川 .大孔树脂纯化玉叶金花中三萜皂苷mussaendosideG 的工艺研究 J.中南药学, 2015, 7( 12): 704-707. 徐红云,王占斌 .响应面优化粗毛纤孔菌三萜提取工艺的研究 J.食品工业科技, 2013, 23: 228-236. 吕邵娃,刘栋,胡畔盼,等 .点设计 -效应面法优化龙芽 ?B 木叶提取工艺J.中药材, 2010,( 33): 442-445. 翟秉涛,李佳,柳小莉,等 .星点设计 -效应面法优化太白 ?B 木总皂苷磷脂复合物制 备工艺 J.中药材, 2016, 6( 39): 1361-1364. 作者简介:唐雪梅( 1991-) , 女, 吉林通化人, 通化师范学院制药与食品科学学院。 基金项目:通化师范学院大学生创新创业训练计划项目,项目编号:thsys1115。