響應面法優化黔產金櫻子總黃酮超聲提取工藝*

安冬琴, 王曉麗

(貴陽醫學院 藥用植物與生藥學教研室， 貴州 貴陽 550004)

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響應面法優化黔產金櫻子總黃酮超聲提取工藝*

安冬琴, 王曉麗**

(貴陽醫學院 藥用植物與生藥學教研室， 貴州 貴陽 550004)

目的： 優選黔產金櫻子中總黃酮的提取工藝。方法： 選取液料比、乙醇濃度和提取時間為自變量，黔產金櫻子中總黃酮的提取率為因變量，對自變量各水平進行多元線性回歸和二項式擬合，采用響應面法選擇最佳工藝條件，并進行預測分析。結果： 確定最優提取工藝是料液比為1∶30，乙醇濃度為65%，提取時間為90 min。結論： 響應面法優化的金櫻子中總黃酮的超聲提取工藝簡便可靠。

金櫻子; 黃酮; 超聲處理; 響應面法

金櫻子是薔薇科植物金櫻子(RosalaevigataMichx.)的干燥成熟果實，又名蜂糖罐,糖罐子、刺榆子、金壺瓶等，臨床用于遺精滑精，遺尿尿頻，崩漏帶下，久瀉久痢的治療，在我國西南、華南、華中、華東均有分布，尤其以貴州省分布廣，產量高[1-2]?！吨袊幍洹芬幎ń饳炎拥馁|量控制指標為多糖，所以對其多糖研究甚多[3-5]。在金櫻子中黃酮也是含量較高的化合物，對其提取工藝的研究很少。星點設計是在二水平析因設計的基礎上增加了中心點和極值點，具有試驗次數低、精密度高等優勢[6]。本試驗采用星點設計-響應面法優選金櫻子的超聲提取工藝，為黔產金櫻子的資源開發提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料及儀器

蘆丁標準品(貴州省食品藥品檢驗所，批號100080-200707)，金櫻子：采于黔東南曬干產品，經貴陽醫學院藥學院王曉麗教授鑒定，亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉、乙醇等所以試劑均為分析純。電子天平HZT-A500(福州華志科學儀器有限公司)、植物粉碎機(河北黃驊縣齊家務科學儀器廠)、標準檢驗篩(浙江上虞市道墟張興紗篩廠)、KDM型調溫電熱套(武漢精華科教儀器有限公司)、98-1-B型電子調溫電熱套(天津市泰斯特儀器有限公司)、UV-2401紫外分光光度計(日本島津)、HH-2數恒溫水浴鍋(金壇市富華儀器有限公司)、101-1型電熱恒溫鼓風干燥箱(上海路達實驗儀器有限公司)、臺式低速離心機(上海醫療器械有限公司分術器械廠)。

1.2 標準曲線的繪制

參照文獻[7-8]繪制標準曲線。精密稱取蘆丁0.012 5 g于25 mL容量瓶中，加適量60%乙醇水浴加熱使其完全溶解，在加60%乙醇定容，得到終濃度為0.5 g/L的對照品溶液。精密量取0 mL、1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5 mL、6 mL、7 mL、8 mL的0.5 g/L 蘆丁標準溶液于15 mL容量瓶中，再依次加5%亞硝酸鈉0.3 mL搖勻靜止6 min,加10%硝酸鋁0.3 mL搖勻靜止6 min,加1mol/L氫氧化鈉4 mL再加60%乙醇定容至刻度，搖勻靜止15 min，在最大吸收波長處檢測其吸光度值；再以吸光度值為縱坐標y,蘆丁濃度為橫坐標x，繪制標準曲線。回歸方程為：A=4.154 4C+0.051 6 (R2=0.999 4),濃度在0.033 3 g/L～0.266 7 g/L范圍內具有線性關系。

1.3 金櫻子樣品溶液的制備

稱取金櫻子粉末2 g，置于100 mL三角燒瓶中，加入60%乙醇40 mL，超聲回流提取2次，每次40 min，抽濾，用60%乙醇少量多次洗滌，合并兩次濾液，濃縮為10 mL，60%乙醇定容至100 mL，即得樣品溶液。

1.4 星點設計試驗

參照文獻[9-11]進行星點設計實驗。根據預試驗結果，考慮因素為液料比、乙醇濃度和提取時間。通過Design-Expert7.0.0軟件，根據星點設計原理，每因素5水平，用代碼值-α,-1,0,1,α表示三因素[12]，α=(23)1/4，以液料比、乙醇濃度和提取時間為自變量，金櫻子總黃酮提取率為因變量進行優化，設計因素水平表見表1，星點試驗設計見表2。用軟件Design-Expert7.0.0軟件包對各因素進行多元回歸與方差分析，回歸分析結果見表3。優化后的二次多項式方程:黃酮提取率=+7.73+0.39 ×A-0.16 ×B+0.79 ×C-0.18 × A ×B-0.029 ×A ×C-0.11 × B × C+0.12×A2-0.30 ×B2-0.35 ×C2 (r=0.972 4),表明有97.24% 總黃酮提取率的變差歸因于3個因素的變化。用上述回歸方程描述各因素與響應值的關系時，其因變量和全體自變量之間的線性關系顯著(r=0.972 4)，見表3。

表1 響應曲面因素與水平Tab.1 Factors and levels of response surface method

表2 響應面設計方案與結果Tab.2 Experiment design and result of response surface method

表3 回歸分析結果Tab.3 Regression analysis results

1.5 響應曲面圖繪制及工藝條件優化

根據擬合的二次多項式方程，繪制總黃酮含量隨因素變化的響應面圖，見圖1～3。每個響應面都具有較優區域，將各較優區域重疊，可以進一步縮小較佳條件范圍[13]。 Design ExperI軟件為效應面分析提供了最佳條件化優化模塊，在進行數字化優化時，根據各因素水平設定各因素自變量區間，效應值選擇極大值，得到黔產金櫻子的最佳工藝條件為料液比1∶30，乙醇濃度62.58%，提取時間90 min。

圖1 液料比和乙醇濃度影響總黃酮提取率的3D響應面圖和等高線圖Fig.1 3D response surface and contour plot of the effect of liquid ratio and ethanol concentration on flavonoid extraction yield

圖2 液料比和提取時間影響總黃酮提取率的3D響應面圖和等高線圖Fig.2 3D response surface and contour plot of the effect of liquid ratio and extracting time on flavonoid extraction yield

圖3 提取時間和乙醇濃度影響總黃酮提取率的3D響應面圖和等高線圖Fig.3 3D response surface and contour plot of the effect of extracting time and ethanol concentration on flavonoid extraction yield

1.6 驗證實驗

精密稱取黔產金櫻子6份，驗證其試驗的的適用性。為了實際操作將Design ExperI軟件為效應面分析提供的最佳條件設為料液比1∶30、乙醇濃度65%和提取時間為90 min，實際測得總黃酮提取率為8.09%、8.57%、8.36%、7.92%、7.68%、8.18%，平均提取率為8.13%，與預期值8.83%相差0.7%。說明所建立的模型預測性較好，可用于金櫻子中總黃酮提取工藝的優選。

2 討論

本試驗采用亞硝酸鈉-硝酸鋁-氫氧化鈉顯色法，以蘆丁為標準品，在496 nm處測定吸光度值，該方法簡單、易操作。

星點設計-響應面法采用非線性模型擬合，中心點試驗的重復次數越多，精確度越高，本文采用6次重復試驗，建立的方法簡便合理、穩定，可預測性較優[14]；在優選的最佳工藝條件下，進行多次試驗取平均值，再與數學模型預測值進行比較，實驗值與預測值的偏差表示實驗值偏離預測值的程度，其絕對值越小，說明預測性越好[15-17]。所以星點設計-響應面法優選的最佳提取黔產金櫻子中總黃酮的提取工藝為料液比1∶30，乙醇濃度65%，提取時間90 min。

2010年版《中國藥典》中用金櫻子多糖的含量測定作為質量的控制指標，但市場上的金櫻子質量參差不齊,還有一些摻假的現象,少數不法商販利用糖水浸泡金櫻子以增加含糖量,以次充好。所以只檢測多糖含量存在一定的缺陷。試驗增加金櫻子有效成分總黃酮的含量測定來補充其質量指標，并對其提取工藝進行優化，為金櫻子的質量研究提供實驗依據。

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(2015-03-06收稿，2015-04-24修回)

中文編輯： 周 凌；英文編輯： 趙 毅

Optimization of Extraction Parameters of Total Flavonoids fromRosalaevigataeMichx. from Guizhou Applying Response Surface Technique

AN Dongqin, WANG Xiaoli

(SchoolofPharmacy,GuiyangMedicalColege,Guiyang550004,Guizhou,China)

Objective: To optimize the extracting process of total flavonoids inRosalaevigataMichx. from Guizhou. Method: Selecting solid-liquid ratio, ethanol concentration and extraction time as independent variables, and yield of the total Flavonoids inRosaLaevigataeMichx. from Guizhou as dependent variables. Multiple linear regression and binomial fitting was adopted to handle each level of independent variables, and determine optimized extraction process by applying response surface technique, then predict analysis results．Result： The best extraction process was as following: ratio of solid to liquid 1∶30, ethanol concentration 65%，extraction time 90 min．Conclusions: This optimized extraction process is simple and reliable.

RosalaevigataeMichx.；total flavonoids；sonication；response surface method

貴州省科學技術廳基金項目(黔科合ZY字(2012)3004號)

時間：2015-05-21

http://www.cnki.net/kcms/detail/52.5012.R.20150521.1253.018.html

R931.6

A

1000-2707(2015)05-0459-04

**通信作者 E-mail:346195348@qq.com