Box-Behnken模型响应面法优化大青叶药材中靛蓝的提取条件
Box－Behnken_响应面法优化超声提取皱皮木瓜总黄酮工艺
Ｂｏｘ－Ｂｅｈｎｋｅｎ响应面法优化超声提取皱皮木瓜总黄酮工艺刘岩，吕宗凯，刘连芬，钱关泽∗㊀（聊城大学生命科学学院，山东聊城２５２０５９）摘要㊀以蔷薇科中的皱皮木瓜为研究对象，以其叶片为试验材料，分别进行料液比㊁提取时间㊁提取温度㊁乙醇浓度单因素试验探究总黄酮提取最适范围，通过响应面法（ＲＳＭ）和Ｂｏｘ－Ｂｅｈｎｋｅｎ试验设计结合二次回流优化超声辅助提取总黄酮工艺㊂结果表明，不同因素对木瓜叶片总黄酮提取率的影响顺序为提取时间＞乙醇浓度＞料液比；最佳工艺条件为提取时间５２ｍｉｎ㊁乙醇浓度７４％㊁料液比１ʒ４１（ｇʒｍＬ）时，总黄酮为１５６．６５ｍｇ／ｇ，提取率达到１５．６７％㊂关键词㊀皱皮木瓜；总黄酮；响应面法；提取工艺优化中图分类号㊀Ｒ２８４．２㊀㊀文献标识码㊀Ａ㊀㊀文章编号㊀０５１７－６６１１（２０２３）１０－０１４４－０５ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０５１７－６６１１．２０２３．１０．０３２㊀㊀㊀㊀㊀开放科学（资源服务）标识码（ＯＳＩＤ）：ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＵｌｔｒａｓｏｎｉｃＥｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆＴｏｔａｌＦｌａｖｏｎｏｉｄｓｆｒｏｍＣｈａｅｎｏｍｅｌｅｓｓｐｅｃｉｏｓａｂｙＢｏｘ⁃ＢｅｈｎｋｅｎＲｅｓｐｏｎｓｅＳｕｒｆａｃｅＭｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙＬＩＵＹａｎ，ＬÜＺｏｎｇ⁃ｋａｉ，ＬＩＵＬｉａｎ⁃ｆｅｎｅｔａｌ㊀（ＳｃｈｏｏｌｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅ，ＬｉａｏｃｈｅｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌｉａｏｃｈｅｎｇ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ２５２０５９）Ａｂｓｔｒａｃｔ㊀ＴａｋｉｎｇＣｈａｅｎｏｍｅｌｅｓｓｐｅｃｉｏｓａｉｎｔｈｅＲｏｓａｃｅａｅａｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｊｅｃｔａｎｄｉｔｓｌｅａｖｅｓａｓｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｍａｔｅｒｉａｌ，ｔｈｅｓｉｎｇｌｅｆａｃｔｏｒｅｘｐｅｒ⁃ｉｍｅｎｔｓｗｅｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｒａｎｇｅｏｆｔｏｔａｌｆｌａｖｏｎｏｉｄｓｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｓｏｌｉｄ⁃ｌｉｑｕｉｄｒａｔｉｏ，ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｔｉｍｅ，ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａ⁃ｔｕｒｅａｎｄｅｔｈａｎｏｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ．Ｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ（ＲＳＭ）ａｎｄＢｏｘ⁃Ｂｅｈｎｋｅｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄｅｓｉｇｎｗｅｒｅｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｓｅｃｏｎｄａｒｙｒｅ⁃ｆｌｕｘｔｏｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅｕｌｔｒａｓｏｎｉｃａｓｓｉｓｔｅｄｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｏｔａｌｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｏｒｄｅｒｏｆｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆａｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｔｏｔａｌｆｌａｖｏｎｏｉｄｓｆｒｏｍｐａｐａｙａｌｅａｖｅｓｗａｓｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｔｉｍｅ＞ｅｔｈａｎｏｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ＞ｓｏｌｉｄ⁃ｌｉｑｕｉｄｒａｔｉｏ；ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｅｒｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｔｉｍｅ５２ｍｉｎｕｔｅｓ，ｅｔｈａｎｏｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ７４％ａｎｄｓｏｌｉｄ⁃ｌｉｑｕｉｄｒａｔｉｏ１ʒ４１（ｇʒｍＬ），ｔｈｅｔｏｔａｌｆｌａｖｏｎｏｉｄｓｗｅｒｅ１５６．６５ｍｇ／ｇ，ａｎｄｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｒａｔｅｒｅａｃｈｅｄ１５．６７％．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ㊀Ｃｈａｅｎｏｍｅｌｅｓｓｐｅｃｉｏｓａ；Ｔｏｔａｌｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ；Ｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ（ＲＳＭ）；Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ基金项目㊀国家自然科学基金项目（３１０７０６１９，３１１７０１７８）；山东省自然科学基金项目（ＺＲ２０１１ＣＭ０４５）㊂作者简介㊀刘岩（１９９８ ），女，河北唐山人，硕士研究生，研究方向：植物学㊂∗通信作者，教授，博士，硕士生导师，从事种子植物分类及资源利用研究㊂收稿日期㊀２０２２－０７－０６；修回日期㊀２０２２－０７－１８㊀㊀皱皮木瓜（Ｃｈａｅｎｏｍｅｌｅｓｓｐｅｃｉｏｓａ（ｓｗｅｅｔ）Ｎａｋａｉ）又称楙㊁贴梗木瓜㊁贴梗海棠㊁铁脚梨等，是蔷薇科木瓜属植物，在安徽㊁浙江㊁陕西㊁甘肃㊁广东㊁云贵川及缅甸等均有分布，为常见的栽培及药用植物，花色有乳白色㊁粉红色㊁大红色且有重瓣及半重瓣品种，早春先花后叶［１］㊂皱皮木瓜含有大量的有机酸㊁三萜类㊁黄酮类化合物㊁熊果酸㊁多糖及超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）等成分，被称为 百益之果 ，是一种药食同源的植物［２］㊂中医认为木瓜味酸性温，入肝㊁脾经，有健脾开胃㊁去湿舒筋之功效，药理学上认为这些物质具有抗癌㊁抑制肿瘤㊁抗炎杀菌㊁抗氧化等功效［３］㊂目前对于皱皮木瓜的研究多集中在栽培技术［４］和药用价值［５］方面，对其活性物质的研究包括对皂苷㊁熊果酸㊁齐墩果酸及有机酸等物质的提纯技术及功能效果方面［６－７］；仅少量学者报道了皱皮木瓜中黄酮类物质的提纯方法及总黄酮含量，指出了由于皱皮木瓜分布区的差异，其含有的总黄酮含量也不尽相同［８－９］，对木瓜中黄酮类物质的提取工艺优化的研究还鲜见报道㊂黄酮类化合物的传统提取方法主要包括水提法㊁溶剂萃取法㊁树脂吸附法等，近年来国内外新开发的提取方法有超声辅助提取法［１０］㊁超临界流体萃取法［１１］㊁微波萃取法［１２］㊁酶提取法［１３］等，其中超声辅助提取法具有用时短㊁成本低㊁提取率高㊁无试剂残留污染环境等优点［１４］，它亦可结合其他提取方式共同使用，是一种广泛应用的有极大发展前景的物质提取方式㊂为发掘皱皮木瓜叶片的潜在利用价值，减少枯枝败叶对环境造成的污染和压力，该试验采用Ｂｏｘ－Ｂｅｈｎｋｅｎ响应面法研究料液比㊁乙醇浓度㊁提取温度㊁提取时间４个因素对总黄酮提取效果的影响，优化超声冷凝回流法提取皱皮木瓜叶片中总黄酮的工艺参数，以期为皱皮木瓜叶片的深度开发利用及其中活性物质的研究提供理论和技术支持㊂１㊀材料与方法１．１㊀试验材料１．１．１㊀试材㊂皱皮木瓜春季４月新鲜幼嫩叶片，采自山东省聊城大学植物园，挑选大小㊁幼嫩程度相似㊁无病虫害㊁完整新鲜的叶片㊂１．１．２㊀试剂㊂亚硝酸钠㊁氢氧化钠㊁九水硝酸铝㊁芦丁标准品（纯度ȡ９８％），购自天津市大茂化学试剂厂；无水乙醇购自国药集团化学试剂有限公司；所有试剂均为分析纯（ＡＲ）㊂１．１．３㊀仪器与设备㊂ＤＧＸ－９０５３Ｂ－１型电热鼓风干燥箱，上海优浦科学仪器有限公司；仙桃ｘｔ－２００型高速多功能粉碎机，浙江省永康市红太阳机电有限公司；ＦＡ１００４电子分析天平，上海越平科学仪器有限公司；ＳＢ－４２００ＤＴＤ数控加热超声波清洗机，宁波新芝生物科技股份有限公司；ＳＨＫ－Ⅲ循环水式多用真空泵，郑州科泰实验设备有限公司；ＵＶ紫外可见分光光度计，上海佑科仪器仪表有限公司㊂１．２㊀试验方法１．２．１㊀试验材料的处理㊂将采摘的新鲜皱皮木瓜叶片洗净晾干，放于７０ħ烘干箱中恒温烘干至恒重，后用粉碎机粉碎㊁过筛得粉末，储存于干燥袋中于４ħ冰箱密封保存备用㊂１．２．２㊀芦丁标准曲线建立㊂根据卞京军等［１５］的方法稍作改良建立标准曲线㊂以芦丁作为标准品，精确称取１ｇ样品，６０％乙醇５００ｍＬ溶解，并用６０％乙醇定容至１０００ｍＬ，得浓㊀㊀㊀安徽农业科学，Ｊ．ＡｎｈｕｉＡｇｒｉｃ．Ｓｃｉ．２０２３，５１（１０）：１４４－１４８度为１ｍｇ／ｍＬ的芦丁标准溶液㊂取６支试管，分别加入０㊁０．２㊁０．４㊁０．６㊁０．８㊁１．０ｍＬ标准溶液，之后加入６０％乙醇至体积为１ｍＬ，先加入１０％亚硝酸钠溶液０．５ｍＬ，振荡摇匀并静置５ｍｉｎ，之后加入１０％硝酸铝溶液０．５ｍＬ，振荡并摇匀，静置５ｍｉｎ，最后加入４％氢氧化钠溶液４ｍＬ，振荡并摇匀，静置１０ｍｉｎ，以第一管为空白对照，测定５１０ｎｍ处的吸光度，以吸光度为纵坐标（ｙ）㊁芦丁质量浓度为横坐标（ｘ）建立芦丁标准曲线㊂１．２．３㊀总黄酮提取及含量测定㊂准确称量木瓜粉末１ｇ于圆底烧瓶中，分别在不同料液比㊁乙醇浓度㊁提取时间㊁提取温度条件下，遵循单一变量原则进行超声冷凝回流提取㊂考虑到高温溶剂易挥发导致提取不充分等问题，该研究根据宋璇等［１６］的方法稍作改良，在第一次提取结束后，另加入同等体积乙醇进行二次回流提取，合并提取液，定容于１００ｍＬ容量瓶，后转移至１２５ｍＬ棕色广口瓶保存㊂采用硝酸铝比色法对总黄酮含量进行测定㊂取２００μＬ样品至试管中，对照中加入同体积蒸馏水，各加入８００μＬ对应体积的乙醇，加１０％ＮａＮＯ２溶液１ｍＬ，振荡摇匀后反应５ｍｉｎ；加１０％Ａｌ（ＮＯ３）３溶液１ｍＬ，振荡摇匀反应５ｍｉｎ；加入４％ＮａＯＨ溶液５ｍＬ，振荡摇匀反应１０ｍｉｎ，测５１０ｎｍ处的ＯＤ值㊂参照芦丁标准品计算皱皮木瓜中总黄酮含量，求得总黄酮的提取率，计算公式如下：Ｅ＝ＣˑＶˑｎｍˑ１００％（１）式中，Ｅ为总黄酮提取率（％）；Ｃ为含有的总黄酮质量浓度（ｇ／ｍＬ）；Ｖ为加入的提取液体积（ｍＬ）；ｎ为稀释倍数；ｍ为木瓜粉末的质量（ｇ）㊂１．２．４㊀单因素试验㊂１．２．４．１㊀提取温度对总黄酮提取率的影响㊂精确称取皱皮木瓜叶片粉末１ｇ，以料液比１ʒ５０（ｇʒｍＬ）㊁乙醇浓度６０％㊁提取时间４０ｍｉｎ条件下，提取温度分别为室温（３０）㊁４０㊁５０㊁６０㊁７０ħ进行回流提取，计算总黄酮提取率，重复３次㊂１．２．４．２㊀提取时间对总黄酮提取率的影响㊂精确称取皱皮木瓜叶片粉末１ｇ，以料液比１ʒ５０㊁乙醇浓度６０％㊁提取温度５０ħ条件下，提取时间分别为２０㊁３０㊁４０㊁５０㊁６０ｍｉｎ进行回流提取，计算总黄酮提取率，重复３次㊂１．２．４．３㊀料液比对总黄酮提取率的影响㊂精确称取皱皮木瓜叶片粉末１ｇ，以乙醇浓度６０％㊁提取时间４０ｍｉｎ㊁提取温度５０ħ条件下，料液比分别为１ʒ３０㊁１ʒ４０㊁１ʒ５０㊁１ʒ６０㊁１ʒ７０进行回流提取，计算总黄酮提取率，重复３次㊂１．２．４．４㊀乙醇浓度对总黄酮提取率的影响㊂精确称取皱皮木瓜叶片粉末１ｇ，以料液比１ʒ５０㊁提取时间４０ｍｉｎ㊁提取温度５０ħ条件下，乙醇浓度分别为５０％㊁６０％㊁７０％㊁８０％㊁９０％进行回流提取，计算总黄酮提取率，重复３次㊂１．２．５㊀响应面优化试验设计㊂根据单因素试验的结果，且由于试验材料采集时间原因，选取３因素３水平的响应面分析法对超声辅助提取工艺进行优化，以料液比㊁乙醇浓度㊁提取时间３个因素为自变量，以总黄酮提取率为响应值，将获得数据导入软件Ｄｅｓｉｇｎ－Ｅｘｐｅｒｔ，以其中的Ｂｏｘ－Ｂｅｈｎｋｅｎ设计原理得到１７组试验设计，分析多因素交互作用，优化提取条件，建立回归模型，最后确定最佳提取参数及验证试验分析㊂２㊀结果与分析２．１㊀建立芦丁标准曲线㊀以吸光度为纵坐标（ｙ）㊁芦丁质量浓度（ｍｇ／ｍＬ）为横坐标（ｘ）建立芦丁标准曲线（图１），得出芦丁标准曲线的回归方程为ｙ＝１．４４５ｘ－０．０１７６（Ｒ２＝０．９９９９），表明芦丁在０ １．５ｍｇ／ｍＬ表现出良好的线性关系㊂图１㊀芦丁标准曲线Ｆｉｇ．１㊀Ｒｕｔｉｎｓｔａｎｄａｒｄｃｕｒｖｅ２．２㊀单因素试验２．２．１㊀乙醇浓度对总黄酮提取率的影响㊂由图２可知，在提取温度㊁提取时间㊁料液比一定的条件下，乙醇浓度在５０％ ７０％总黄酮提取率呈上升趋势，在乙醇浓度７０％时提取率达到最大值（１５．１６％）；乙醇浓度大于７０％，总黄酮提取率呈显著下降趋势，到９０％时总黄酮提取率为１３．７３％，同比最大值下降了９．４３％，说明皱皮木瓜总黄酮在７０％乙醇中溶解度最大，由此选取７０％为皱皮木瓜叶片总黄酮提取的乙醇浓度㊂图２㊀乙醇浓度对总黄酮提取率的影响Ｆｉｇ．２㊀Ｅｆｆｅｃｔｏｆｅｔｈａｎｏｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｔｏｔａｌｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ２．２．２㊀料液比对总黄酮提取率的影响㊂由图３可知，在提取温度㊁提取时间㊁乙醇浓度一定的条件下，总黄酮提取率随着料液比减少呈先上升后下降的趋势，料液比１ʒ３０时总黄酮提取率为１３．０２％，１ʒ４０时总黄酮提取率为１４．２９％，提取率增长了９．７５％，达到最大值；之后总黄酮提取率呈下降趋势㊂因此选择１ʒ４０为皱皮木瓜叶片总黄酮提取的料液比㊂２．２．３㊀提取时间对总黄酮提取率的影响㊂由图４可知，在提取温度㊁乙醇浓度㊁料液比一定的条件下，提取时间在２０５４１５１卷１０期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀刘岩等㊀Ｂｏｘ－Ｂｅｈｎｋｅｎ响应面法优化超声提取皱皮木瓜总黄酮工艺图３㊀料液比对总黄酮提取率的影响Ｆｉｇ．３㊀Ｅｆｆｅｃｔｏｆｓｏｌｉｄ⁃ｌｉｑｕｉｄｒａｔｉｏｏｎｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｔｏｔａｌｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ５０ｍｉｎ，总黄酮提取率先平缓后急剧增加，提取时间５０ｍｉｎ时总黄酮提取率达到最高值，为１５．５５％；随着提取时间延长，总黄酮提取率急剧下降，６０ｍｉｎ时，总黄酮提取率为１４．０９％㊂结果表明随着提取时间的增加，总黄酮提取率提高，当时间超过一定限值后总黄酮提取率下降，在工业生产中延长提取时间会增加生产成本和消耗，为节约时间和经济成本，选择５０ｍｉｎ为皱皮木瓜叶片总黄酮提取时间㊂图４㊀提取时间对总黄酮提取率的影响Ｆｉｇ．４㊀Ｅｆｆｅｃｔｏｆｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｔｉｍｅｏｎｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｔｏｔａｌｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ２．２．４㊀提取温度对总黄酮提取率的影响㊂由图５可知，在乙醇浓度㊁提取时间㊁料液比一定的条件下，提取温度低于４０ħ，随着提取温度的增加总黄酮提取率逐渐增加；提取温度４０ħ时总黄酮提取率达到峰值，为１６．０１％；高于４０ħ后总黄酮提取率呈急速下降趋势㊂结果表明随着提取温度的增加，总黄酮提取率提高，而当温度超过一定限值后总黄酮提取率下降，可能是由于温度过高导致部分黄酮类化合物结构遭到破坏或是达到溶剂沸点后溶剂挥发损失，最终导致总黄酮提取率降低，因此选取４０ħ为皱皮木瓜叶片总黄酮提取温度㊂２．３㊀响应面试验㊀根据单因素试验结果，对影响皱皮木瓜叶片总黄酮提取率的不同因素（料液比㊁提取时间㊁乙醇浓度）进行Ｂｏｘ－Ｂｅｈｎｋｅｎ试验设计，表１为不同因素及水平组合条件下皱皮木瓜叶片总黄酮提取率，结果表明，提取时间５０ｍｉｎ㊁乙醇浓度７０％㊁料液比１ʒ４０时，皱皮木瓜叶片总黄酮提取率最高，为１５．７７％㊂㊀㊀以ＤｅｓｉｇｎＥｘｐｅｒｔ８．０５软件对表１数据进行统计分析，建图５㊀提取温度对总黄酮提取率的影响Ｆｉｇ．５㊀Ｅｆｆｅｃｔｏｆｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｔｏｔａｌｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ立料液比（Ａ）㊁提取时间（Ｂ）㊁乙醇浓度（Ｃ）３个因素与皱皮木瓜叶片总黄酮提取率（Ｙ）的二次回归方程：Ｙ＝１５．７４＋０．０３６Ａ＋０．０５９Ｂ＋０．０４５Ｃ－０．０１０ＡＢ＋０．０１８ＡＣ－０．０１２ＢＣ－０．２２０Ａ２－０．１３０Ｂ２－０．０６０Ｃ２（Ｒ２＝０．９９９４）㊂方差分析（表２）显示，模型显著而失拟项不显著，说明试验误差小，具有统计学意义；决定系数（Ｒ２）大于０．９，说明模型具有较高的拟合度，可用于皱皮木瓜叶片总黄酮提取的条件优化㊂表１㊀响应面试验设计与结果Ｔａｂｌｅ１㊀Ｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｔｅｓｔｄｅｓｉｇｎａｎｄｒｅｓｕｌｔｓ试验序号ＴｅｓｔＮｏ．Ａ（料液比Ｓｏｌｉｄ⁃ｌｉｑｕｉｄｒａｔｉｏ）Ｂ（提取时间Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｔｉｍｅʊｍｉｎ）Ｃ（乙醇浓度Ｅｔｈａｎｏｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ％）总黄酮提取率Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｔｏｔａｌｆｌａｖｏｎｏｉｄｓʊ％１１ʒ４０６０６０１５．５４２１ʒ３０５０８０１５．４６３１ʒ３０４０７０１５．２４４１ʒ４０５０７０１５．６９５１ʒ５０４０７０１５．３３６１ʒ４０４０８０１５．５７７１ʒ４０４０６０１５．４８８１ʒ４０５０７０１５．７４９１ʒ４０５０７０１５．７７１０１ʒ４０６０８０１５．５８１１１ʒ４０５０７０１５．７６１２１ʒ５０６０７０１５．５１１３１ʒ５０５０８０１５．５７１４１ʒ３０６０７０１５．４６１５１ʒ３０５０６０１５．３８１６１ʒ４０５０７０１５．７２１７１ʒ５０５０６０１５．４２㊀㊀回归模型显著性检验结果（表２）表明，模型中料液比（Ａ）不显著（Ｐ＞０．０５），提取时间（Ｂ）㊁乙醇浓度（Ｃ）均显著（Ｐ＜０．０５），表明料液比对皱皮木瓜叶片总黄酮提取率的影响不显著，提取时间㊁乙醇浓度对提取率的影响显著；Ａ２㊁Ｂ２表现为极显著（Ｐ＜０．０１），Ｃ２表现为显著（Ｐ＜０．０５），说明乙醇浓度㊁料液比㊁提取时间对皱皮木瓜叶片总黄酮提取率的影响是较为复杂的二次关系，影响顺序为提取时间＞乙醇浓度＞料液比㊂６４１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀安徽农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２３年表２㊀响应面回归模型方差分析Ｔａｂｌｅ２㊀Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｖａｒｉａｎｃｅｏｆｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎｍｏｄｅｌ方差来源Ｓｏｕｒｃｅｏｆｖａｒｉａｔｉｏｎ平方和ＳＳ自由度ｄｆ均方ＭＳＦ值ＦｖａｌｕｅＰ值Ｐｖａｌｕｅ模型Ｍｏｄｅｌ０．３７９０．０４１１５．２３０．０００８Ａ０．０１１１０．０１１３．８７０．０８９７Ｂ０．０２８１０．０２８１０．１８０．０１５３Ｃ０．０１６１０．０１６５．９７０．０４４５ＡＢ４．０００Ｅ－００４１４．０００Ｅ－００４０．１５０．７１２４ＡＣ１．２２５Ｅ－００３１１．２２５Ｅ－００３０．４５０．５２３２ＢＣ６．２５０Ｅ－００４１６．２５０Ｅ－００４０．２３０．６４５９Ａ２０．２００１０．２００７３．７４＜０．０００１Ｂ２０．０７４１０．０７４２７．４５０．００１２Ｃ２０．０１５１０．０１５５．６８０．０４８７残差Ｒｅｓｉｄｕａｌ０．０１９７２．７１４Ｅ－００３失拟项Ｍｉｓｆｉｔｔｉｎｇｔｅｒｍ０．０１５３４．９５８Ｅ－００３４．８１０．０８１５纯误差Ｐｕｒｅｅｒｒｏｒ４．１２０Ｅ－００３４１．０３０Ｅ－００３总误差Ｔｏｔａｌｅｒｒｏｒ０．３９０１６２．４㊀响应面多因素交互作用分析㊀由图６ ８可知，在料液比㊁提取时间㊁乙醇浓度两两因素一定的条件下，总黄酮提取率都随着第３个因素的增大而先上升后下降㊂料液比和提取时间的等高线形状偏圆形，说明两者交互作用较缓和；乙醇浓度与料液比的等高线呈椭圆形，表明两者交互作用显著；乙醇浓度和提取时间的等高线呈椭圆形，表明两者交互作用显著㊂从响应面的３Ｄ图可知，料液比和提取时间㊁料液比和乙醇浓度㊁乙醇浓度和提取时间的曲线均较陡，说明两图６㊀料液比与提取时间对木瓜叶片总黄酮提取率交互影响的等高线和响应面Ｆｉｇ．６㊀Ｃｏｎｔｏｕｒａｎｄｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｓｏｌｉｄ⁃ｌｉｑｕｉｄｒａｔｉｏａｎｄｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｔｉｍｅｏｎｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｔｏｔａｌｆｌａｖｏｎｏｉｄｓｆｒｏｍｐａｐａｙａｌｅａｖｅｓ图７㊀料液比与乙醇浓度对木瓜叶片总黄酮提取率交互影响的等高线和响应面Ｆｉｇ．７㊀Ｃｏｎｔｏｕｒａｎｄｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｓｏｌｉｄ⁃ｌｉｑｕｉｄｒａｔｉｏａｎｄｅｔｈａｎｏｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｔｏｔａｌｆｌａ⁃ｖｏｎｏｉｄｓｆｒｏｍｐａｐａｙａｌｅａｖｅｓ７４１５１卷１０期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀刘岩等㊀Ｂｏｘ－Ｂｅｈｎｋｅｎ响应面法优化超声提取皱皮木瓜总黄酮工艺图８㊀乙醇浓度与提取时间对木瓜叶片总黄酮提取率交互影响的等高线和响应面Ｆｉｇ．８㊀Ｃｏｎｔｏｕｒａｎｄｒｅｓｐｏｎｓｅｓｕｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｅｔｈａｎｏｌｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｔｉｍｅｏｎｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｔｏｔａｌｆｌａ⁃ｖｏｎｏｉｄｓｆｒｏｍｐａｐａｙａｌｅａｖｅｓ者的交互作用对总黄酮提取率的影响较大㊂２．５㊀总黄酮最佳提取参数的确定及验证性试验㊀经过分析回归方程，选择Ｍａｘｉｍｉｚｅ模式对总黄酮提取工艺进行参数优化，得到最优提取总黄酮的条件为提取时间５２ｍｉｎ㊁乙醇浓度７３．６４％㊁料液比１ʒ４０．９４，此时，皱皮木瓜叶片总黄酮提取率的理论值为１５．７５％㊂为验证回归方程，以提取时间５２ｍｉｎ㊁乙醇浓度７４％㊁料液比１ʒ４１进行皱皮木瓜叶片总黄酮提取率验证试验，进行３组平行试验，回流提取２次，结果发现总黄酮提取率实际均值为１５．６７％，ＲＳＤ小于５％，与理论值基本一致，说明Ｂｏｘ－Ｂｅｈｎｋｅｎ响应面优化设计得到的各因素水平条件组合比较可靠，可以用于实际操作以及优化提取参数㊂３㊀结论与讨论前人研究报道，一般皱皮木瓜果实总黄酮含量在６ ４０ｍｇ／ｇ［１７］，皱皮木瓜皮渣总黄酮得率为０．２％ ０．５％［１５］㊂唐浩国［１８］研究表明，超声波具有空化作用，该作用可加速植物有效成分溶解出来，进而提高活性成分的提取率㊂该研究利用超声冷凝回流提取法提取皱皮木瓜叶片中总黄酮，结合二次回流提取并利用Ｂｏｘ－Ｂｅｈｎｋｅｎ响应面试验设计对提取条件进行优化，结果表明在提取时间５２ｍｉｎ㊁乙醇浓度７４％㊁料液比１ʒ４１条件下总黄酮得率最高，总黄酮提取率达到１５．６７％，总黄酮含量为１５６．６５ｍｇ／ｇ，比文献报道的总黄酮得率显著提高［１９－２２］㊂究其原因，或是由于采样时间处于春季，叶片较嫩，总黄酮含量更高，且一次提取后又加入溶剂进行了二次回流，补充了溶剂，保证总黄酮的大部分能够提取出来㊂由此可见，Ｂｏｘ－Ｂｅｈｎｋｅｎ响应面法优化及二次回流的应用使得总黄酮提取率更高㊂该研究结果最大程度提高了皱皮木瓜叶片总黄酮得率，证明了以响应面法优化提取皱皮木瓜叶片总黄酮工艺的可行性，充分挖掘出木瓜的潜在利用价值，在控制成本㊁提高效率㊁保护环境㊁减少污染方面有着巨大的优势，从而实现了皱皮木瓜原料更为高效利用，为扩大皱皮木瓜工业生产及产品的开发利用提供了可靠依据㊂参考文献［１］中国科学院中国植物志编辑委员会．中国植物志：第３６卷［Ｍ］．北京：科学出版社，１９７４：４００－４０２．［２］陈红，王关祥，郑林，等．木瓜属（贴梗海棠）品种分类的研究历史与现状［Ｊ］．山东林业科技，２００６，３６（５）：７０－７１，７８．［３］国家中医药管理局‘中华本草“编辑委员会．中华本草：第４卷［Ｍ］．上海：上海科学技术出版社，１９９９：１１１．［４］郭建全，刘春华，黄金铭，等．皱皮木瓜栽培技术要点［Ｊ］．江西农业，２０１９（１２）：１５．［５］程翔．皱皮木瓜均一多糖的分离纯化㊁结构鉴定及抗肿瘤活性研究［Ｄ］．上海：上海中医药大学，２０１９［６］刘世尧．不同产区皱皮木瓜有机酸组成及主要活性成分分离纯化研究［Ｄ］．重庆：西南大学，２０１２．［７］王志芳．皱皮木瓜中齐墩果酸和熊果酸测定㊁提取及抗肿瘤活性研究［Ｄ］．武汉：华中农业大学，２００６．［８］王文平，蒋朝晖．木瓜中总黄酮的提取分离及含量测定［Ｊ］．食品工业科技，２００４，２５（３）：８１－８２．［９］李娜，姜洪芳，金敬宏，等．不同采收期的宣木瓜总黄酮含量分析［Ｊ］．食品研究与开发，２０１１，３２（２）：１１２－１１４．［１０］周胜男，褚翠翠，陆宁．食用仙人掌中黄酮类物质的提取研究［Ｊ］．食品工业科技，２００８，２９（２）：２２８－２３０．［１１］ＤＵＧＯＰ，ＭＯＮＤＥＬＬＯＬ，ＤＵＧＯＧ，ｅｔａｌ．Ｒａｐｉｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｐｏｌｙｍｅｔｈｏｘｙ⁃ｌａｔｅｄｆｌａｖｏｎｅｓｆｒｏｍｃｉｔｒｕｓｏｉｌｓｂｙｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｆｌｕｉｄｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌｏｆａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌａｎｄｆｏｏｄｃｈｅｍｉｓｒｙ，１９９６，４４（１２）：３９００－３９０５．［１２］孙萍，李艳，成玉怀．甘草总黄酮的微波提取及含量测定［Ｊ］．时珍国医国药，２００３，１４（５）：２６６－２６７．［１３］ＷＵＭＬ，ＺＨＯＵＣＳ，ＣＨＥＮＬＳ，ｅｔａｌ．Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｏｆｔｏｔａｌｆｌａ⁃ｖｏｎｏｉｄｓｆｒｏｍＧｉｎｇｏｌｅａｖｅｓｂｙｅｎｚｙｍｅｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒａｌｐｒｏｄｕｃｔｒｅ⁃ｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，２００４，１６（６）：５５７－５６０．［１４］代彩玲，王萍，王静，等．籽瓜瓜皮果胶提取方法的优化与评价［Ｊ］．中国瓜菜，２０１８，３１（１０）：１３－１８．［１５］卞京军，程密密，刘世尧，等．皱皮木瓜皮渣齐墩果酸㊁熊果酸和总黄酮连续提取工艺研究［Ｊ］．西南大学学报（自然科学版），２０１５，３７（３）：１５８－１６５．［１６］宋璇，王汝华，于建丽，等．山楂叶黄酮分离纯化及抗氧化活性［Ｊ］．食品研究与开发，２０２２，４３（４）：５７－６３．［１７］郑璇，申国明，高林，等．不同产区皱皮木瓜总黄酮含量与土壤主要化学指标的关系［Ｊ］．江苏农业科学，２０１８，４６（１７）：２０２－２０５．［１８］唐浩国．黄酮类化合物研究［Ｍ］．北京：科学出版社，２００９：６４－６５．［１９］王有为，何敬胜，范建伟，等．木瓜道地起源与道地产区形成研究［Ｃ］／／中国中西医结合学会中药专业委员会．２００９年全国中药学术研讨会论文集．北京：中国中西医结合学会，２００９：１６３－１６８．［２０］郭锡勇，唐修静，郭莉莉．木瓜不同炮制品中总黄酮含量测定［Ｊ］．贵阳中医学院学报，２０００，２２（４）：６１－６２．［２１］陈翠，熊德琴，李春晖．木瓜中总黄酮提取最佳工艺的研究［Ｊ］．广东石油化工学院学报，２０１２，２２（１）：１５－１７，２５．［２２］严睿文，丁毅．宣木瓜中黄酮的提取分离及含量的测定［Ｊ］．生物学杂志，２００８，２５（３）：６２－６４．８４１㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀安徽农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２３年。
Box-behnken响应面法优化紫红生肌软膏的醇提工艺
Box-behnken响应面法优化紫红生肌软膏的醇提工艺作者：刘淑兰周艺林林鹏龚卫平欧阳锐夏新华来源：《湖南中医药大学学报》2021年第04期〔摘要〕目的優选紫红生肌软膏的醇提工艺参数，为紫红生肌软膏的新药开发提供依据。
方法以栀子苷、连翘酯苷A、羟基红花黄色素A为评价指标，在单因素试验的基础上，以乙醇浓度、加醇量、提取时间为考察因素，采用Box-behnken响应面法设计试验，采用层次分析法-熵权法组合赋权确定各指标权重系数并计算综合评分，从而优化紫红生肌软膏醇提工艺参数。
结果紫红生肌软膏最佳醇提工艺为采用70%的乙醇为溶剂提取两次，第1次加9倍量乙醇提取150 min，第2次加7倍量乙醇提取120 min。
该工艺参数综合评分的模型实测值为100.70，与模型预测值接近。
结论优选出的紫红生肌软膏最佳醇提工艺稳定可行，可为紫红生肌软膏进一步开发为新药提供依据。
〔关键词〕紫红生肌软膏;Box-behnken响应面;醇提工艺;层次分析法;熵权法;栀子苷;连翘酯苷A;羟基红花黄色素A〔中图分类号〕R283 〔文献标志码〕A 〔文章编号〕doi：10.3969/j.issn.1674-070X.2021.04.007〔Abstract〕 Objective To optimize the alcohol-extraction process parameters of Zihong Shengji Ointment and provide the basis for the new drug development of Zihong Shengji Ointment. Methods The geniposide， forsythiaside A， hydroxysafflor yellow A were used as evaluation indexes. On the basis of single factor experiment， the ethanol concentration， the amount of alcohol added and extraction time were used as investigation factors， the experiments were designed by Box-behnken response surface， and the weight coefficients of each index were determined by analytic hierarchy process-information entropy weight method， and the comprehensive score was calculated， so as to optimize the alcohol-extraction process parameters of Zihong Shengji Ointment. Results The optimum alcohol-extraction process of Zihong Shengji Ointment was 70% ethanol for two times， the first time was added with 9 times ethanol for 150 min， and the second time was added with 7 times ethanol for 120 min. The measured value of the comprehensive score of the process parameters was 100.70，which was close to the predicted value. Conclusion The optimized alcohol-extraction process of Zihong Shengji Ointment is stable and feasible， which can provide basis for the further development of Zihong Shengji Ointment as new drugs.〔Keywords〕 Zihong Shengji Ointment; Box-behnken response surface; ethanol-extraction process; analytic hierarchy process; information entropy; geniposide; forsythiaside A; hydroxysafflor yellow A糖尿病是一种慢性疾病，在世界范围内发病率呈逐年增长趋势。
响应面法优化实验条件
科学的安排试验、处理试验结果，以最少的人力和物
力消费，在最短的时间内取得更多、更好的生产和科 研成果的最有效的技术方法。
实验设计的流程
1.提出问题 2.做出假设 3.设计实验 4.完成实验 5.数据分析 6.得出结论 7.交流讨论
拟定计划 确定分工 准备材料 设计对照
在设计实验 时要考虑用 到的数据分 析方法
29℃ 30℃
69.36 68.21
70.32 69.23
68.93 70.12
69.52 79.02
均值 70.36 69.698 70.98 71.512
均值是真实值的一 个无偏估计，但是直 接用均值去比较大小 是不科学的
4.完成实验：按照设计，在只有温度不同，其他条件都相 同的条件下完成实验。 5.数据分析：
Plackett-Burman
因子
常量 A：L-山梨糖 1.221
实验结果
系数
61.602 0.611
效应
T
65.80 0.65
P
<0.001** 0.526
B：玉米浆
C：KH2PO4 D：尿素 E：MgSO4
9.338
-6.186 -4.846 0.197
4.669
-3.093 -2.423 0.098
Box-Behnken
变异来源 模型 B C D BC 自由度 9 1 1 1 1 平方和 252.34 42.86 85.04 23.5 39.74 均方 28.04 42.86 85.04 23.5 39.74 F 13.63 20.83 41.33 11.42 19.31
p
0.0051** 0.006** 0.0014** 0.0197* 0.0071**
Box-Behnken响应面法优化韩信草总黄酮提取及其抑菌活性研究
类［5］、有机酸类及酚类等成分［6］，其中黄酮类 市北晨方正试剂厂），乙醇（天津市大茂化学试
为韩信草的主要有效成分［7］，含量较高的有野 剂厂），以上试剂均为分析纯，水为自制纯净水。
黄芩苷［8］、汉黄芩苷、芹菜素、5，7- 二甲氧基 1.1.2 仪器与设备
黄酮［9］等黄酮类化合物。研究表明，黄酮类成分
名大力草、耳挖草、大叶半枝莲等［3］，主要分布
芦丁对照品（安徽酷尔生物工程有限公司，
在我国的江苏、安徽、陕西等地。该中药应用广 批 号 ：LT491022， 纯 度 ： ≥ 98%）； 亚 硝 酸 钠
泛，在《中华本草》和《中药大辞典》中均有记 （天津市致远化学试剂有限公司），硝酸铝（天津
载。据报道，该药材中含有黄酮类［4］、氨基酸 市科密欧化学试剂有限公司），氢氧化钠（天津
5.0mL、6.0mL 分 别 置 于 25mL 的 容 量 瓶 中， 依
1 材料与方法
1.1 材料 1.1.1 材料与试剂
韩 信 草（ 购 于 亳 州 诚 善 堂 中 药 材 药 店， 批 号 ：20200910），其产地为安徽，经江苏省徐州 医药高等职业学校黄培池副教授鉴定为唇形科黄
次 加 入 5% 的 亚 硝 酸 钠 溶 液 1mL， 摇 匀， 放 置 6min，再分别加入 1mL 的 10% 硝酸铝溶液，摇 匀， 放 置 6min， 加 氢 氧 化 钠 试 液 10mL， 分 别 用 50% 乙 醇 定 容， 摇 匀， 放 置 15min， 以 50% 乙 醇 为 空 白 对 照， 依 照 紫 外 - 可 见 分 光 光 度 法［13］，在 510nm 的波长处测定吸光度。以芦丁
法优化韩信草总黄酮的超声辅助醇提取工艺，并 容，摇匀，即得 0.2mg/mL 的芦丁对照品溶液［12］。
Box-Behnken设计-响应面法优化感应静电喷雾参数
Box-Behnken设计-响应面法优化感应静电喷雾参数陈志刚;张奇;张波;杜彦生【摘要】为了探究静电喷雾过程中多因素对荷质比的影响,采用感应荷电方式,先对4种孔径喷嘴的荷质比进行试验,选取一个荷质比变化较显著的喷嘴,然后采用单因素试验方法,分别对充电电压、喷雾压力、药液电导率3个因素进行试验,探讨各因素对荷质比的影响规律.在此基础上采用Box-Behnken设计-响应面法以TXVK-3型喷嘴的充电电压、喷雾压力、药液电导率进行3因素3水平的优化试验,确定最优参数.结果表明,在电压6.9 kV、喷雾压力0.3 MPa、药液电导率13.9 mS/cm时,平均荷质比为-0.227 mC/kg,相对误差不到2％.【期刊名称】《广东农业科学》【年(卷),期】2018(045)011【总页数】7页(P137-143)【关键词】静电喷雾;荷质比;充电电压;压力;电导率【作者】陈志刚;张奇;张波;杜彦生【作者单位】江苏大学电气信息工程学院,江苏镇江 212000;江苏大学环境与安全工程学院,江苏镇江 212000;江苏大学电气信息工程学院,江苏镇江 212000;江苏大学环境与安全工程学院,江苏镇江 212000;江苏大学环境与安全工程学院,江苏镇江 212000【正文语种】中文【中图分类】S491随着生活水平的提高，人们对环境安全越来越重视［1］。
静电喷雾技术是利用不同的充电方式使液滴带电，液滴的运动轨迹会沿电力线发生绕曲，药液更好地附着在目标背面、植茎部位，改善植株冠层穿透，可将农药有效利用率提高40%［2-3］，从而达到减少农药使用量的目的，且能够有效地降低飘移、散失和减少农药对环境的污染［4-7］。
静电喷头是静电喷雾的关键部件，其主要功能是实现药液雾化和雾滴荷电，并能产生粒径较小且均匀的雾滴，最主要的是如何获得尽可能大的荷质比［8-9］。
王贞涛等［10］、Laryea等［11］通过实验证实了雾滴的荷质比随荷电电压的增加而增大；张瑞等［12］分析了压力和喷孔直径对喷头雾化性能的影响，王军锋等［13］发现电导率是影响液滴荷质比的重要因素。
单因素试验结合Box—Behnken设计—响应面法优化甘草中黄酮类成分的提取工艺
单因素试验结合Box—Behnken设计—响应面法优化甘草中黄酮类成分的提取工艺作者：袁思文刘育辰刘刚郝杰金文渊来源：《中国药房》2019年第03期中图分类号 R927.2；R932 文献标志码 A 文章编号 1001-0408（2019）03-0355-05DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2019.03.15摘要目的：优化甘草中黄酮类成分的提取工艺。
方法：以芹糖甘草苷、甘草苷、芹糖异甘草苷、芒柄花苷4种黄酮类成分的总提取量为考察指标，以提取溶剂种类（水、乙醇）及其不同体积分数、加入量与提取时间为考察因素，在单因素试验基础上，运用Box-Behnken设计-响应面法优化甘草中黄酮类成分的提取工艺，并进行验证试验。
结果：优化的提取工艺为以50%乙醇为提取溶剂，在0.200 g药材中加入50 mL，超声提取50 min。
在验证试验中，芹糖甘草苷、甘草苷、芹糖异甘草苷、芒柄花苷提取量分别为10.733 0、27.784 9、3.441 9、0.429 1 mg/g（RSD均关键词甘草；黄酮类成分；芹糖甘草苷；甘草苷；芹糖异甘草苷；芒柄花苷；Box-Behnken设计-响应面法；提取工艺；优化ABSTRACT OBJECTIVE： To optimize the extraction technology of the flavonoids from Glycyrrhiza uralensis. METHODS： Using total contents of four flavonoids， liquiritinapioside，glycyrrhizin， isoliquiritin apioside and formononetin as indexes， types and volume fractions of extraction solvents （water， ethanol）， volume of addition and extraction time as factors， based on single factor experiment， Box-Behnken design-response surface method was used to optimize the extraction technology of flavonoids from G. uralensis. Validation test was also conducted. RESULTS： The optimal extraction technology was 50 mL 50% ethanol as extraction solvent，0.200 g G. uralensis， ultrasonic extraction for 50 min. In validation test， the extraction amounts of liquiritinapioside， glycyrrhizin， isoliquiritin apioside and formononetin were 10.733 0， 27.784 9， 3.441 9， 0.429 1 mg/g， respectively （all RSDsKEYWORDS Glycyrrhiza uralensis； Flavonoids； Liquiritinapioside； Glycyrrhizin；Isoliquiritin apioside； Formononetin； Box- Behnken design-response surface methodology；Extraction technology； Optimization甘草為豆科甘草属植物甘草（Glycyrrhiza uralensis Fisch.）、胀果甘草（Glycyrrhiza inflata Bat.）或光果甘草（Glycyrrhiz glabral L.）的干燥根和根茎，具有补脾益气、清热解毒、祛痰止咳、缓急止痛、调和诸药的功效[1]。
Box-Behnken响应面法优化延胡索配方颗粒的提取工艺
Box-Behnken响应面法优化延胡索配方颗粒的提取工艺白璐;贺文娟;崔春利;王梅;郭东艳;宋忠兴;唐志书【摘要】Objective To optimize the processing parameters and apply for the extraction of the total alkaloids of Rhizoma corydalis in Rhizoma corydalis Dispensing Granules. Method Based on the results of single-factor-a-time-technique, a response surface methodology was employed, with the extraction duration,the ratio of water to sample,the extraction times as the independent variables. The response variable was the extraction rate of total alkaloids of Rhizoma corydalis. Result According to regression equation to determine,the best extraction conditions for the extraction duration were as follows:100 min,thc ratio of water to sample 12. 5: 1 (mL · g-1 ) , extraction three times. Conclusion Under the process conditions, the total alkaloids extraction rate of Rhizoma corydalis is 1. 94% , which was in consistency with the theoretic value and had some practical value.%目的优选延胡索配方颗粒中延胡索总生物碱提取的工艺条件.方法采用单因素实验结合Box-Behnken响应面法,以延胡索总生物碱提取率为评价指标进行实验,考察提取时间、水料比和提取次数3个因素对提取工艺的影响.结果根据回归方程确定的最佳提取工艺条件为:提取时间100 min;水料比12.5∶1 (mL·g-1);提取次数3次.结论采用该工艺条件,延胡索总生物碱的提取率为1.94%,与理论值预测值接近,具有一定的实用价值.【期刊名称】《西北药学杂志》【年(卷),期】2013(028)001【总页数】4页(P1-4)【关键词】延胡索配方颗粒;总生物碱;Box-Behnken响应面法;提取工艺【作者】白璐;贺文娟;崔春利;王梅;郭东艳;宋忠兴;唐志书【作者单位】陕西中医学院,咸阳,712046;陕西中医学院,咸阳,712046;陕西中医学院,咸阳,712046;陕西中医学院第一附属医院,咸阳,712000;陕西中医学院,咸阳,712046;陕西中医学院,咸阳,712046;陕西中医学院,咸阳,712046【正文语种】中文【中图分类】R284延胡索为罂粟科植物延胡索Corydalis yanhusuo W.T.Wang的干燥块茎［1］，具有活血化瘀、理气止痛功效。
Box-Behnken设计-响应面法优化山茱萸叶总三萜提取工艺
Box-Behnken设计-响应面法优化山茱萸叶总三萜提取工艺作者：朱登辉张靖柯李孟石静亚刘娟娟魏俊俊郑晓珂冯卫生来源：《中国药房》2021年第01期摘要目的：优化山茱萸叶总三萜提取工藝。
方法：在山茱萸叶充分溶胀的基础上，采用加热回流法提取其总三萜。
在单因素试验中考察乙醇体积分数、液料比、提取时间和提取次数对山茱萸叶总三萜含量的影响;以齐墩果酸为对照品，采用紫外-可见分光光度法测定总三萜含量。
在单因素试验的基础上，固定提取次数为3次，以总三萜含量为响应值，以乙醇体积分数、液料比、提取时间为响应因素，采用Box-Behnken设计-响应面法优化山茱萸叶总三萜的提取工艺并进行验证。
结果：山茱萸叶总三萜的最佳提取工艺为乙醇体积分数73%、液料比38 ∶ 1（mL/g）、提取时间60 min。
3次验证试验结果显示，山茱萸叶总三萜的含量分别为6.92%、6.91%、6.84%，平均含量为6.89%（RSD=0.63%），与预测值（7.28%）的相对误差为5.36%。
结论：优化的提取工艺稳定、可靠，可用于山茱萸叶总三萜的提取。
关键词山茱萸叶;总三萜;Box-Behnken设计;响应面法;提取工艺ABSTRACT OBJECTIVE： To optimize the extraction technology for total triterpenes from the leaves of Cornus officinalis. METHODS： Based on the full swelling of the leaves of C. officinalis，total triterpenes was extracted with heating reflux method. The effects of ethanol concentration，liquid-solid ratio， extraction time and extraction times on the contents of total triterpenes from the leaves of C. officinalis were investigated by single factor test. Using oleanolic acid as control， the contents of total triterpenes were detected by UV spectrometry. On the basis of single factor test，fixing the times of extraction as 3 times， taking the contents of total triterpenes as response value，using ethanol volume fraction， solid-liquid ratio and extraction time as factors， Box-Behnken design-response methodology was used to optimize the extraction technology of total triterpenes from the leaves of C. officinalis， and the optimized extraction technology was validated. RESULTS：The optimal extraction technology of total triterpenes from the leaves of C. officinalis were as follows as ethanol concentration of 73%， liquid-to-material ratio of 38 ∶ 1 （mL/g）， extraction time of 60 min. Results of 3 validation tests showed that the contents of total triterpenes from the leaves of C. officinalis were 6.92%， 6.91%， 6.84%; the average content was 6.89% （RSD=0.63%），relative error of which with the predicted value （7.28%） was 5.36%. CONCLUSIONS： The optimized technology is stable and reliable， and can be used for the extraction of total triterpenes from leaves of C. officinalis.KEYWORDS Leaves of Cornus officinalis;Total triterpenes;Box-Behnken design; Response surface methodology; Extraction process山茱萸为山茱萸科植物山茱萸Cornus officinalis Sieb. et Zucc.的干燥成熟果肉，具有补益肝肾、收涩固脱的功效，可用于治疗眩晕耳鸣、腰膝酸痛等症[1]。
Box-Behnken设计-响应面法优化桔梗醇提工艺及醇提物美白活性分析
蔡铁全，庞会娜，黄意情，等. Box-Behnken 设计-响应面法优化桔梗醇提工艺及醇提物美白活性分析[J]. 食品工业科技，2023，44（20）：189−196. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022110203CAI Tiequan, PANG Huina, HUANG Yiqing, et al. Optimization of Alcohol Extraction Process of Platycodon grandiflorum by Box-Behnken Design-Response Surface Method and Analysis of Whitening Activity of Alcohol Extract[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(20): 189−196. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022110203· 工艺技术 ·Box-Behnken 设计-响应面法优化桔梗醇提工艺及醇提物美白活性分析蔡铁全1，庞会娜2，黄意情2，万志强2, *，严铭铭2,3,*（1.国家市场监督管理总局食品审评中心，北京 100070；2.长春中医药大学东北亚中医药研究院，吉林长春 130117；3.吉林省中药保健食品科技创新中心，吉林长春 130117）摘 要：利用响应面法优化桔梗醇提工艺，并考察其美白活性。
以提取时间、提取次数、溶媒量为影响因素，采用单因素考察和Box-Behnken 响应面设计试验，优化桔梗醇提工艺；以酶抑制活性和抗氧化为指标考察提取物的美白活性。
结果表明，桔梗的最佳乙醇提取工艺为提取次数3次，提取时间1 h ，溶媒量8倍，该条件下制备的桔梗醇提物中桔梗皂苷D 、熊果苷、桔梗总皂苷的提取率分别为0.122%±0.003%、0.128%±0.005%、0.582%±0.007%，且具有良好的酪氨酸酶抑制活性（92.39%）、透明质酸酶抑制活性（88.26%）、细胞黑色素抑制效果及自由基DPPH （90.19%）和ABTS + （80.57%）清除活性。
响应面法优化实验条件
因素影响分析
通过模型分析，确定各因 素对目标响应的影响程度， 找出显著影响因素。
优化方案验证与实施
优化方案确定
根据模型分析结果，确定最优的实验因素水平组合。
优化方案验证
通过实验验证所确定的优化方案的可行性和有效性。
实施优化方案
在实际应用中，根据验证结果实施优化方案，并对实验结果进行评估 和反馈。
制药工业
寻找最佳的制药生产条件，提高药 物的产量和纯度。
03
02
生物技术
优化微生物培养、酶反应等生物过 程的条件。
环境科学
优化污水处理、废气处理等环保工 程的条件。
04
优势与局限性
优势
能够同时考虑多个变量对响应的影响，通过图形化方式直观地展示变量与响应之间的关系，有助于发 现非线性关系和交互作用。
案例二：材料制备实验条件优化
总结词
利用响应面法优化材料制备实验条件， 能够显著改善材料的性能指标，提高材 料的稳定性和可靠性。
VS
详细描述
在材料制备过程中，各种实验条件如温度 、压力、气氛和原料配比等都会影响材料 的结构和性能。通过响应面法，可以系统 地研究这些条件对材料性能的影响，并找 到最优的实验条件组合，从而制备出性能 优异、稳定可靠的新型材料。
响应面法优化实验条件
• 引言 • 响应面法概述 • 实验条件优化方法 • 响应面法在实验条件优化中的应用 • 案例分析 • 结论与展望
01
引言
主题简介
响应面法是一种数学建模和统 计分析方法，用于探索和优化
实验条件。
它通过构建一个或多个数学 模型来描述实验因素与响应 之间的函数关系，并利用这
Box—Behnken响应面法优化荜茇总生物碱的提取工艺研究
Box—Behnken响应面法优化荜茇总生物碱的提取工艺研究目的：优化荜茇总生物碱的提取工艺，为荜茇的深入开发和综合利用提供参考。
方法：以总生物碱（指标性成分为胡椒碱）的提取率为考察指标，药材粉碎度、液料比、提取时间、提取次数为考察因素，采用单因素试验和Box-Behnken 响应面法优化荜茇总生物碱的提取工艺，并进行3次（荜茇用量分别为1.00、10.00、100.00 g）验证试验。
结果：最优提取工艺为粉碎度90目，加入32倍量的无水乙醇提取3次，每次提取170 min。
最优工艺条件下，在荜茇用量为1.00、10.00、100.00 g时荜茇总生物碱的提取率分别为5.015、5.028、5.041 mg/g，与预测值5.025 mg/g的相对误差分别为0.20%、0.06%、0.26%，差异较小。
结论：本研究优选的荜茇总生物碱的提取工艺合理、稳定、可行。
ABSTRACT OBJECTIVE：To optimize the extraction technology of total alkaloids from Piper longum，and to provide reference for deep development and comprehensive utilization of P. longum. METHODS：With the extraction rates of total alkaloids （the target component for piperine）as reference index，using comminution degree of medicinal materials，liquid-solid ratio，extraction time and extraction times as factors，single factor test and Box-Behnken response surface methodology were adopted to optimize the extraction technology of total alkaloids from P. longum. The validation tests were conducted for 3 times （the amounts of P. longum were 1.00，10.00，100.00 g）. RESULTS：The optimal extraction technology was that comminution degree of 90 mesh，32-fold absolute ethanol，extracting for 3 times，lasting for 170 min each time. Under optimal technology，the extraction rates of total alkaloids from P. longum were 5.015，5.028，5.041 mg/g when the amount of P. longum were 1.00，10.00，100.00 g；relative errors of them to predicted value 5.025 mg/g were 0.20%，0.06%，0.26%，respectively. There was small difference. CONCLUSIONS：The optimal extraction technology of total alkaloids of P. longum is reasonable，stable and feasible.KEYWORDS Piper longum；Total alkaloids；Box-Behnken response surface methodology；Extraction rate；Extraction technology荜茇为胡椒科植物荜茇（Piper longum L.）的干燥近成熟或成熟果穗，味辛、热，具有温中散寒、下气止痛之功效，用于脘腹冷痛、呕吐、寒凝气滞、胸痹心痛、头痛、牙痛等[1]。
Box—Behnken响应面法优化青龙衣中胡桃醌提取工艺
Box—Behnken响应面法优化青龙衣中胡桃醌提取工艺作者：王丽红闫勇杰赵宏宗希明张云杰来源：《中国中医药信息杂志》2018年第08期摘要：目的对青龙衣中胡桃醌的提取工艺进行优化。
方法在单因素试验基础上，选取料液比、超声提取温度和乙醇浓度为自变量，胡桃醌得率为响应值，根据Box-Behnken试验设计原理，采用响应面法对青龙衣中胡桃醌的提取工艺进行优化。
结果胡桃醌最佳提取工艺为14.30倍量89.81%乙醇，30.28 ℃恒温提取。
胡桃醌得率为2.034 mg/g，与实测值1.957 mg/g偏差较小。
结论优选的提取工艺合理可行，可为提取青龙衣中的胡桃醌提供依据。
关键词：青龙衣；Box-Behnken响应面法；核桃楸；胡桃醌；提取工艺DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2018.07.016中图分类号：R283.5 文献标识码：A 文章编号：1005-5304（2018）07-0067-04Abstract： Objective To optimize extraction process of walnut quinone from Juglans green peel. Methods On the basis of single factor tests， taking material-liquid ratio， extracting temperature and ethanol concentration as independent variables， yield of walnut quinone in response to as a value，according to Box-Behnken experiment design principle， extraction process of walnut quinone from Juglans green peel was optimized by response surface analysis. Results The optimum extraction process of walnut quinone was： 14.30 times the amount of 89.81% ethanol； 30.28 ℃ constant temperature. The extracting amount of walnut quinone was 2.034 mg/g， which was close to the experimental results of 1.957 mg/g. Conclusion The optimized extraction process is reasonable and feasible， which can provide reference for the extraction of walnut quinone from Juglans green peel.Keywords： Juglans green peel； Box-Behnken response surface methodology； Juglans mandshurica； walnut quinone； extraction process核桃楸Juglans mandshurica Maxim.又名胡桃楸，為胡桃科胡桃属落叶乔木，是我国珍贵木材树种[1]。
响应面法优化雪胆多酚提取工艺
响应面法优化雪胆多酚提取工艺作者：周子舜段柯兆全瑞兰来源：《湖北农业科学》2020年第17期摘要：以雪胆（Hemsleya chinensis）为试验材料，采用Box-Behnken中心组合设计响应面优化的方法，优化雪胆多酚的提取工艺条件。
以多酚提取率作指标，通过Design-Expert 8.0.6软件，基于单因素试验结果，建立雪胆多酚提取率与提取温度、乙醇浓度、液料比、提取时间4因素3水平的数学模型。
结果表明，雪胆多酚提取率模型拟合度较好，显著性高，优化后的最佳提取工艺条件为提取时间59 min、乙醇浓度（V/V）50%、提取温度74 ℃、液料比16∶1（mL/g），此条件下雪胆多酚提取率为（1.479 6±0.004 1） mg/g。
关键词：雪胆（Hemsleya chinensis）;多酚;提取;响应面法中图分类号：R284 文献标识码：A文章编号：0439-8114（2020）17-0112-07Abstract： Taking Hemsleya chinensis as the experimental material， the Box-Behnken central composite design and response surface methodology were used to optimize the extraction conditions of polyphenols from Hemsleya chinensis. The extraction rate of polyphenols was used as index. Based on the results single factor experiments， a mathematical model of 4 factors and 3 levels center combinations was established with the Design-Expert 8.0.6 software on the extraction temperature，ethanol concentration， liquid to material ratio， extraction time. The results showed that the fitting degree of polyphenol extraction rate model was good and significant. The best process parameters were extraction time 59 min， ethanol concentration （V/V） 50 %， extraction temperature74 ℃， and liquid to material ratio 16∶1（mL/g）. Under these conditions， the extraction rate of polyphenols from H. chinensis was （1.479 6±0.004 1） mg/g.Key words： Hemsleya chinensis; polyphenols; extraction; response surface methodology雪胆（Hemsleya chinensis）是葫蘆科雪胆属植物，是常见的中草药，主要分布于云南省、四川省、贵州省等地[1，2]。
BoxBehnken响应面分析法优化蛞贝平喘胶囊提取工艺的研究
Box-Behnken 响应面分析法优化虑舌贝平喘胶囊提取丁艺的研究** 基金项目：浙江省公益技术应用研究资助项目基于化 学表征和生物效价多维分析的无硫浙贝母商品规格等级标准研究，编号：LGN19H280002 ；浙江省食品药品监督管理局科 技计划项目基于“化学-生物”指标分析的浙贝母商品规格 等级标准的研究，编号:YP2018007# 通讯作者：程 斌,E-mail ：44418972@qq. com沈安'叶晶晶2金湛"程斌"1浙江省宁波市中医院浙江宁波3150102台州恩泽医疗中心（集团）路桥医院浙江台州3180503 衢州职业技术学院 浙江衢州3240004浙江医药高等专科学校浙江宁波315100关键词 响应面分析法 姑贝平喘胶囊 提取工艺“姑贝平喘胶囊”是根据《黎阳王氏秘方》中所载“玉 涎丹”开发的制剂，由姑蝴、浙贝母、蛤翰傥参等组成，具有补肺益肾、清热化痰、降气平喘之功效，可用于治疗 支气管性气喘。
其有效成分为贝母素甲、贝母素乙等多种异街体类生物碱，以及多糖类化合物，为了保证该制剂中有效成分的提取率，笔者采用响应面分析-综合评 分法优化其提取工艺,为该制剂的深入研究开发提供实验参考依据。
1仪器与材料1. 1仪器：Agilentl260型高效液相色谱仪（配蒸发光散射检测器，美国Agilent 公司）；UV1902型紫外可见分光光度计（上海奥析科学仪器有限公司）;AL204型电子 天平（梅特勒-托利多仪器公司）;DZF-6050型真空干燥箱（上海恒一科技有限公司）；ZN-100型高速中药粉碎 机（杭州旭众机械设备有限公司）。
1. 2 材料：贝母素甲对照品（HPLO98%,批号：110750-201110），贝母素乙对照品（HPLO98%,批号：110751-201111）,均购自中国食品药品检定研究院;D-无水葡萄糖（批号= 20130910）,购自天津市光复精细化工研究所;水为 双蒸水，乙月青、甲醇均为色谱纯;其余试剂均为分析纯。
Box-Behnken模型响应面法优化大青叶药材中靛蓝的提取条件
Box-Behnken模型响应面法优化大青叶药材中靛蓝的提取条件于喆源;王勤;宋玉霞【摘要】目的:通过响应面法优化大青叶药材中主要生物活性成分靛蓝的超声提取方法,为其进一步研究提供技术参考.方法:以市售大青叶药材为原料,在单因素试验的基础上,选择提取时间,不同比例N,N-二甲基甲酰胺-水混合液和料液比为影响因素,以靛蓝收率为响应值,根据Box-Behnken响应面模型,设计3因素3水平的响应面试验,建立数学模型,确定最佳提取工艺.结果:提取时间,N,N-二甲基甲酰胺比例和料液比对靛蓝提取率均有明显相关性,三因素间交互影响亦明显.通过软件拟合结合实际,确定最佳提取条件为:提取时间45min,提取溶剂组成为70％,料液比1:60,实测值与模型预测值接近.结论:采用响应面法优化大青叶药材中靛蓝超声提取工艺切实可行,实际值与预测值吻合度高,可以得到较好的提取结果,该工艺提取率高、操作简便,且不涉及易制毒试剂,对大青叶的进一步开发和工业化推广应用奠定基础.【期刊名称】《河西学院学报》【年(卷),期】2018(034)005【总页数】8页(P32-38,70)【关键词】响应面法;大青叶靛蓝【作者】于喆源;王勤;宋玉霞【作者单位】甘肃省张掖市质量检验检测研究院;河西学院,甘肃张掖 734000;河西学院,甘肃张掖 734000【正文语种】中文【中图分类】R28大青叶，十字花科植物菘蓝（Isatis indigotica Fort.）的干燥叶，具有清热解毒，凉血消斑的功效，临床用于治疗温邪入营、高热神昏、发斑发疹、黄疸、热痢、痄腮、喉痹、丹毒、痈肿等［1-2］.近年来，大青叶在临床上应用广泛，既可单味应用，又可配合其他中药材复方使用，疗效确切.大青叶化学成分较为复杂，其中靛玉红，靛蓝，有机酸，苷类及甾醇类等都具有生理活性，《中国药典》2015年版一部中大青叶只收录了其靛玉红含量的测定方法，对于其他成分的定量测定并未做出规定［3］.部分文献采用三氯甲烷回流作为提取方法［4］，虽取得一定的效果，但因三氯甲烷属高挥发性、毒性较大的试剂，且作为易制毒试剂受到管制，较难推广.因此，本文尝试采用N，N-二甲基甲酰胺为提取溶剂，以大青叶中靛蓝含量为表征指标，高效液相色谱法为分析方法，在单因素试验基础上，通过响应面法优化提取方法，为其进一步建立更加合理的质量控制标准及开发利用提供理论指导和参考.1 仪器与试药1.1 仪器岛津LC-20AT型高效液相色谱仪：包括LabSolutions仪器工作站（日本岛津公司）；LC-20AT四元泵；SPD-20A紫外检测器，KH-250DB数控超声波清洗机（昆山禾创超声仪器有限公司，250W），CP225D十万分之一电子天平（赛多利斯上海贸易有限公司），ML503/02千分之一电子天平（梅特勒-托利多国际贸易上海有限公司）.1.2 试药靛蓝对照品（中国食品药品检定研究院，批号：110716-200408），乙腈（色谱纯，山东禹王集团），N，N-二甲基甲酰胺（分析纯，天津市百世化工化工有限公司），怡宝纯净水（华润怡宝饮料中国有限公司），市售大青叶药材（张掖德生堂药店）.2 方法2.1 大青叶中靛蓝含量测定方法建立2.1.1 色谱条件岛津InertSustain C18色谱柱（250mm×4.6mm，5μm），流动相文献中多有报道为甲醇-缓冲盐体系［5-6］，但考虑到样品为单一药材，干扰成分较少，且选择甲醇-缓冲盐流动时分析时间过长，峰宽较大，原因可能为靛蓝在水与甲醇乙腈溶解度均不高，所以色谱行为没有表现明显的“三倍规则”［7］，故从分析效率和实际色谱行为表现角度考虑，选择乙腈-水（40：60）为流动相，柱温40℃，检测波长286nm，流速1.0 ml/min，进样量10μl，靛蓝理论塔板数＞5000，结果较为满意，结果见图1.图1 对照品（A）与大青叶样品（B）色谱图2.1.2 对照品溶液的制备精密称取靛蓝对照品9.76 mg，置于50ml量瓶中，以N，N-二甲基甲酰胺溶解并稀释至刻度，摇匀，制成靛蓝对照品的储备溶液（195.2 μg/ml）.精确量取上述靛蓝对照品储备液10ml，置于100ml容量瓶中，以N，N-二甲基甲酰胺溶解并定容至刻度，摇匀，制成每1ml含靛蓝19.52 μg的对照品溶液，摇匀，4℃贮藏，备用.2.1.3 供试品溶液的制备精密称定大青叶药材粉末约1g，至100ml锥形瓶中，精密加入N，N-二甲基甲酰胺40ml，称重，55℃超声提取40min，放冷，用N，N-二甲基甲酰胺补足重量，滤过，取续滤液，即得.2.1.4 标准曲线的绘制精密量取“2.1.2项”下靛蓝对照品溶液2.5，5.0，10.0，25.0ml，置100ml容量瓶中，以N，N-二甲基甲酰胺稀释并定容至刻度，摇匀，与对照品溶液组成浓度为0.49，0.98，1.95，4.88，19.52μg/ml的标准曲线工作液，按“2.1.1”项下色谱条件测定峰面积，以峰面积为纵坐标（Y），对照品浓度为横坐标（X）绘制标准曲线，得到靛蓝回归方程：Y=1.433578E-5*X+7.669931E-3，r=0.9998.表明靛蓝浓度在0.49-19.52μg/ml范围内峰面积与其浓度具有良好的线性关系.2.2 大青叶中靛蓝提取工艺参数的单因素试验精密称取大青叶药材粉末1g，至100ml锥形瓶中，按表1所示，在其他条件不变的情况下，分别考察在不同提取时间，不同比例N，N-二甲基甲酰胺-水混合液和料液比对靛蓝提取率的影响.表1 单因素试验设计水平100 100 1：90因素提取时间（min）溶剂组成（N，N-二甲基甲酰胺%）料液比（g/ml）20 20 1：30 40 40 1：45 60 60 1：60 80 80 1：752.2.1 提取时间对靛蓝提取率的影响在料液比1：30（g/ml），溶剂组成为80%N，N-二甲基甲酰胺，其他因素不变的条件下，分别按“表1”所示时间进行试验，结果见图2.图2 提取时间对靛蓝提取率的影响由图2可见，随着提取时间的增加，提取率也随之增加，在40-60min时靛蓝收率达到最大值.当提取时间继续增加，靛蓝收率下降.可能的原因是植物有效成分大部分都在被细胞壁包裹的细胞中［8］，当提取时间过长时，杂质相对增加，体系中副反应增加，造成靛蓝收率下降.因此，在响应面试验中，提取时间以40min作为中心值.2.2.2 溶剂组成对靛蓝提取率的影响在料液比1：30（g/ml），提取时间40min，其他因素不变的条件下，分别按“表1”所示溶剂组成试验，结果见图3.图3 溶剂组成对靛蓝提取率的影响由图3可见，随着提取溶剂中N，N-二甲基甲酰胺比例的增加，提取率也随之增加，在比例达到80%时靛蓝收率达到最大值.当比例继续增加，靛蓝收率反而出现一定下降.因此，在响应面试验中，溶剂组成以80%以N，N-二甲基甲酰胺作为中心值.2.2.3 料液比对靛蓝提取率的影响在提取时间为40min，提取溶剂为80%N，N-二甲基甲酰胺，其他因素不变的条件下，分别按“表1”所示料液比进行试验，结果见图4.图4 料液比对靛蓝提取率的影响由图4可见，随着料液比的增加，靛蓝收率在1∶45达到最大值后保持稳定，说明靛蓝在该料液比下溶解的较为完全，虽然在1∶90时，收率略微增加，但可能是实验偶然误差引起.因此，在响应面试验中，料液比以1∶45作为中心值.2.3 响应面法最佳提取工艺的考察根据单因素试验结果的分析，运用Box-Behnken中心组合试验设计原理，以“2.2”所述三种因素为变量，以靛蓝提取率为响应值，通过建立响应面，选择优化大青叶中靛蓝提取的最佳条件.3 结果3.1 响应面法优化大青叶中靛蓝提取工艺参数根据单因素试验的结果分析，建立响应面优化试验，因素水平编码表如表2所示. 表2 响应面试验分析因素与水平因素A 料液比（g：ml）B溶剂比例（%）C提取时间（min）-1 1：30 70 20水平0 1：45 80 40+1 1：60 90 60采用Design-Expert8.0软件，按照Box-Behnken组合设计［9-10］，依据“表2”所示因素水平设计试验方案，结果见表3，并进行方差分析，结果见表4.表3 响应面试验设计及结果序号1 2 A1 1因素B-1 0 C0 1靛蓝提取率（μg/g）740.4 601.7靛蓝提取率（μ g/g）2 3 2.1 3 8 3.6 2 4 0.0 1 8 4.7 6 1 2.1 6 0 4.2 3 2 0.3 4 3 8.2 3 3 2.1 6 0 5.7 4 8 7.0 2 4 2.9 3 7 1.1序号因素A C 3 4 5 6 7 8 9 1 0-1-1 0-1 B 0 1--1 0-1 1 0 0-1-1 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 0 0 0 1 0 0 1-1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1-1-1 1 0 0 0 13.2 响应曲面分析采用Design-Expert8.0软件对响应值与各因素编码值进行回归拟合后得到靛蓝提取率与各变量的二次多项式方程模型为：R=607.33+153.00*A+10.33*B+35.73*C-98.53*AB+52.73*AC-29.83*BC-47.78*A2-96.08*B2-195.38*C2-38.50*A2B-6.70*A2C表4 方差分析注：*为显著（P＜0.05），**为极显著（P＜0.01）.来源模型A-料液比B-溶剂比例C-提取时间AB AC BC A2 B2 C2 A2B A2C残差失拟项纯误差总和决定系数R2=0.9998 校正系数Adj R2=0.9989 变异系数CV%=1.33自由度11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 2 1 4平方和4.209E+005 1.873E+005 426.42 5105.10 38828.70 11119.70 3558.12 8428.98 34084.45 1.409E+005 2964.50 89.78 96.81 61.61 35.21 4.210E*005均方38264.99 1.837E+005 426.42 5105.10 38828.70 11119.70 3558.12 8428.98 34084.45 1.409E+005 2964.50 89.78 32.27 61.61 17.60 F值1185.76 5803.18 13.21 158.20 1203.22 344.58 110.26 261.20 1056.21 4367.65 91.86 2.78 3.50 P（F＞Fa）＜0.0001**＜0.0001**0.0359*0.0011**＜0.0001**0.0003**0.0018**0.0005**＜0.0001**＜0.0001**0.0024**0.1939 0.2023表4可以看出，失拟项P=0.2023＞0.05不显著，说明该模型拟合良好；模型均方差P＜0.0001，表明回归模型极显著；决定系数R2=0.9998，校正系数Adj R2=0.9989说明选定因素对模型变化有较高相关性，模型对实测值具有较高的解释性，预测值具有较高可信度，可用此模型进行预测，变异系数CV%=2.62%，表明在实验条件下，变异程度较小，具有较好的可重复性.由回归模型显著性分析可知：选取三因素对大青叶靛蓝提取率都有非常显著的影响，其中AB，AC，BC 因素交互影响明显.回归优化响应面及等高线图如图5-图7所示.图5 靛蓝料液比与提取溶剂组成交互作用的响应面及等高线图图6 靛蓝料液比与提取时间交互作用的响应面及等高线图图7 靛蓝提取时间与提取溶剂组成交互作用的响应面及等高线图3.3 优化条件的选取根据模型预测，超声提取大青叶药材中靛蓝的最优条件为提取时间45.25min，提取溶剂组成为73.01%N，N-二甲基甲酰胺，料液比1∶60，理论收率达767.6μg/g.考虑到实际操作的可行性，确定最佳提取条件为：提取时间45 min，提取溶剂组成为70%N，N-二甲基甲酰胺，料液比1∶60.在此条件下进行验证实验，3次平行分别实验测得靛蓝含量为720.1，740.2，749.3μg/g，与模型预测值接近，平均误差4.1%，表明模型能较好的预测靛蓝实际提取率.3.4 方法验证3.4.1 进样精密度与重复性取“2.1.2”项下所述19.52μg/ml靛蓝对照品中间溶液，进样5次，测得峰面积RSD=1.3%（n=5），精密度良好.取同一批次样品5份，每份约1g，按“2.1.1”项下条件进样，测得峰面积RSD=1.6%（n=5），重复性良好.3.4.2 稳定性实验取“2.4.1”项下样品一份，在放置0、2、4、6、8h，分别进样，其峰面积RSD=1.8%，表明该方法处理样品，靛蓝含量在8h内稳定.3.4.3 加样回收试验取已知靛蓝含量为596.7μg/g的样品6份，各约1g，精密称定，精密加入靛蓝对照品储备液1ml，然后按“2.1.1”项下色谱条件，按“2.1.3”项下制备供试品溶液，分别进样测定，记录色谱峰峰面积.计算得靛蓝的平均回收率为93.2%，RSD 为2.1%（n=6）.结果见表6.表6 加样回收试验结果（n=6）编号1 2 3 4 5 6称样量（g）1.082 1.069 1.073 1.084 1.067 1.077样品含量（μg）645.6 637.9 640.3 646.8 636.7 642.6加入量（μg）195.2 195.2 195.2 195.2 195.2 195.2测得量（μg）827.1 821.7 819.6 831.1 812.9 829.4回收率（%）93.0 94.2 91.9 94.4 90.3 95.7平均回收率（%）93.2回收率RSD（%）2.13 结论本文采用响应面法，在单因素实验的基础上，对超声提取大青叶中靛蓝的条件进行了摸索和优化，建立的数学模型具有良好的显著性.通过软件拟合结合实际，确定最佳提取条件为：提取时间45min，提取溶剂组成为70%N，N-二甲基甲酰胺，料液比1∶60.通过验证实验，证明该模型拟合情况良好，表明采用超声提取大青叶中靛蓝切实可行.同时，也克服了传统提取方法以挥发性较强、毒性较大试剂三氯甲烷为提取溶剂的弊端，为以后进一步开发合理开发利用大青叶奠定了一定基础. 但在实验中也发现，随着样品放置时间的增加，靛蓝响应值明显降低，根据相关文献所述，可能的原因是靛蓝在光线下不稳定分解所致［11］，故对样品提取后稳定性的加强，依然值得探索.【相关文献】［1］刘依，韩鲁佳，闫巧娟，等.板蓝根中靛蓝和靛玉红的提取及其质量分数的测定［J］.中国农业大学学报，2003，8（6）：5-8.［2］邱世婷，付春梅，李章万.HPLC测定大青叶中的靛蓝［J］.华西药学杂志，2010，25（6）：743-745.［3］国家药典委员会.中华人民共和国药典，一部［M］.2015年版.北京：中国医药科技出版社，2015：21-22.［4］孙立新，唐虹，尹萍同，等.RP-HPLC法测定板蓝根、大青叶中靛蓝、靛玉红的含量［J］.沈阳药科大学学报，2000，17（3）：191-193.［5］邓锐，刘静，杨骏威.大青叶中靛蓝和靛玉红的微波法提取工艺研究［J］.食品工业，2012（2）：38-41.［6］杨军，王京霞.反相高效液相色谱法测定板蓝根、大青叶中靛蓝、靛玉红的含量［J］.中药新药与临床药理，1996，7（2）：43-44.［7］Lloyd，R，Snyder，Joseph，J，Kirkland，John，W，Dolan.现代液相色谱技术导论［M］.北京：人民卫生出版社，2012.156-159.［8］苏佳华.微波萃取技术在中药有效成分提取中的应用［J］.海峡药学，2008，20（7）：123-125.［9］黄欣欣，叶志青，郭斌斌，文良娟.响应面法优化回流提取大果山楂总黄酮工艺［J］.南方农业学报，2015，46（6）：1089-1095.［10］牟会荣，陈昆，王晓岚，等.正交试验法与响应面法在桑叶黄酮提取工艺优化中的应用和比较［J］.江苏科技大学学报：自然科学版，2016，30（1）：88-93.［11］吕海涛，刘静，单虎.正交实验法优选大青叶中靛蓝和靛玉红的提取工艺［J］.食品科技，2011，36（12）：246-250.。
Box-behnken设计-响应面法优选平菇中多糖的超声波辅助纤维素酶提取工艺
Box-behnken设计-响应面法优选平菇中多糖的超声波辅助纤维素酶提取工艺张艳;李永哲;张扬;周鸿立【摘要】Objective To optimize the extraction procedure of polysaccharides from Pleurotusostreatus by using Box-behnken design and response surface method.Methods Polysaccharides from Pleurotusostreatus were extracted by ultrasonic-assisted cellulase hy-drolysis.The multiple quadratic regression describing the relationship between the extraction rate of polysaccharides and parame-ters such as,enzymatic hydrolysis temperature,enzymatic hydrolysis time,enzymatic quantities and hyperacoustic time to raw ma-terial was established by using a 4-factor,3-level Box-behnken statistical design.Response surface and contour plots with the ex-traction rate of polysaccharides as the response were drawn based on the model.Results The optimal conditions of extraction were determined as follows:enzymatic hydrolysis temperature 52 ℃,enzymatic hydrolysis time 57 min,enzymatic quantities 0.016 5 g and ultrasonic time 5 min.Under such conditions,the extraction rate was26.09%.Conclusions The optimized extraction process is feasible and has provided a basis for further industrialized extraction.%目的：采用Box-behnken设计-响应面法优化平菇中多糖的提取工艺。
谈Box-Behnken 响应面法优化马钱子提取工艺
谈Box-Behnken 响应面法优化马钱子提取工艺本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！马钱子又称番木鳖，为马钱科植物马钱Strychnosnux-vomica L. 的干燥成熟种子。
本品味苦，性温，有大毒，归肝、脾经，具有通络止痛、散结消肿功效，临床上主要用于跌打损伤、骨折肿痛、风湿顽痹、麻木瘫痪、痈疽疮毒、咽喉肿痛。
现代药理研究表面马钱子对中枢系统，心血管系统，免疫系统均有较强的药理作用。
其主要有效成分为总生物碱，士的宁( 番木鳖碱) 和马钱子碱占总生物碱的70% ～80%。
Box-Behnken 响应面法( response surface methodology，RSM) 是统计设计实验技术的合成，利用Box-Behnken 的实验设计并通过实验得到一系列数据，采用多元二次方程来拟合因素和效应值之间的函数关系，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。
与以往推广的正交设计法相比，RSM 统计设计可以评价指标和因素间的非线性关系，使用方便，条件预测性好，已广泛用于化学合成过程、药物处方筛选和剂型制备过程等的优化。
前期文献调研发现，马钱子提取工艺优化主要以单因素考察，正交设计为主，未发现Box-Behnken设计用于马钱子研究。
本实验采用Box-Behnken 响应面法对乙醇回流提取工艺中影响马钱子提取的关键因素进行优化，确定操作工艺可行的提取工艺，为后期马钱子制剂的开发奠定基础。
1 仪器与试药Agilent 1200 Series 高效液相色谱仪( 美国安捷伦公司) ; KQ5200B 型超声波清洗器( 昆山市超声仪器有限公司) ; YF-103 高速中药粉碎机( 瑞安市永历制药机械有限公司) ; TGL-16G 台式离心机( 上海安亭科学仪器厂) ; BS124S 电子天平( 德国赛多利斯科学仪器北京有限公司) ; ZNHW 型电热套( 巩义市予华仪器有限公司) ; PH-3C pH 计( 上海仪电科学仪器股份有限公司) ; HH-4 数显恒温水浴锅( 国华电器有限公司) ; SZ-93 自动双重纯水蒸馏器( 上海亚荣生化仪器厂) 。
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于喆源 王 勤，等：Box-Behnken 模型响应面法优化大青叶药材中靛蓝的提取条件
泵；SPD-20A 紫外检测器，KH-250DB 数控超声波清洗机（昆山禾创超声仪器有限公司，250W），CP225D 十万分之一电子天平（赛多利斯上海贸易有限公司），ML503/02 千分之一电子天平（梅特勒-托利多国际 贸易上海有限公司）. 1.2 试药
岛津 LC-20AT 型高效液相色谱仪：包括 LabSolutions 仪器工作站（日本岛津公司）；LC-20AT 四元
收稿日期：2018 - 04 - 28 基金项目：甘肃省食品药品监督管理局 2017 年食品药品重点研发项目（项目编号：2017GSFDA001）. 作者简介：于喆源 （1991—），男，甘肃张掖人，助理工程师，研究方向：药品质量标准及中药品质评价. *通讯作者：王勤 （1969—），女，甘肃张掖人，主任药师，研究方向：中药质量评价及药效物质基础 .
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100
1 检测器 A 通道 1
1 检测器 A 通道 1
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7.5 10.0 12.5 15.0
图 1 对照品（A）与大青叶样品（B）色谱图
2.1.2 对照品溶液的制备 精密称取靛蓝对照品 9.76 mg，置于 50ml 量瓶中，以 N，N-二甲基甲酰胺溶解并稀释至刻度，摇
靛蓝对照品（中国食品药品检定研究院，批号：110716-200408），乙腈（色谱纯，山东禹王集团）， N，N-二甲基甲酰胺（分析纯，天津市百世化工化工有限公司），怡宝纯净水（华润怡宝饮料中国有限公 司），市售大青叶药材（张掖德生堂药店）. 2 方法 2.1 大青叶中靛蓝含量测定方法建立 2.1.1 色谱条件
精密量取“2.1.2 项”下靛蓝对照品溶液 2.5，5.0，10.0，25.0ml，置 100ml 容量瓶中，以 N，N-二甲 基甲酰胺稀释并定容至刻度，摇匀，与对照品溶液组成浓度为 0.49，0.98，1.95，4.88，19.52μg/ml 的标 准曲线工作液，按“2.1.1”项下色谱条件测定峰面积，以峰面积为纵坐标（Y），对照品浓度为横坐标（X） 绘制标准曲线，得到靛蓝回归方程：Y=1.433578E-5*X+7.669931E-3，r=0.9998. 表明靛蓝浓度在 0.4919.52μg/ml 范围内峰面积与其浓度具有良好的线性关系 . 2.2 大青叶中靛蓝提取工艺参数的单因素试验
第 34 卷第 5 期（2018）
河西学院学报
Vol. 34 No. 5（2018）
Box-Behnken 模型响应面法优化大青叶药材中 靛蓝的提取条件
于 喆 源1
王
勤 2*
宋 玉 霞2
（1. 甘肃省张掖市质量检验检测研究院；2. 河西学院，甘肃 张掖 734000）
摘 要：目的：通过响应面法优化大青叶药材中主要生物活性成分靛蓝的超声提取方法，为
岛津 InertSustain C18 色谱柱（250mm×4.6mm，5μm），流动相文献中多有报道为甲醇-缓冲盐体系［5-6］， 但考虑到样品为单一药材，干扰成分较少，且选择甲醇-缓冲盐流动时分析时间过长，峰宽较大，原因 可能为靛蓝在水与甲醇乙腈溶解度均不高，所以色谱行为没有表现明显的“三倍规则”［7］，故从分析效率 和实际色谱行为表现角度考虑，选择乙腈-水（40：60）为流动相，柱温 40℃，检测波长 286nm，流速 1.0 ml/min，进样量 10μl，靛蓝理论塔板数＞5000，结果较为满意，结果见图 1.
关键词：响应面法；大青叶靛蓝
中ห้องสมุดไป่ตู้分类号：R28
文献标识码：A
文章编号：1672-0520（2018）05 - 0032 - 07
DOI：10. 13874/j. cnki. 62-1171/g4. 2018. 05. 006
大青叶，十字花科植物菘蓝（Isatis indigotica Fort.）的干燥叶，具有清热解毒，凉血消斑的功效，临 床用于治疗温邪入营、高热神昏、发斑发疹、黄疸、热痢、痄腮、喉痹、丹毒、痈肿等［1-2］. 近年来，大 青叶在临床上应用广泛，既可单味应用，又可配合其他中药材复方使用，疗效确切 . 大青叶化学成分较 为复杂，其中靛玉红，靛蓝，有机酸，苷类及甾醇类等都具有生理活性，《中国药典》2015 年版一部中 大青叶只收录了其靛玉红含量的测定方法，对于其他成分的定量测定并未做出规定［3］. 部分文献采用三 氯甲烷回流作为提取方法［4］，虽取得一定的效果，但因三氯甲烷属高挥发性、毒性较大的试剂，且作为 易制毒试剂受到管制，较难推广 . 因此，本文尝试采用 N，N-二甲基甲酰胺为提取溶剂，以大青叶中靛 蓝含量为表征指标，高效液相色谱法为分析方法，在单因素试验基础上，通过响应面法优化提取方 法，为其进一步建立更加合理的质量控制标准及开发利用提供理论指导和参考 . 1 仪器与试药 1.1 仪器
其进一步研究提供技术参考 . 方法：以市售大青叶药材为原料，在单因素试验的基础上，选择提取
时间，不同比例 N，N-二甲基甲酰胺-水混合液和料液比为影响因素，以靛蓝收率为响应值，根据
Box-Behnken 响应面模型，设计 3 因素 3 水平的响应面试验，建立数学模型，确定最佳提取工艺 . 结
果：提取时间，N，N-二甲基甲酰胺比例和料液比对靛蓝提取率均有明显相关性，三因素间交互
影响亦明显 . 通过软件拟合结合实际，确定最佳提取条件为：提取时间 45min，提取溶剂组成为
70%，料液比 1：60，实测值与模型预测值接近 . 结论：采用响应面法优化大青叶药材中靛蓝超声
提取工艺切实可行，实际值与预测值吻合度高，可以得到较好的提取结果，该工艺提取率高、操
作简便，且不涉及易制毒试剂，对大青叶的进一步开发和工业化推广应用奠定基础 .
匀，制成靛蓝对照品的储备溶液（195.2 μg/ml）. 精确量取上述靛蓝对照品储备液 10ml，置于 100ml 容量 瓶中，以 N，N-二甲基甲酰胺溶解并定容至刻度，摇匀，制成每 1ml 含靛蓝 19.52 μg 的对照品溶液，摇 匀，4℃贮藏，备用 . 2.1.3 供试品溶液的制备
精密称定大青叶药材粉末约 1g，至 100ml 锥形瓶中，精密加入 N，N-二甲基甲酰胺 40ml，称重， 55℃超声提取 40min，放冷，用 N，N-二甲基甲酰胺补足重量，滤过，取续滤液，即得 . 2.1.4 标准曲线的绘制