响应面优化薤白皂苷提取工艺及抑菌活性的研究
响应面法在生物过程优化中的应用
响应面法 (RSM) 是 1951 年 Box- Wilson 开发 3.1 Plackett- Burman 设计法的应用
的用于化学过程因子优化的一种综合性方法。响应
Plackett- Burman 设计法是一种两水平的实验设
面法采用多元二次回归方程来拟合因素与响应值之 计方法。他试图用最少的实验次数使因子的主效果
1 几种常见生物过程优化技术的比较
1.1 单次单因子法 单次单因子法是传统的优化方法,即每次实验
只改变一个因子而保持其他因子不变的优化方法。 当考察的因子较多时,这种优化方法需要的实验次 数较多、实验周期较长,还可能因实验批次的不同 和实验条件的不一致导致不可靠甚至错误的结论, 而且这种方法还不能够分析因素之间的交互作用。 但由于不需要数学统计方面的知识,而且操作简 单、结果也能直观地用图表显示,单次单因子法仍 然是常见的生物过程优化方法之一。 1.2 正交试验设计
2010 年第 2 期 田泱源,等:响应面法在生物过程优化中的应用
9
6 月出版
取最佳实验方案时,对于不显著因素的选取一般是 凭经验。因此,正交试验对于创新实验是不宜选择 的。
为了弥补传统的单次单因子法和正交试验设计 法的缺陷,近年来许多生物过程优化技术已采用了 统计学方法。常见的优化技术包括响应面法 (response surface methodology)、调优运算 (evolutionary operation)、典型分析法 (canonicalanalysis)、单纯 形法等,其中响应面法是近年来应用最多的一种优 化技术。 1.3 调优运算
典型分析法是利用综合变量对之间的相关关系 来反映两组指标之间的整体相关性的多元统计分析 方法。他的基本原理是:为了从总体上把握两组指 标之间的相关关系,分别在两组变量中提取有代表 性的两个综合变量 U1 和 V1 (分别为两个变量组中 各变量的线性组合),利用这两个综合变量之间的 相关关系来反映两组指标之间的整体相关性。其基 本思想是:
Box-Benhken响应面法优化超声提取天冬中皂苷的工艺
Box-Benhken响应面法优化超声提取天冬中皂苷的工艺刘梦迪;梁德勤;金传山;张伟;刘成伟;赵园园【摘要】目的优化天冬中皂苷的超声提取工艺,为质量检测提供基础。
方法以紫外可见分光光度法测定天冬中皂苷的含量,并比较菝葜皂苷元与薯蓣皂苷元对照品与天冬样品的最大吸收波长,采用单因素实验法及Box-Benhken响应面法设计天冬皂苷的超声提取实验,并对Box-Benhken响应面模型进行方差分析。
结果薯蓣皂苷元的最大吸收波长与天冬样品最大吸收波长相近。
响应面分析的最佳提取条件为:乙醇浓度为489,6,液料比为50mL/g,超声时间为61min。
天冬皂苷的含量预测值为5.10%,验证试验的天冬皂苷含量的平均值为5.07%。
结论选择薯蓣皂苷元作为对照品,可以较好地反映天冬皂苷含量水平。
响应面法建立的天冬皂苷含量模型具有良好的实际指导意义,可作为进一步研究天冬的实验基础。
【期刊名称】《安徽中医药大学学报》【年(卷),期】2016(035)005【总页数】5页(P89-93)【关键词】天冬;天冬皂苷;响应面;超声提取【作者】刘梦迪;梁德勤;金传山;张伟;刘成伟;赵园园【作者单位】安徽中医药大学药学院,安徽合肥230012【正文语种】中文【中图分类】R284.2天冬原名天门冬,始载于《神农本草经》,为百合科植物天冬Asparagus cochinchinensis (Lour.) Merr.的干燥块根,具有养阴润燥、清肺生津的功效[1]。
天冬皂苷类成分主要包括以菝葜皂苷元、薯蓣皂苷元、雅姆皂苷元等皂苷元为非糖部分的多种甾体皂苷[2],是天冬中主要有效成分。
药理研究[3-5]也显示,天冬中皂苷类成分具有抑菌、抗肿瘤、提高机体免疫能力等药理活性。
目前研究天冬中总皂苷的提取优化方式多采用正交实验法[6],而Box-Benhken响应面法可以较系统地优化多个因素影响的工艺条件[7]。
目前尚未见到采用响应面法优化天冬中总皂苷的超声提取条件的文献报道。
【CN110193046A】一种响应面法优化痤疮外洗方提取方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910358662.9(22)申请日 2019.04.30(71)申请人 西南医科大学地址 646000 四川省泸州市龙马潭区香林路一段1号(72)发明人 张丹 余昕 陈斯玮 李佳芮 罗菲 苏晓薇 (74)专利代理机构 重庆市信立达专利代理事务所(普通合伙) 50230代理人 包晓静(51)Int.Cl.A61K 36/815(2006.01)A61P 17/10(2006.01)(54)发明名称一种响应面法优化痤疮外洗方提取方法(57)摘要本发明属于治疗痤疮技术领域,公开了一种响应面法优化痤疮外洗方提取方法;采用高效液相色谱法测定连翘酯A、连翘苷、表小檗碱、黄连碱、巴马汀、小檗碱的含量,根据含量和出膏率为指标进行综合评分;通过单因素实验,初步确定提取方法;通过Box -Behnken Design法设计响应面试验确定最佳优化提取方法,选择浓度为80%的乙醇做提取溶剂,料液比为1:11,提取2次,每次100min分钟。
本发明提供的痤疮外洗方的最佳提取工艺为用冷凝回流提取,选择浓度为80%的乙醇,料液比为1:11,提取两次,每次100min。
本发明的提取方法用于痤疮外洗方的提取稳定可行,并为其成型制剂的进一步研制提供有效依据。
权利要求书1页 说明书12页 附图6页CN 110193046 A 2019.09.03C N 110193046A权 利 要 求 书1/1页CN 110193046 A1.一种响应面法优化痤疮外洗方提取方法,其特征在于,所述的响应面法优化痤疮外洗方提取方法用10倍70%的乙醇提取2次,每次1.5h;选择浓度为80%的乙醇做提取溶剂,料液比为1:11,提取2次,每次100min分钟。
2.如权利要求1所述的响应面法优化痤疮外洗方提取方法,其特征在于,所述的响应面法优化痤疮外洗方提取方法包括以下步骤:步骤一:选取优质的黄连、连翘、蒲公英、马齿苋、地骨皮,鲜枇杷叶,备用;步骤二:采用高效液相色谱法测定连翘酯苷A、连翘苷、表小檗碱、黄连碱、巴马汀、小檗碱的含量,根据上六种成分的含量和出膏率为指标进行综合评分;步骤三:通过单因素实验,初步确定提取方法,经冷凝回流提取药液,过滤即得;步骤四:通过Box-Behnken Design法设计响应面试验确定最佳优化提取方法,选择浓度为80%的乙醇做提取溶剂,料液比为1:11,提取2次,每次100min分钟。
薤白多糖的提取及体外抗氧化活性研究
ALC1100.2电 子 天 平;DUG9021A电 热 恒 温 干燥箱;HH4数显恒温水浴锅;TDL40B台式离心 机;UV2600可见光分光光度计;SHBII型循环水式 多用真空泵;LGJ10型冷冻干燥机。
多糖具有增强机体免疫功能、抗肿瘤等重要作 用,目前薤白多糖的研究报道较少。本文以野生薤 白为材料,采用热水浸提法提取多糖,通过单因素实 验结合响应面优化实验,确定了薤白多糖的最佳提
取条件,并检测了薤白多糖的体外抗氧化能力,为更 充分地开发利用薤白资源提供依据。
1 实验部分
1.1 材料与仪器 薤 白,产 自 辽 宁 抚 顺;无 水 乙 醇、抗 坏 血 酸
第 47卷第 8期 2018年 8月
应 用 化 工 AppliedChemicalIndustry
Vol.47No.8 Aug.2018
薤白多糖的提取及体外抗氧化活性研究
韩秋菊,王晓玲,王菲,齐佳慧,李洪影,冉令辉,王战勇
(辽宁石油化工大学 化学化工与环境学部,辽宁 抚顺 113001)
摘 要:用热水浸提法提取薤白中的生物多糖,采用响应面法对提取条件进行优化,并研究了薤白多糖的体外抗氧 化活性。结果表明,最佳提取条件为:提取温度 72℃,提取时间 1.5h,液料比 20∶1mL/g,薤白多糖提取率(5.26± 0.014)%。薤白多糖具有一定的体外抗氧化能力,但活性低于同浓度的 Vc,其中薤白多糖对羟基自由基的清除能 力相对较强,IC50值为 1591.7μg/mL;对超氧阴离子自由基的清除能力及对 Fe3+的还原能力较弱。 关键词:薤白;多糖;提取;抗氧化活性 中图分类号:TQ911;TS255 文献标识码:A 文章编号:1671-3206(2018)08-1680-04
响应面法优化山药皮中皂苷提取的研究
响应面法优化山药皮中皂苷提取的研究
吴祥庭;朱涛;郑巧敏;盛辰
【期刊名称】《中国粮油学报》
【年(卷),期】2011(026)006
【摘要】皂苷具有抗炎解毒等作用,而山药加工过程丢弃的山药皮中含丰富的皂苷;研究采用超声波萃取技术从山药皮中提取总皂苷并测定其含量,为了优化山药皮中总皂苷的提取工艺,在单因素试验基础上,采用响应面法建立了山药皮中总皂苷提取方法的二次多项数学模型,并验证了该模型的有效性;探讨了料液比、浸热温度、乙醇体积分数3个因子的交互作用及其最佳水平.研究结果表明:提取温度、时间和水料比显著影响其提取效果,优化的山药皮中总皂苷提取条件为:料液比1∶9、浸提温度64℃、乙醇体积分数83%,皂苷的最大提取率为0.129%.
【总页数】6页(P91-96)
【作者】吴祥庭;朱涛;郑巧敏;盛辰
【作者单位】浙江温州大学生命与环境科学学院,温州325000;浙江温州医学院生命科学学院,温州325000;浙江温州医学院生命科学学院,温州325000;浙江温州大学生命与环境科学学院,温州325000
【正文语种】中文
【中图分类】TS209
【相关文献】
1.响应面法优化马蹄皮中荸荠英的微波提取工艺研究 [J], 王明伟;彭周凌;严碧云
2.响应面法优化重楼药材中甾体皂苷的回流提取工艺研究 [J], 王仕宝;苏莹;李会宁;杨培君;吴鹏
3.山药皮中皂苷提取工艺优化研究 [J], 杨喜华; 闵光; 胡建中; 张莉会; 乔宇; 廖李; 秦正平
4.响应面法优化马蹄皮中荸荠英的微波提取工艺研究 [J], 王明伟; 彭周凌; 严碧云
5.响应面法优化超声提取山药皂苷的研究 [J], 王宇鹏;杨帆;张敬铖;赵华
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基于响应面法优化白背牛尾菜中薯蓣皂苷元的提取工艺研究
基于响应面法优化白背牛尾菜中薯蓣皂苷元的提取工艺研究郭强;赵灼滨;陈荷莹;刘毅;金晨;黄慧莲
【期刊名称】《江西中医药大学学报》
【年(卷),期】2024(36)1
【摘要】目的:对白背牛尾菜中薯蓣皂苷元提取工艺进行优选。
方法:选取乙醇浓度、提取时间、料液比、酸浓度、水解时间、水解温度为主要因素,应用响应曲面法以
及Box-Behnken试验设计方法研究各因素的交互作用及其对白背牛尾菜中薯蓣皂苷元得率的影响,建立响应曲面模型并得到最佳工艺参数。
结果:模拟后的最佳工艺
为在提取溶剂为81%乙醇,提取时间为80 min,料液比为1∶23,酸浓度为1.27
mol/L,水解温度为95℃,水解时间为4.5 h,在此条件下薯蓣皂苷元实测得率为
1.70mg/g,与响应曲面拟合所得方程的预测值1.71 mg/g符合良好。
结论:响应面法优化后所得的制备工艺稳定可行,可用于白背牛尾菜中薯蓣皂苷元的制备。
【总页数】7页(P82-88)
【作者】郭强;赵灼滨;陈荷莹;刘毅;金晨;黄慧莲
【作者单位】江西中医药大学现代中药制剂教育部重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】R284
【相关文献】
1.响应面法优化提取宽叶独行菜中绿原酸工艺研究
2.响应面法优化白背毛木耳子实体多糖的酶法提取工艺
3.响应面法优化白背三七多糖的提取工艺
4.响应面法优化
藏茵陈中獐牙菜苦苷的提取工艺研究5.响应面法优化穿山龙中薯蓣皂苷的超声提取工艺
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响应面法优化穿山龙总皂苷提取工艺
Chin J Mod Appl Pharm, 2017 January, Vol.34 No.1
时间 1.5 h,缓冲液 pH 5.3,水浴温度 40 ℃,超 声频率 200 W,超声时间 30 min 条件下,乙醇浓 度分别为 40%,50%,60%时,总皂苷的得率分别 为 0.251%,0.312%,0.172%,结果显示,乙醇浓 度为 50%时,总皂苷得率最大。 3.1.5 超声频率对总皂苷提取率的影响 在水浴 时间 1.5 h,缓冲液 pH 5.3,水浴温度 40 ℃,乙 醇浓度 50%,超声时间 30 min 条件下,超声频率 分别为 100 , 150 , 200 W 时总皂苷的得率分别 0.272%, 0.264%, 0.275%,结果显示,超声频率 对总皂苷的得率影响不大。 3.1.6 超声时间对总皂苷提取率的影响 在水浴 时间 1.5 h,缓冲液 pH 5.3,水浴温度 40 ℃,乙 醇浓度为 50%,超声频率 200 W 条件下,超声时 间分别为 30,45,60 min 时,总皂苷的得率分别 为 0.313%,0.311%,0.322%,结果显示,超声时 间对总皂苷的得率影响不大。
E-mail: frysz@
*
[1]
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[3]
Tel: (0571)87072980
通信作者: 蒋剑平,男,博士,副主任中
Tel: (0571)87072980
E-mail: jiangjp77@
Chin J Mod Appl Pharm, 2017 January, Vol.34 No.1
基金项目: 浙江省药学会医院药学专项科研资助项目(2013ZYY36) 作者简介: 施政,男,硕士,副主任药师 药师
响应面法优化虎杖中反式白藜芦醇的提取工艺及抑菌活性
响应面法优化虎杖中反式白藜芦醇的提取工艺及抑菌活性
响应面法优化虎杖中反式白藜芦醇的提取工艺及抑菌活性
采用响应面分析法优化了虎杖中反式白藜芦醇的提取工艺,其最优提取工艺条件为:以体积分数79%乙醇为溶剂,53℃回流提取1.1 h;此条件下白藜芦醇提取量为5.912mg/g,与理论值5.918 mg/g接近.产物经红外和质谱鉴定为反式白藜芦醇(纯度99.8%).考察了经分离纯化后的反式白藜芦醇对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的体外抑菌作用,结果表明所得反式白藜芦醇具有抑菌活性,10h后质量浓度为0.125mg/mL的反式白藜芦醇对金黄色葡萄球菌的抑菌率为80%,而质量浓度为1.00mg/mL的反式白藜芦醇对大肠杆菌的抑菌率为40%.
作者:蔡杨柳陈劲春 CAI YangLiu CHEN JinChun 作者单位:北京化工大学生命科学与技术学院,北京,100029 刊名:北京化工大学学报(自然科学版)ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLOGY(NATURAL SCIENCE EDITION) 年,卷(期):2010 37(4) 分类号:Q946 关键词:反式白藜芦醇虎杖响应面抑菌活性。
我的 响应面法在药物提取工艺优化中的应用
响应面法在药物提取工艺优化中的应用从药材中提取稳定的有效成分,保证药品量效关系的均一性和稳定性,是中药制造现代化的重要内容之一,因此,中药提取成为中药制造过程中极其关键的一环。
提取过程中提取效率常常会受到提取溶剂、提取时间、溶液pH值等多种因素的影响,合理选用统计学方法,筛选出最佳工艺条件,已成为中药制造现代化研究的又一重要领域。
实验设计与优化方法,都未能给出直观图形且不能凭直觉观察其最优化点,虽能找出最优值,但难以直观判断优化区域。
响应曲面法(reponse surface methodology,RSM)是由Box 等于20世纪50年代提出的1种数据分析方法,它以回归方程作为函数估算的工具,在多因子试验中,因子与响应值的相互关系用多项式拟合,把因子和响应值的关系函数化,因此,可对函数的面进行分析,研究因子与响应值之间.因子与因子之间的相互关系,并进行优化。
它是一种优化反应条件和加工工艺参数的有效方法,采用RSM法可以建立连续变量曲线模型,对影响过程的因子水平及交互作用进行优化和评价,同时运用图形技术将这种函数关系显示出来,可凭直觉的观察来选择实验设计的最优化条件。
该方法具有简便,结果直观,预测性好等优点。
以下是响应面法在各种药物提取工艺优化中的应用。
1药物中多糖的提取优化利用响应面分析法对白术多糖的提取工艺进行优化[1],在单因素实验基础上选取试因素与水平,根据中心组和实验设计原理采用3因素3水平的响应面分析法,根据回归分析确定各工艺条件的影响因子,以多糖提取率为影响值作响应面和等高线。
在分析各个因素显著性和交互作用后,得出白术多糖水浸提的最佳工艺条件为:料液比1:24,浸提温度94℃,浸提时间3.3h,浸提2次;白术多糖实际提取率可达3.13%。
在用响应面法优化双孢菇菇柄多糖的提取工艺研究中,在单因素基础上,选择水料比、提取温度和提取时间为自变量,多糖提取率为响应值,根据Box-Behnken试验设计原理利用响应面法对双孢菇菇柄多糖的超声波法提取工艺进行优化研究。
响应面法优化白及多糖提取工艺
响应面法优化白及多糖提取工艺高笛;罗成;周凯;柴慧芳【期刊名称】《海峡药学》【年(卷),期】2024(36)1【摘要】目的通过响应面法对白及多糖的水提醇沉工艺进行探究,并对最佳工艺下提取出的白及粗多糖进行分离纯化。
方法以多糖产率为指标,采用响应面分析法对白及多糖水提醇沉工艺进行优化。
白及多糖采用水提醇沉法进行提取,对提取温度、提取时间、料液比和提取次数4项进行单因素考察,选取提取温度(A)、提取时间(B)和料液比(C)3个影响较大因素,以白及多糖含量提取率为响应面值W,对提取白及多糖的工艺条件进行3因素3水平响应面分析。
随后依次使用DEAE-650柱和Sepharose-6B柱对白及粗多糖进行分离纯化。
结果白及多糖提取工艺影响因素:B>A>C,最佳提取条件为:提取温度68℃、提取时间94 min、料液比1∶14。
所提取出的白及粗多糖,通过柱层析法分离纯化最终得到中性多糖组分BSP-B。
结论此提取方法操作简单,多糖含量提取率较高,适用于白及多糖提取;再通过柱层析法分离纯化粗多糖,得到组分BSP-B,为后续实验研究奠定了基础。
【总页数】6页(P30-35)【作者】高笛;罗成;周凯;柴慧芳【作者单位】贵州中医药大学药学院;中国科学院上海药物研究所【正文语种】中文【中图分类】R284【相关文献】1.PB试验-响应面优化白及多糖的提取工艺研究2.Plackett-Burman试验联用满意度函数响应面法\r优化白及多糖絮凝纯化工艺3.响应面法优化白及多糖酶解工艺及其抗氧化、免疫活性研究4.响应曲面法优化微波样品制备仪提取白及多糖工艺5.白及多糖响应曲面法优化提取工艺及抑菌活性研究因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
响应面法优化超声波辅助提取白头翁总皂苷
响应面法优化超声波辅助提取白头翁总皂苷作者:于爽郝婧玮孙晓薇高剑李帅杨传伟来源:《湖北农业科学》2017年第04期摘要:采用响应面法优化了超声波法辅助提取白头翁总皂苷(pulsatilla saponin)的条件。
以白头翁皂苷B4提取率为评价指标,在单因素试验的基础上,利用Box-Behnken响应面分析法,确定最佳提取条件。
结果表明,超声波辅助提取白头翁总皂苷的最佳工艺参数为超声功率240 W,乙醇体积分数60%,超声时间30 min。
在此条件下白头翁皂苷提取得率为5.35%。
响应面法优化得到的提取工艺稳定合理,准确可靠,是提取白头翁皂苷的可行方法。
关键词:白头翁皂苷(pulsatilla saponin);超声波辅助提取;响应面法中图分类号:TS229 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2017)04-0707-05中药白头翁为毛茛科植物白头翁[Pulsatilla Chinensis(Bge.) Regel]的干燥根,始载于《神农本草经》,其性味苦寒,具有清热解毒、凉血止痢、燥湿杀虫之功效[1,2]。
其化学成分有白头翁皂苷(pulsatilla saponin),胡萝卜甙,白头翁素等,主要有效成分为白头翁三萜皂苷[3,4]。
现代药理研究表明,它具有增强免疫力,抗炎、抗肿瘤、抗病原微生物等作用[5,6],尤其在抗肿瘤及抗癌的新药开发方面有很大的应用潜力[7,8]。
近年研究还发现其所含的某些活性成分对治疗老年性痴呆(阿尔茨海默病)效果显著[9,10]。
近年来,超声波技术已经被普遍应用于提取植物中生物活性物质,其具有能耗低、效率高、不破坏有效成分等特点。
超声波在液体介质中传播时,可以在样品和溶剂间产生特殊的空化作用,超声波空化时产生的极大压力可以提高细胞壁的通透性,使细胞内的成分释放,直接与溶剂接触并溶解,提高了成分从固相转移到液相的传质速率[11-13]。
本研究以白头翁皂苷B4的提取得率为指标,研究了影响白头翁总皂苷超声辅助提取效果的各因素,并通过响应面分析法,确定了最佳提取工艺条件,为进一步开发利用白头翁的药用价值提供了可靠依据。
响应面法优化重楼药材中甾体皂苷的回流提取工艺研究
Shaanxi Journal of Agricultural Sciences
响应面法优化重楼药材中甾体皂苷的回流提取工艺研究
王仕宝1 ,苏 莹2 ,李会宁2 ,杨培君2 ,吴 鹏1 ( 1. 汉中职业技术学院,陕西 汉中 723000; 2. 陕西理工大学 生物科学与工程学院,陕西 汉中 723001)
蓣皂苷、Ⅰ 和 V 的终质量浓度分别为 184,192, 184,256,174,184 和 188μg·mL - 1 的对照品混合 溶液,存于 4℃ 冰箱中供分析使用。 1. 2. 3 供试品溶液的制备 取经干燥的重楼供 试样品,精密称定 2. 0 g 粉末,置圆底烧瓶中,精 确加 入 乙 醇 50. 0 mL,称 定 质 量,回 流 提 取 30 min,再称定 质 量,用 乙 醇 补 足 减 失 的 质 量,静 置 10 min。取上清液过 0. 22μm 滤膜,取续滤液,即 得供试品溶液,存于 4℃ 冰箱中供分析使用。
中药材重楼为百合科重楼属( Paris) 植物的 泛称,主要分布于我国云贵地区、四川南部及西藏 南部等地。重楼为稀有药材,具有抗肿瘤、消肿止 痛、止血、抗菌消炎和免疫调节等作用,对治疗癌 症、毒蛇咬伤、跌打损伤、咽喉肿痛和惊风抽搐等 方面有显著疗效[1 ~ 2]。重楼属我国产 23 种 12 变 种,目前药材市场重楼品种混乱,2015 年版《中国 药典》收载的重楼( Rhizoma Paridis) 为百合科重 楼属 植 物 云 南 重 楼 Paris polyphylla Smith var. yunnanensis( Franch. ) Hand - Maz. 或七叶一枝花 Paris polyphylla Smith va有文献报道[4 ~ 7],重楼皂苷 含量高低与重楼药材的干燥方式及不同提取方法 有一定的关系。
响应面法优化虎杖中反式白藜芦醇的提取工艺及抑菌活性
未见 反式 白藜 芦醇 对 金 黄 色葡 萄 球 菌 、 大肠 杆 菌 体
外抑 菌 活性 的研究 。 本 文采用 有机溶 剂浸 提法 从虎杖 中提 取反式 白
藜 芦醇 , 首次 采用 响应 面 分 析法 优 化 提 取 工艺 条 件; 并考察 了其对 大肠杆 菌 、 黄色 葡萄球 菌 的体 外 金
第3 7卷 第 4期
2 0矩 01
北京化工大学学报( 自然 科 学 版 )
Ju n l fB in nv ri f e c lT c n lg Nau a S in e o ra ej gU ies yo mia e h oo y( trl ce c ) o i t Ch
反式 白藜芦 醇 对 真 菌 、 菌均 有 抑 制作 用 。文 细 献报 道 了虎杖 提取液 对大 肠杆 菌 、 四联 球菌 、 金黄 色 葡萄 球菌 、 草 杆 菌 和产 期 杆 菌 的抑 菌 作 用 , 枯 而
A in 12 g e t 1 0液 相 色 谱 仪 , 国 安 捷 伦 ; E l 德 R. 5A 2 A型旋 转 蒸 发 仪 , 海 亚 荣 生 化 仪 器 厂 ; F 上 D- 11 0 S集热 式恒 温加 热磁力 搅 拌器 , 海雪 磁 仪器 厂 上
抑 菌活性 。
蓝 色荧光 的组 分 ( 积 比 1 1 体 :0的 甲醇 一 氯仿 溶 液 为
展 开剂 ) 。减 压浓缩 洗脱 液 , 反式 白藜芦 醇纯 品。 得
1 3 响应 面法 优化提 取 工艺 的设计 .
综合 单 因 子影 响试 验 结 果 , 据 D s n epr 根 ei x et g 软 件 中 B xB n n e o —e h k n的中 心组 合 设 计 原理 , 行 3 进
响应面法优化薤白多糖的羧甲基化修饰工艺及抗氧化活性研究
p u i r i f e d w e r e c a r b o x y me t h y l a t i o n mo d i i f e d b y c h l o r o a c e t i c a c i d me t h o d .Wi t h c h l o r o a c e t i c a c i d c o n c e n t r a t i o n,r e a c t i o n
a c t i v i t y o f mo d i i f e d p r o d u c t wa s t e s t e d b y H2 O2 / F e “ s y s t e m a n d p y r o g a l l o l o x i d a t i o n .T h e r e s u l t s s h o we d t h a t t h e o p t i - ma l mo d i i f c a t i o n c o n d i t i o n s we r e 1 . 3 mo l /L o f c h l o r o a c e t i c a c i d.t h e r e a c t i o n t e mp e r a t u r e wa s 6 3℃ a n d r e a c t i o n t i me wa s 3 . 2 h o u r s . Un d e r t h e s e c o n d i t i o n s , t h e o b t a i n e d DS w a s 0. 8 8 2 .C a r b o x y me t h y l a t e d mo d i i f c a t i o n c a n e n h a n c e t h e a n t i o x i d a t i v e a c t i v i t y o f P AM.
响应面优化紫油厚朴挥发油提取及抑菌性研究
响应面优化紫油厚朴挥发油提取及抑菌性研究蹇顺华,陈胜,齐富友,召卩佩(武汉黄鹤楼香精香料有限公司,湖北武汉430040)摘要:以湖北恩施特有的紫油厚朴为原料,考察浸泡时间、液料比及提取时间对挥发油得率的影响。
利用单因素试验与响应面分析,确定最优工艺参数,并采用牛津杯法研究厚朴挥发油对3种常见致病菌的抑菌活性。
结果表明:厚朴挥发油的最佳提取工艺参数为浸泡时间100min、液料比8.5:1(mL/g)、提取时间4.5h,在此条件下,厚朴挥发油提取率为0.187%±0.002%&厚朴挥发油对所选3种致病菌均有较好的抑制作用,尤其是金黄色葡萄球菌,抑菌圈直径达到!45.54±0.47)mm&提取方法操作简单、结果稳定,且提取物具有一定的抑菌性能,为厚朴的进一步开发提供科学依据。
关键词:响应面;紫油厚朴;挥发油Optimization of volatil oil extraction from Magno)officinalis Rehd.et Wils.by response serfacc mettodology and its antibacterial activityJIANShun-hua,CHEN Sheng,QI Fu-you,SHAO P c I(Wuhan Huanghelou Flavors&Fragrancc Co.,Ltd,Wuhan430040,Hubel,China) Abstract:The effects of the type of soaking time,liquid-solid ratio and extraction time on the degNe of volatile oil yielU were investigated using Magnolia o fficinalis Rehd.et Wils.from Enshi as raw mateNal-Songeeiaciooie@iand oe@pon@e@uoiaceanaey@o weoeu@ed iodeieomoneiheopiomaepooce@paoameieo, and Oxford-cup method was used to study the antibacteNal activity of MagnoUc officinalis Rehd.t Wils.eoeaioeeooeagaonsiihoeecommon paihogens.Theoesueisshowed ihaiiheopiomaepooce s paoameieosoVet-traction for volatile oil from Magnolia officinalis Rehd..t Wils.was tounded to be soaking time of100 min,liquid-solid ratio of8.5:1(mL/g)and extraction time of4.5h./nder these conditions,the actual volatile oil yielU was0.187%±0-002%-The volatile oil from Magnolia officinalis Rehd..t Wils.had ceoiaon onhoboiooye i ecion ihoeecommon paihogenocbacieooa,especoaeon onhoboiongSiaphyeococcus aureus,the bacteCostatic circle diameter were(45.54±0.47)mm.The extraction had a strong broad-specioum aniobacieooaee i eciwhoch pooeodeascoenioiocbasoson oodeoiodeepeyoeseaoch eoeaioeeooeioom MagnoUa officinalia Rehd..t Wiis.Key wo1s:response surface;Magnolia UficinaH Rehd..t WHs.;velatile oil中图分类号:TS225.1+9文献标志码:A文章编号:1008-9578(2021)05-0068-04厚朴是中药常用主药,又名紫朴、紫油朴、温朴等。
安徽工程大学本科毕业设计(论文)任务书
毕业设计(论文)材料之二(1)安徽工程大学本科毕业设计(论文)专业:生物工程题目:超声波提取瓜蒌总皂苷工艺条件的优化作者姓名:张煜晗导师及职称:李婉珍讲师导师所在单位:安徽工程大学生物与化学工程学院2014年 6 月 17 日安徽工程大学本科毕业设计(论文)任务书2014届生物与化学工程学院生物工程专业学生姓名:张煜晗Ⅰ毕业设计(论文)题目中文:超声波提取瓜蒌总皂苷工艺条件的优化英文:Optimization of ultrasonic extraction process conditions Trichosanthes saponinⅡ原始资料[1] 谢东浩, 蔡宝昌, 安益强,等. 柴胡皂苷类化学成分及药理作用研究进展[J]. 南京中医药大学学报, 2007, 23(1): 25-28.[2] 韩凤. 超声波提取瓜蒌皂苷工艺的研究[J]. 安徽农业科学, 2010, 38(33): 26-29.[3] 滕勇荣, 张永清. [J]. 山东中医药学报, 2011, 35(01): 20-26.[4] 李健, 张令文, 刘宁,等. 大孔吸附树脂法纯化苦瓜皂苷工艺的研究[J]. 食品工业科技, 2007, 28(07): 45-49.[5] 刘金娜, 温春秀, 刘铭,等. 瓜蒌的化学成分和药理活性研究进展[J]. 中药材, 2013, 36(05): 66-72.[6] 孙兴龙, 段崇英. 瓜蒌的药理作用及临床应用[J]. 中国药师, 2003, 6(10): 21-23.[7] 何祥久, 邱峰, 姚新生. 瓜蒌薤白白酒汤活性成分研究(Ⅱ): 呋甾皂苷类成分[J]. 沈阳药科大学学报, 2003, 20(02): 50-54.[8] 董平, 薛长湖, 盛文静,等. 海参中总皂苷含量测定方法的研究[J]. 中国海洋药物杂志, 2008, 27(01): 36-41.[9] 李健, 张文, 刘宁. 苦瓜总皂苷提取工艺的研究[J]. 工艺技术, 2005, 26(10): 3-10.[10] 张云峰, 魏东, 郭祀远,等. 物活性研究新进展[J]. 中成药, 2006, 28(09): 50-56.[11] 吴红, 梁恒, 刘永红,等. 山茱萸总皂苷的提取分离与含量测定[J]. 第四军医大学学报, 2003, 24(05): 46-50.[12] 王绪英, 娑罗子中七叶皂苷的提取分离与纯化[J]. 西北植物学报, 2003, 23(9): 50-53.[13] 吴祥庭, 朱涛, 郑巧敏,等. 响应面法优化山药皮中皂苷提取的研究[J]. 中国粮油学报, 2011, 26(06): 20-25.[14] 张娟, 路金才. 皂苷的提取方法及含量测定研究进展[J]. 中国现代中药, 2006, 8(03): 4-8.[15] 黎海彬, 张敏, 王邕,等. 植物三萜皂苷的提取分离技术[J]. 食品工业科技, 2006, 27(01): 11-16.[16] Zhang Hua-min, Tang Dan li, Tong Lin. Gualou Xiebai Banxia DecoctionInhibits NF-kappa B-dependent Inflammation in Myocardial Ischemia-reperfusion Injury in Rats [J]. Journal of Traditional Chinese Medicine, 2011, 31(04): 6-12.Ⅲ毕业设计(论文)任务内容1、课题研究的意义瓜蒌皂苷属于三萜皂苷的一种,三萜皂苷是由三萜皂苷元和糖、糖醛酸和其他有机酸组成,三萜皂苷具有广泛的生物活性和药理作用,尤其对癌症和肿瘤具有很好的治疗效果。
响应面分析法优选生精汤中淫羊藿苷的提取工艺研究
响应面分析法优选生精汤中淫羊藿苷的提取工艺研究一、研究背景淫羊藿(Herba Epimedii)为常用中药材之一,具有补肾壮阳、强筋骨、抗疲劳等功效。
其中的淫羊藿苷被认为是其主要药效成分,是一种黄酮类化合物。
目前,已有许多研究对淫羊藿苷进行了提取和分离纯化。
然而,在淫羊藿中提取淫羊藿苷时,存在提取量低、成分纯度低、工艺流程复杂等问题。
因此,需要寻求一种适合提取淫羊藿苷的最优工艺,以提高其提取效率和纯度,提高淫羊藿苷的应用价值。
二、研究目的本研究旨在探讨响应面分析法优选生精汤中淫羊藿苷的提取工艺,为淫羊藿苷的提取工艺优化提供科学依据。
三、研究方法实验材料本研究所用淫羊藿为天津市第二中药材厂生产的优质药材,生精汤为复合制剂,由丁香、西洋参、黄芪、女贞子、菟丝子、杜仲、肉苁蓉、淫羊藿、茯苓等多种中药组成。
设计实验本实验采用单因素试验法和响应面分析法,探讨影响淫羊藿苷提取率的因素和最优条件。
1.单因素试验法选取提取时间、提取温度、液料比、乙醇浓度四个因素,进行提取率的单因素试验。
2.响应面分析法在单因素试验的基础上,使用响应面分析法,研究不同因素间的互相作用、最优条件。
分析方法采用超高效液相色谱法(UPLC)对淫羊藿苷含量进行测定,并利用Design-Expert 8.0.6软件对实验数据进行回归分析和图像优化分析。
四、研究结果与分析单因素试验结果在单因素试验中,发现提取温度对淫羊藿苷提取率的影响较明显,其次是液料比,提取时间和乙醇浓度对提取率的影响较小。
具体结果如下表所示:因素提取时间提取温度液料比乙醇浓度实验值3小时60℃1:10 50%提取率0.23% 0.36% 0.27% 0.25%响应面分析结果在单因素试验结果的基础上,采用Box-Behnken设计,设计了15组实验,进行响应面分析。
回归方程的结果表明,液料比对淫羊藿苷提取率的影响最显著,其次是提取温度。
拟合的回归方程如下:Y=0.31+0.0260X1+0.0154X2−0.0237X3+0.0196X1X2−0.0361X1X3−0.0397X2X3−0.0111X12−0.0348X22−0.0219X32其中,Y表示淫羊藿苷提取率,X1表示液料比,X2表示提取温度,X3表示提取时间。
响应面法优化超声辅助提取浙贝母蒽醌工艺及其抑菌活性研究
江西农业学报㊀2020,32(10):81 86ActaAgriculturaeJiangxi㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀http://www.jxnyxb.comDOI:10.19386/j.cnki.jxnyxb.2020.10.16响应面法优化超声辅助提取浙贝母蒽醌工艺及其抑菌活性研究侯敏娜,侯少平,刘艳红,王珊,许海燕㊀㊀收稿日期:2020-04-06基金项目:陕西省教育厅项目(18JK0955);陕西国际商贸学院中药质量标志物创新团队项目(SSY18TD02);陕西省大学生创新创业训练计划项目(201849006);陕西省科研平台项目(2019XT-2-202)㊂作者简介:侯敏娜(1981─),女,副教授,硕士,主要从事中药药效物质基础研究㊂(陕西国际商贸学院,陕西咸阳712046)摘㊀要:利用响应面法优化浙贝母蒽醌的超声提取工艺,并评价其抑菌活性㊂在超声功率为100W条件下,以浙贝母蒽醌提取率为响应值,考察料液比㊁提取时间和乙醇浓度等单因素对其提取率的影响㊂经实验研究优化后得到的提取工艺为:料液比1ʒ22g/mL㊁提取时间22min㊁乙醇浓度74%㊂此时,浙贝母蒽醌的提取率为0.1587%,与预测值相差极小,说明该工艺可行,可用于浙贝母蒽醌的提取㊂同时采用牛津杯法抑菌试验发现,浙贝母蒽醌对大肠杆菌㊁金黄色葡萄球菌均有一定的抑菌作用,且随着浙贝母蒽醌浓度的增加,抑菌圈直径呈增大趋势;当浙贝母蒽醌溶液浓度为10mg/mL时,对这两种菌的抑制效果最好,且对金色葡萄球菌的抑菌效果强于大肠杆菌㊂关键词:浙贝母;蒽醌;超声提取;响应面法;抑菌活性中图分类号:R284.2㊀文献标志码:A㊀文章编号:1001-8581(2020)10-0081-06OptimizationofUltrasonicAssistedExtractionofQuinonefromFritillariathunbergiibyResponseSurfaceMethodologyandItsAntibacterialActivityHOUMin-na,HOUShao-ping,LIUYan-hong,WANGShan,XUHai-yan(ShaanxiInternationalBusinessCollege,Xianyang712046,China)Abstract:ResponseSurfaceMethodology(RSM)wasusedtooptimizetheultrasonicextractionprocessofanthraquinonefromFritillariathunbergiiandtoevaluateitsantibacterialactivity.Undertheconditionof100Wultrasonicpower,theextractionrateoftotalanthraquinonewastakenastheresponsevalue,andtheeffectsofsinglefactors,suchasmaterialratio,extractiontime,andethanolconcentrationontheextractionrateoftotalanthraquinoneinshellfishwereinvestigated.Aftertheoptimization,theextractionprocessofthetotalberylliumwasasfollows:thesold-liquidratiowas1ʒ22g/mL,theextractiontimewas22min,andtheethanolconcentrationwas74%.Underthiscondition,theextractionrateoftotalanthraquinoneinshellfishwas0.1587%,whichwaslittledifferentfromthepredictionvalue.ItshowedthattheprocesswasfeasibleandcouldbeusedfortheextractionofanthraquinonefromFritillariathunbergii.Atthesametime,theOxfordCupbacteriostatictestshowedthatthetotalanthraquinoneofFritillariathunbergiihadcertainbacteriostaticeffectonEscherichiacoliandStaphylococcusaureus,andthediameterofbacterio⁃staticzoneincreasedwiththeincreaseoftheanthraquinoneconcentration.Whentheconcentrationofanthraquinonesolutionwas10mg/mL,theinhibitoryeffectonbothbacteriawasthebest,andtheinhibitoryeffectonStaphylococcusaureuswasstrongerthanthatonE.coli.Keywords:Fritillariathunbergii;Quinone;Ultrasonicextraction;Responsesurfacemethodology;Antibacterialactivity㊀㊀浙贝母(FritillariathunbergiiMiq.)是多年生草本植物,鳞茎是药用部位[1,2],产于四川㊁云南㊁浙江㊁陕西㊁甘肃等地[3,4]㊂该植物具有清热化痰㊁散结解毒之功效,可用于治疗风热咳嗽㊁肺痈喉痹㊁瘰疬㊁疮疡肿毒等症㊂现代药理研究证实,浙贝母具有镇咳㊁祛痰㊁松弛气管平滑肌㊁镇痛抗炎㊁降压㊁抑菌㊁活血化瘀㊁抗溃疡㊁止泻等作用[5-9]㊂在2020年全国抗击新冠肺炎的中西药结合治疗中,浙贝母是中药配方中组成药味之一,其为止咳良药,含有多种化学成分,活性成分以生物碱和皂苷类为主㊂多数植物药中蒽醌类成分具有很好的抑菌活性[10.11],然未见浙贝母药材在这方面的报道㊂因此,本研究尝试从浙贝母中提取蒽醌类成分,并对其抑菌活性进行检测研究,以期为浙贝母药材抑菌活性的相关研究及其临床合理㊁有效利用提供可靠的参考依据㊂目前,蒽醌类成分的提取方法常有:溶剂提取法㊁超声提取法㊁微波提取法和CO2超临界流体萃取法等,本研究利用响应面法优化超声提取浙贝母蒽醌工艺㊂超声提取法具有提取温度低㊁效率高㊁省溶剂㊁时间短等独特优势,是从中药提取有效成分的一种高效㊁节能㊁环保式的现代技术手段㊂响应面设计法(ResponseSurfaceMethodology,简称RSM),是利用合理的试验设计方案并通过实验得到的数据,采用多元二次回归方程来拟合因素与响应值之间的数学函数关系,通过对回归方程的分析来寻求最优工艺参数,解决多变量问题的一种统计方法㊂响应面法与正交设计法㊁均匀设计法相比较,既保留了正交设计和均匀设计实验次数少的优点,又具有直观㊁高效㊁方便及可在较短时间内对所选试验各参数进行全面研究等特点[12-14]㊂所以本研究采用方法所获得的实验结果具有一定的参考价值㊂1㊀材料与方法1.1㊀材料与仪器浙贝母(购于陕西康宇制药有限公司,经我院中药教研室雷国莲教授鉴定,为百合科植物浙贝母的干燥鳞茎);1,8-二羟基蒽醌对照品(中国药品生物制品鉴定所,批号:110829-9702);金黄色葡萄球菌(南京乐诊生物技术有限公司);大肠杆菌(南京乐诊生物技术有限公司);无水乙醇(天津市河红区红岩试剂厂)等,其余试剂均为市售分析纯㊂TU-1810紫外-可见分光光度计(上海长城制造有限公司);KQ5200DE超声波提取器(江苏省昆山市淀山湖镇);TDL-60B高速离心机(上海安亭科学仪器厂制造);SHZ-D循环水式多用真空泵(李仓区恒通兴达仪器仪表商行);KQ-A玻璃仪器气流烘干器(北京中兴伟业仪器有限公司)等㊂1.2㊀实验方法1.2.1㊀标准曲线的绘制㊀准确称取于105ħ干燥至恒重的1,8-二羟基蒽醌对照品2.65mg,置于25mL容量瓶中,用95%乙醇定容至刻度,即可制得标准溶液(浓度为0.106mg/mL)㊂分别精密移取标准品溶液0.2㊁0.4㊁0.6㊁0.8㊁1.0㊁1.2mL,分别置于25mL量瓶中,加入1%的醋酸镁显色剂2.5mL,摇匀,使其充分混合,显色30min,用95%乙醇定容至刻度,摇匀㊂用紫外-可见分光光度计在波长506nm处测其吸光度㊂以吸光度A(y)为纵坐标,浓度C(x)为横坐标,绘制标准曲线㊂结果表明,在0.0008 0.0048mg/mL范围内,浓度与吸光度呈良好的线性关系(图1)㊂图1㊀1,8-二羟基蒽醌标准曲线1.2.2㊀提取方法㊀准确称取经干燥㊁粉碎后的浙贝母粉末2.000g,置于具塞锥形瓶中,加入乙醇适量,超声提取,过滤,滤液离心(3000r/min,15min)㊂按1.2.1方法处理样品后,用95%乙醇定容至刻度,摇匀㊂在波长506nm处测其吸光度[15-18],根据以下公式计算浙贝母蒽醌的提取率(Y)㊂Y=CˑVˑDˑ10-3/Mˑ100%(1)其中:C代表溶液浓度(mg/mL);V代表溶液的体积(mL);D代表稀释倍数;M代表浙贝母粉末的质量(g)㊂1.2.3㊀单因素考察[19-21]1.2.3.1㊀提取时间对浙贝母蒽醌提取率的影响㊀按照1.2.2浙贝母蒽醌提取方法,当超声功率设定为100W,超声温度恒定65ħ,料液比为1ʒ30g/mL时,考察提取时间(10㊁15㊁20㊁25㊁30min)对浙贝母蒽醌提取率(Y)的影响㊂12.3.2㊀乙醇浓度对浙贝母蒽醌提取率的影响㊀按照1.2.2浙贝母蒽醌提取方法,在超声功率设定为100W,超声温度恒定65ħ,料液比为1ʒ30g/mL,提取时间为20min时,考察乙醇浓度(70%㊁75%㊁80%㊁85%㊁90%)对浙贝母蒽醌提取率(Y)的影响㊂1.2.3.3㊀料液比对浙贝母蒽醌提取率的影响㊀按照1.2.2浙贝母蒽醌提取方法,在超声功率设定为100W,超声温度恒定65ħ,料液比为1ʒ30g/mL,28江㊀西㊀农㊀业㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀32卷提取时间为20min,乙醇浓度为75%时,考察料液比(1ʒ20㊁1ʒ25㊁1ʒ30㊁1ʒ35㊁1ʒ40g/mL)对浙贝母蒽醌提取率(Y)的影响㊂1.2.4㊀响应面实验优化㊀根据Box-Benhnken中心组合的方法,结合单因素试验结果,以浙贝母总蒽醌的提取率为响应值(Y),选取提取时间(A)㊁料液比(B)㊁乙醇浓度(C)3个对提取率影响较大的因素,各因素分别用-1㊁0和1表示低㊁中㊁高3个水平,设计三因素三水平的响应面分析实验(表1)㊂表1㊀实验因素水平设计水平因素A提取时间/minB料液比/(g/mL)C乙醇浓度/%-1151:20700201:25751251:30801.2.5㊀数据处理㊀使用Design-Expert8.0.6软件对数据进行分析㊂1.2.6㊀浙贝母蒽醌抑菌活性研究[22-25]1.2.6.1㊀样品制备㊀将从浙贝母中提取得到的蒽醌分别配制成浓度为2.5㊁5.0㊁7.5㊁10.0mg/mL的4个梯度溶液,用滤膜过滤后,置冰箱中冷藏备用㊂1.2.6.2㊀牛津杯法抑菌实验㊀将已灭菌的琼脂培养基加热至完全融化,倒入培养皿内,每皿15mL,待凝固㊂将菌悬液用移液枪移入培养皿中,涂布于培养基上,将牛津杯垂直放置于培养基上,每个培养皿中均匀放置4个牛津杯,向牛津杯中加入上述样品溶液,于37ħ培养箱中培养18h,测量抑菌圈直径㊂以无机盐NaCl为阴性对照,抑菌圈愈大,说明抑菌效果愈好㊂2㊀结果与分析2.1㊀单因素实验结果与分析2.1.1㊀提取时间对浙贝母蒽醌提取率的影响㊀由图2可知,当提取时间为20min时,浙贝母蒽醌的提取率达最高㊂当提取时间小于20min时,浙贝母蒽醌提取率呈明显上升趋势;当提取时间超过20min时,其呈直线下降趋势㊂可能是由于当提取时间较长时,浙贝母蒽醌分子在超声波的剪切作用下发生破坏或分解,从而影响了提取率㊂故提取时间为20min时浙贝母蒽醌的提取率最佳㊂2.1.2㊀乙醇浓度对浙贝母蒽醌提取率的影响㊀乙醇浓度对浙贝母蒽醌提取率的影响结果见图3㊂由图3可知,当乙醇浓度为75%时,浙贝母蒽醌的提取率达最高㊂当乙醇浓度低于75%时,浙贝母蒽醌提取率呈明显上升趋势;当乙醇浓度超过了75%时,其呈现较为明显的下降趋势㊂原因可能是当乙醇浓度增大时,其会使一小部分脂溶性杂质如叶绿素㊁油脂等溶出,阻碍了蒽醌的溶出,使其提取率降低㊂故乙醇浓度为75%时浙贝母蒽醌的提取率最佳㊂图2㊀提取时间对浙贝母蒽醌提取率的影响图3㊀乙醇浓度对浙贝母蒽醌提取率的影响2.1.3㊀料液比对浙贝母蒽醌提取率的影响㊀料液比对浙贝母蒽醌提取率的影响结果见图4㊂由图4可知,当料液比小于1ʒ25g/mL时,随着溶剂用量增加浙贝母蒽醌提取率呈直线上升趋势;当料液比为1ʒ25g/mL时,提取率达最高;但随着溶剂用量进一步增加提取率略显降低趋势㊂可能是由于一开始植物细胞膜内外浓度差比较大,有利于其溶出㊂但当料液比为1ʒ25g/mL时植物细胞中该成分已经被较完全地提取出来,故再增加溶剂用量其提取量也无明显提高,而且还会使生产成本升高㊂故料液比为1ʒ25g/mL时浙贝母蒽醌提取率最佳㊂2.2㊀响应曲面优化实验结果与分析以浙贝母蒽醌提取率(Y)为考察指标,在单因素实验基础上,对提取时间(A)㊁料液比(B)和乙醇浓度(C)这3个因素,按照响应面法的三因素三38㊀10期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀侯敏娜等:响应面法优化超声辅助提取浙贝母蒽醌工艺及其抑菌活性研究水平,设计17组实验,结果见表2㊂图4㊀料液比对浙贝母蒽醌提取率的影响㊀㊀根据表1,以浙贝母蒽醌提取率(Y)为响应值,用Design-Expert8.0.6进行多元回归拟合分析,可得到提取条件与浙贝母蒽醌提取率(Y)之间的二次多元回归方程:Y=0.16-3.250E-003A+3.500E-003B-3.000E-003C-7.750E-003AB+4.250E-003BC-7.425E-003A2-8.925E-003B2-0.018C2(2)式(2)中,Y代表浙贝母蒽醌的提取率,A代表提取时间,B代表料液比,C代表乙醇浓度㊂㊀㊀该回归模型的方差分析结果见表3㊂由表3可知,该模型具有极显著性(P<0.001),失拟项P=0.7459>0.05,不显著,说明该二次方程模型很显著,可以利用该模型确定最佳提取工艺条件㊂回归项AB㊁A2㊁B2㊁C2对浙贝母蒽醌提取率均达到了极显著水平㊂进一步说明了建立的回归方程有较好的拟合性,也证明了实验设计的可行性㊂同时由F值可以看出,对浙贝母蒽醌提取率的影响顺序依次为料液比(B)>提取时间(A)>乙醇浓度(C)㊂表2㊀响应面分析实验设计及实验结果实验号各因素水平A提取时间B料液比C乙醇浓度Y提取率10-1-10.14820000.16030000.1674-1010.13450110.13361-100.1617-10-10.13280000.15490000.1641001-10.132111100.140120-110.13213-1100.145140000.16315-1-100.135160010.1311700-10.142表3㊀方差分析结果变异来源平方和自由度均方F值P值结果Medel2.710E-00393.001E-00416.440.0006∗∗A8.450E-00518.450E-0054.610.0688B9.800E-00519.800E-0055.350.0539C7.200E-00517.200E-0053.930.0878AB2.403E-00412.403E-00413.120.0085∗∗AC7.225E-00517.225E-0053.950.0874BC4.225E-00514.225E-0052.310.1726A22.321E-00412.321E-00412.670.0092∗∗B23.354E-00413.354E-00418.370.0037∗∗C21.353E-00311.353E-00373.87<0.0001∗∗∗残差1.282E-00471.831E-005失拟项3.100E-00531.003E-0050.430.7459纯误差9.720E-00542.430E-005总和2.838E-00316㊀注:∗表示相关达显著水平(P<0.05);∗∗表示相关达极显著水平(P<0.01);∗∗∗表示相关达高度显著(P<0.0001)㊂㊀㊀应用minitab软件,得到响应面分析图(图5 图7)㊂由图5可以看出提取时间和乙醇浓度的曲面都有一定坡度,表明了两者对浙贝母蒽醌的提取率均具有影响,其中乙醇浓度的影响程度较提取时间的影响程度要更大些㊂等高线图趋于椭圆形,但不明显,表明提取时间和乙醇浓度这两个因素的交互项对浙贝母蒽醌的提取率没有显著影响㊂可确定最佳参数范围为:提取时间20 25min,乙醇浓度74% 76%㊂在此区间内浙贝母蒽醌的提取率最大㊂㊀㊀由图6可以看出,料液比与乙醇浓度的曲面均有坡度,而且料液比的曲面坡度更陡,表示料液比48江㊀西㊀农㊀业㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀32卷的二次项对浙贝母蒽醌的提取率有明显的影响,而乙醇浓度对其的影响较前者略小㊂可以确定两因素最佳水平参数范围:料液比1ʒ20 1ʒ26g/mL,乙醇浓度74% 76%㊂在此范围中浙贝母蒽醌的提取率最大㊂图5㊀提取时间和乙醇浓度的响应面图和等高线图图6㊀料液比和乙醇浓度的响应面图和等高线图图7㊀料液比和提取时间的响应面图和等高线图㊀㊀由图7可以看出,料液比与提取时间的曲面均有坡度,而且提取时间的曲面坡度更陡,表示提取时间的二次项对浙贝母蒽醌提取率有明显的影响,而料液比对其的影响较前者略小㊂可以确定两因素最佳水平参数范围:料液比1ʒ20 1ʒ26g/mL,提取时间20 25min㊂在此范围中浙贝母蒽醌的提取率最大㊂根据响应曲面得出的最佳工艺是:料液比1ʒ22.47g/mL㊁提取时间22.24min㊁乙醇浓度74.08%㊂在此提取条件下,浙贝母蒽醌提取率的预测值为0.1635%㊂2.3㊀工艺验证为了验证响应面模拟得出的最佳工艺条件的可行性,对模拟得出的数据进行放大验证,结合实际的可操作性将提取工艺各参数调整为:料液比为1ʒ22g/mL㊁提取时间22min㊁乙醇浓度为74%㊂进行3批验证试验(表4),测得平均总蒽醌提取率为0.1587%,与预测值0.1635%接近,表明模型拟合度良好,具有较好的可行性㊂故可应用于浙贝母蒽醌的提取㊂2.4㊀浙贝母蒽醌的抑菌活性实验结果浙贝母蒽醌的抑菌活性实验结果见表5,从表5可以明显看出,该蒽醌对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有一定的抑制作用,随着浙贝母蒽醌浓度58㊀10期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀侯敏娜等:响应面法优化超声辅助提取浙贝母蒽醌工艺及其抑菌活性研究的增加,抑菌圈直径呈增大趋势㊂当浙贝母蒽醌溶液浓度为10mg/mL时,对这两种菌的抑制效果最好;其中对金黄色葡萄球菌的抑制效果最显著,其抑菌圈直径为5.18ʃ0.6mm,大肠杆菌抑菌圈直径为3.06ʃ0.3mm㊂表4㊀工艺验证结果组别实际值/%平均值/%10.15810.158720.159230.1588㊀㊀表5㊀浙贝母蒽醌对不同菌种的抑菌圈直径mm蒽醌浓度/(mg/mL)金黄色葡萄球菌大肠杆菌2.5005.01.42ʃ0.307.53.47ʃ0.21.51ʃ0.410.05.18ʃ0.63.06ʃ0.3空白对照003㊀结论本研究采用响应面数学模型优化了超声-辅助提取浙贝母蒽醌的工艺,最终得到的最佳工艺条件为:料液比1ʒ22g/mL㊁提取时间22min㊁乙醇浓度74%,此时的实际提取率为0.1587%,与预测值0.1635%相差甚小,说明利用响应面法优化得到的模型准确㊁可靠㊁可行,可用于浙贝母蒽醌的提取工艺㊂同时通过牛津杯法抑菌试验发现,浙贝母蒽醌对大肠杆菌㊁金黄色葡萄球菌均有一定的抑菌作用,且随着浙贝母蒽醌浓度的增加,抑菌圈直径呈增大趋势;当浙贝母蒽醌溶液浓度为10mg/mL时,对这两种菌的抑制效果最好㊂这与含蒽醌植物的抗菌㊁抗炎㊁泻下㊁抗癌等药理活性及贝母的清热化痰㊁散结解毒的功效相吻合㊂通过本课题的研究,为浙贝母蒽醌抗菌机理的研究奠定了一定的实验基础,同时也为该药材在各领域的广泛应用提供了参考依据㊂参考文献:[1]曹新伟.川贝母的化学成分研究与贝母属药用植物质量评价[D].北京:中国协和医科大学,2008.[2]马浔,倪胜楼,傅延龄.论‘伤寒杂病论“中贝母为百合科贝母[J].中医杂志,2017,58(22):1975-1977.[3]王丽芝.药材川贝母的品质研究[D].北京:北京协和医学院,2013.[4]王天志,杜蕾蕾.川贝母的研究进展[J].华西医药杂志,2001,16(3):200-204.[5]颜晓燕.暗紫贝母及浙贝母比较研究[D].成都:成都中医药大学,2012.[6]樊俐慧,韦宇,朱向东,等.浙贝母的临床应用及其用量[J].长春中医药大学学报,2020,36(1):23-25.[7]王云飞,顾政一,何承辉.贝母属植物化学成分与药理活性研究进展[J].西北药学杂志,2015,30(4):436-440.[8]朱瑄.贝母的药理研究及临床应用[J].中国现代药物应用,2010,4(17):98.[9]赵倩,李波,关瑜,等.贝母属药材化学成分㊁药理作用及临床应用研究进展[J].中国药业,2020,29(5):57-60.[10]韩鸿萍.暗紫贝母药用有效成分提取工艺及化学成分的研究[D].西宁:青海师范大学,2010.[11]游燕.贝母类药材的分类及其药效㊁化学成分㊁药理作用之比较[J].江苏中医药,2010,42(2):57-58.[12]李莉,张赛,何强,等.响应面法在试验设计与优化中的应用[J].实验室研究与探索,2015,34(8):41-45.[13]张艳,李永哲.响应面法及其在药学领域中的应用[J].吉林化工学院学报,2012,29(7):20-26.[14]刘伟,孙维峰,吴新荣.响应面法在优化中药提取工艺中的应用[J].中华中医药学刊,2014,32(8):1960-1962.[15]杨振民,欧亚非,伊勇涛,等.巴戟天中蒽醌类化合物及生物活性研究[J].天然产物研究与开发,2018,7(3):87-92.[16]VeremeichikGN,BulgakovVP,ShkrylYN.Activationofanthraquinonebiosynthesisinlong-culturedcalluscul⁃tureofRubiacordifoliatransformedwiththerolAplantoncogene[J].JournalofBiotechnology,2019,9(7):38-46.[17]侯文文,石燕,红宋嬿,等.一测多评法同步测定何首乌中4种蒽醌类成分的含量[J].中国中药杂志,2019,10(15):36-39.[18]郭华,侯冬岩,回瑞华.分光光度法测定中药中蒽醌类化合物的含量[J].药物分析杂志,2009,29(2):326-329.[19]李敏,黄小梅,谈文林.何首乌中蒽醌类物质提取及抗氧化活性研究[J].食品研究与开发,2018,39(14):41-45.[20]任雪峰,齐亚娥,宋海,等.丹参蒽醌的提取工艺及抑菌活性研究[J].中兽医医药杂志,2016,35(5):30-35.[21]虞夏晖,张旭冉,朱雨晴,等.大黄蒽醌化合物的提取工艺及其体外抑菌活性[J].中华中医药杂志,2018,33(11):5186-5189.[22]秦苗苗,何瑞娟,郭莹,等.番石榴叶总黄酮提取工艺及其抑菌活性研究[J].中华中医药学刊,2015,33(9):2136-2139.[23]王春娟,左国营,王根春,等.26种云南中草药的体外抗菌活性筛选[J].中华中医药杂志,2014,29(1):113-116.[24]周磊,云宝仪,汪业菊,等.大黄素对金黄色葡萄球菌的抑菌作用机制[J].中国生物化学与分子生物学报,2011,27(12):1156-1160.(责任编辑:许晶晶)68江㊀西㊀农㊀业㊀学㊀报㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀32卷。
响应面分析法优选生精汤中淫羊藿苷的提取工艺研究
响应面分析法优选生精汤中淫羊藿苷的提取工艺研究(作者: _________ 单位:___________ 邮编:___________ )【摘要】目的优选生精汤中淫羊藿苷提取的工艺条件。
方法采用响应面分析法,以提取物淫羊藿苷含量为指标进行实验,考察料液比、乙醇浓度、提取时间等因素对提取工艺的影响。
结果优选出醇提淫羊藿苷的最佳工艺为:加30倍量70%乙醇,回流提取1.75 h , 提取两次。
生精汤中淫羊藿苷的含量为1.36血/g。
结论该方法简便易行,稳定性好,适于工业化生产中应用。
【关键词】响应面分析法;淫羊藿苷;提取工艺;Box-Be nhnken 中心组合实验生精汤由菟丝子、淫羊藿、熟地、补骨脂、女贞子等11味中药组成。
经动物实验[1]证明生精汤能显著降低模型大鼠血清雄激素含量,增加血清雌、孕激素含量促排卵。
经多年临床应用]2]证实的生精汤为中医药补肾活血法治疗女性多囊卵巢综合征的有效组方。
淫羊藿为处方中的君药,淫羊藿苷类黄酮化合物为其主要有效成分,此外含有生物碱、木脂素、多糖和微量元素等。
现代药理实验研究表明:3, 4],淫羊藿总黄酮具有性激素样作用,可以使雌性小鼠子宫增重、E2含量升高、雄性小鼠血清T含量升高。
淫羊藿苷能延缓卵巢卵母细胞巢破裂,抑制原始卵泡的发育启动,减少卵泡的消耗,使处于静止期的原始卵泡数增多[5]。
淫羊藿总黄酮为生精汤治疗女性多囊卵巢综合征的主要有效成分之一。
响应面分析法]6]以回归方法作为函数估算的工具,将多因子试验中因子与试验结果的相互关系函数化,可研究因子与响应值之间、因子与因子之间的相互关系,并可进行优化。
本文采用响应面分析法,以提取物淫羊藿苷含量为指标进行实验,考察药材的料液比、乙醇浓度、提取时间等因素对提取工艺的影响,优选淫羊藿苷的最佳提取工艺,以便提出更多的有效成分,提高治疗效果。
1仪器与试药1.1仪器LC-10AD高效液相色谱仪(日本岛津公司),CLASS-VP色谱工作站,GL-CQ-250S超声波清洗机(上海杰理科技有限公司),AE-240电子天平(上海梅特勒一托利多仪器有限公司)。
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2019,41(2):372-379DOI :10.13836/j.jjau.2019045Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensishttp ://江西农业大学学报关峰,石博,张景云,等.响应面优化薤白皂苷提取工艺及抑菌活性的研究[J ].江西农业大学学报,2019,41(2):372-379.响应面优化薤白皂苷提取工艺及抑菌活性的研究关峰,石博,张景云,缪南生,丁戈,万新建*(江西省农业科学院蔬菜花卉所,江西南昌330200)摘要:研究超声波辅助乙醇提取薤白皂苷的最优工艺条件,并对其抑菌活性进行研究。
以干燥后的薤白为原料,在单因素实验的基础上,选取固液比、超声功率、提取时间为自变量,皂苷提取率为响应值,根据响应面Box-Behnken 试验设计原理,采用三因素三水平的分析方法模拟得到二次多项回归方程。
同时采用抑菌圈法测定不同浓度薤白皂苷的抑菌活性。
研究发现回归模型具有显著性,方程拟合较好,可对薤白皂苷提取率进行预测:即固液比1∶50,提取温度64℃,超声功率500W ,在此条件下薤白皂苷的提取率可达4.86%。
研究并发现薤白皂苷对供试微生物都有一定的抑制效果,抑菌效果大小顺序为大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母、黑曲霉和桔青霉。
关键词:薤白;皂苷;超声波辅助;响应面法;抑菌性中图分类号:R284.2文献标志码:A文章编号:1000-2286(2019)02-0372-08Optimization of Extraction of Saponin from Allium macrostemon Bge.by Response Surface Methodology and Evaluation of Its Antimicrobial ActivityGUAN Feng ,SHI Bo ,ZHANG Jing -yun ,MIAO Nan -sheng ,DING Ge ,WAN Xin -jian *(Vegetable and Flower Institute ,Jiangxi Acadmy of Agricultural Sciences ,Nanchang 330200,China )Abstract :The objective of this study was to optimize the ultrasound-assisted ethanol extraction of saponin from A.macrostemon and evaluale its antimicrobial activity.The dry powder of bulbs was used as the material.On the basis of single-factor test ,the response surface methodology was used to investigate the effects of pro⁃cessing parameters ,including solvent/material ration ,ultrasound power and temperature.The extraction rate of saponin was chosen as the response value ,the mathematical model was established by implementing three fac⁃tors and three levels ,the antibacterial effects of the extract from A.macrostemon were investigated.The results收稿日期:2018⁃07⁃19修回日期:2018⁃11⁃27基金项目:国家现代农业产业技术体系专项资金项目(CARS-23)和江西省农科学院创新基金博士启动项目(20151CBS002)Project supported by the National Modern Agriculture Industry Technology System Special Fund Project (CARS-23)and Ph.D.Programs Foundation of Innovation Fund Jiangxi Academy of Agricultural Sciences (20151CBS002)作者简介:关峰(1986—),女,助理研究员,博士,主要从事蔬菜遗传育种与栽培技术研究,guanfeng_0813@ ;*通信作者:万新建,研究员,xinjian71@ 。
第2期关峰等:响应面优化薤白皂苷提取工艺及抑菌活性的研究showd that the optimal process parameters were as follows :solvent/material ratio 1∶50,extracted temperature64℃,ultrasound powder 500W ,the extraction ration of A.macrostemon was up to 4.86%,and experimental val⁃ues coincided well with the predicted values.The results indicated that the order of the antimicrobial susceptibil⁃ity of the extract was :E.coli >S.aureus >B.subtilis >A.cerevisia >A.niger >Penicillium sp..Keywords :Allium macrostemon Bge.;saponin ;ultrasonic⁃assisted extraction ;response surface methodology ;antimicrobial activity薤白为百合科葱属多年生草本植物小根蒜(Allium macrostemon Bge.)的干燥鳞茎,生于海拔1500m 以下的山坡、丘陵、山谷或草地上,全国各省均有分布,俄罗斯、朝鲜和日本也有少量分布[1-2]。
根据记载,中医长期用薤白来治疗肺气喘急、泻痢后重等疾病[3]。
现代研究表明薤白具有抗肿瘤[4-6]、抑制血小板凝聚[7-8]、抗氧化[9-11]、抑菌[12-13]、抑制动脉粥样硬化[14-15]等作用。
1989年,Hiromichi [16]从薤白中分离得到了第一个皂苷类化合物。
随后,彭军鹏等[17-18]利用大孔树脂柱层析和硅胶柱层析从薤白中提取出marcoste⁃monoside A 到L 。
黄芳等[19]发现薤白挥发油在浸泡温度40℃,超声预处理30min ,固液比1∶4.40,蒸馏时间2.2h 时提取率最高。
Wang Y 等[20]分离得到了6个新的薤白皂苷化合物,并发现薤白皂苷具有消炎、防止恶性细胞扩散的作用。
Hua Zhou 等[21]发现薤白皂苷能显著提高3T3-L1脂肪细胞中内酯素的表达,并增加内酯素mRNA 的表达。
王彤[22]用75%乙醇加热回流干燥薤白得到皂苷粗提物,并建立了螺甾型皂苷含量的SPE-HPLC-ELSD 检测方法。
超声波提取因操作简单快速,成本低,无污染而具有明显优势,目前超声波辅助提取所采用的提取工艺尚不能达到工业化生产水平,因此,开展薤白皂苷类化合物的提取、分离、并分析其抑菌能力,开发一种经济便捷的皂苷生产技术,可以有效地提升薤白深加工产品的附加值,具有重要的应用价值。
本研究拟通过响应面进一步优化薤白中皂苷类化合物的提取工艺条件,选用对环境无残留的乙醇为溶剂,利用超声波辅助法提取皂苷,缩短时间,节约成本、操作简便;同时对薤白中皂苷类化合物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、黑曲霉、桔青霉、啤酒酵母抑菌活性进行研究,以期为皂苷提取的工业化生产及其在食品防腐剂、医药等领域的开发提供理论依据,对薤白的开发利用有着重要意义。
1材料与方法1.1材料与仪器以内蒙古农业大学试验田的小根蒜(Allium macrostemon Bge.)的干燥鳞茎薤白(Allium macrostemonbulbus )为试验材料。
供试菌种:金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus )、大肠杆菌(Escherichia coli )、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis )、黑曲霉(Aspergillus niger )、桔青霉(Penicillium sp.)、啤酒酵母(Accharmyces cerevisia ),以上菌种由广东环凯微生物研究所提供。
薯蓣皂苷对照品由上海研域生物科技有限公司提供,其他试剂均为分析纯。
KQ5200E 型超声波仪器,昆山市超声波仪器有限公司;AUW120D 电子天平,岛津仪器有限公司;6202型高速粉碎机,北京燕山正德机械设备有限公司;RE-52AA 型旋转蒸发仪,上海亚荣生化仪器有限公司;LDZF-75L 立式压力蒸汽灭菌器,上海仪天科学仪器有限公司;LGJ-10N 冷冻干燥机,北京亚星仪科科技发展有限公司。
1.2试验方法1.2.1薤白皂苷化合物的提取超声波辅助提取法:将新鲜小根蒜洗净后去掉叶、根,真空冷冻干燥后,粉碎过40目筛,备用。
称取鳞茎粉末200g ,提取液为70%的乙醇溶液,在一定温度、功率下超声提取一定时间,过滤,高速离心,抽滤除去残渣,合并提取液,浓缩至无乙醇味道即可停止,2倍量石油醚萃取1次,2倍量正丁醇萃取3次,旋转蒸发得灰白色浸膏,即为薤白皂苷类化合物。
··373江西农业大学学报第41卷1.2.2皂苷含量的测定采用高氯酸-香草醛-冰醋酸法[23]测定皂苷含量。
提取率/%=W 1/W 0,W 1为皂苷的质量(g );W 0为干燥鳞茎质量(g )。
1.2.3单因素试验以70%乙醇溶液为溶剂,固液比为1∶30,超声功率500W ,提取温度60℃,分别将提取时间设为20,30,40,50,60min ,考察提取时间对皂苷提取率的影响;提取时间设为40min ,固液比1∶30,提取温度60℃,设置超声功率300,400,500,600,700W ,考虑功率对苦瓜提取率的影响;提取时间40min ,固液比1∶30,超声功率500W ,提取温度分别为50,60,70,80,90℃,考察温度对皂苷提取率的影响;提取时间为40min ,超声功率500W ,提取温度60℃,设置固液比分别为1∶30、1∶40、1∶50、1∶60、1∶70,考察固液比对皂苷提取率的影响。