Page 54 - 《中国药房》2021年第1期
P. 54

6.0                       6.0                    2.6 Box-Behnken设计-响应面法优化总三萜提取工艺
          %  5.0                    %  5.5                      由单因素试验结果可以看出,山茱萸叶总三萜含量
          总三萜含量,  4.0               总三萜含量,  5.0             随提取次数的增加而增加,但是当提取次数达到3次时,
           3.0
                                     4.5
           2.0                       4.0                    总三萜含量随提取次数上升的幅度明显减小,此时再增
               30  50  70  90           10∶1  20∶1  30∶1  40∶1  加提取次数对总三萜含量的影响较小。同时,综合考虑
                 乙醇体积分数,%                    液料比
                 A.乙醇体积分数                   B.液料比           山茱萸叶总三萜提取成本等实际生产问题,将提取次数
           6.5
                                     7.5                    固定为3次,并以总三萜含量(Y)为响应值,以乙醇体积
          %  6.0                    %  7.0
          总三萜含量,  5.5               总三萜含量,  6.5             分数(A)、液料比(B)、提取时间(C)等3个影响因素为响
                                     6.0
                                                            应因素,利用 Design Expert 8.0.6 软件设计 3 因素 3 水平
           5.0                       5.5                    的响应面试验以优化山茱萸叶总三萜的最佳提取工
                                     5.0
               30  60  90  120           1  2   3   4
                  提取时间,min                  提取次数            艺。因素与水平见表 1;Box-Behnken 设计及结果见表
                  C.提取时间                   D.提取次数
                                                            2;方差分析结果见表3。
              图1 各因素对山茱萸叶总三萜含量的影响
                                                                            表1 因素与水平
        Fig 1 Effects of each factor on the content of total
                                                                         Tab 1 Factors and levels
               triterpenes from the leaves of C. officinalis
                                                                                       因素
                                                               水平
        达到最高。笔者推测这是因为游离三萜类化合物极性                                           A,%            B           C,min
                                                               -1         50             20∶1         60
        小,可溶于乙醇;而三萜皂苷类化合物极性较大,易溶于
                                                                0         70             30∶1         90
        热水、乙醇等。因此,当提取溶剂中含水量较大时,总三                               1         90             40∶1         120
        萜在提取溶剂中的溶解度受限而不能被充分提取,导致                                      表2 Box-Behnken设计及结果
        其含量降低;当提取溶剂中含水量较小时,虽因乙醇体                                   Tab 2  Box-Behnken design and results
        积分数的增大而使总三萜的溶解度有所增加,但乙醇体
                                                            试验号       A          B        C       总三萜含量,%
        积分数过大又可能会导致山茱萸叶的溶胀度降低,反而                            1        -1         -1        0          4.55
        使总三萜含量降低 。                                          2         1         -1        0          5.81
                        [19]
                                                            3        -1          1        0          5.12
        2.5.2  液料比的影响        从图 1B 可以看出,随着液料比
                                                            4         1          1        0          6.23
        的增加,山茱萸叶总三萜含量一直呈现上升趋势,但当                            5        -1          0       -1          5.43
        液料比达到30 ∶ 1(mL/g)时这一上升趋势趋于平缓。笔                      6         1          0       -1          6.17
        者推测这是因为随着提取溶剂用量的增加,山茱萸叶的                            7        -1          0        1          5.00
                                                            8         1          0        1          6.26
        溶胀度也会随之增大,其中的总三萜会越来越多地进入
                                                            9         0         -1       -1          6.83
        提取溶剂,最终达到平衡;另外在总三萜溶解度不变的                            10        0          1       -1          7.08
        情况下,提取溶剂用量的增加也会使总三萜的提取总量                            11        0         -1        1          7.09
                                                            12        0          1        1          7.17
        有所增加,但是当总三萜含量达到一定程度后,药材中
                                                            13        0          0        0          6.93
        的总三萜已基本提取完全,再增加液料比也难以使其含                            14        0          0        0          7.07
        量有较大的改变。                                            15        0          0        0          7.02
        2.5.3  提取时间的影响         从图 1C 可以看出,随着提取                             表3   方差分析结果
        时间的增加,山茱萸叶总三萜含量一直呈现上升趋势,                                     Tab 3  Analysis result of variance
        但当提取时间达到 90 min 时这一上升趋势趋于平缓。                        因素    平方和       自由度    均方          F        P
        笔者推测这是因为刚开始提取时,山茱萸叶可能未能够                            模型    10.770      9    1.200      42.38    0.000 3
        充分地溶胀,总三萜的溶出度较低;随着提取时间的增                            A      2.390      1    2.390      84.56    0.000 3
                                                            B      0.220      1    0.220       7.72    0.039 0
        加,山茱萸叶的溶胀度逐渐增大,总三萜大量溶出;但当
                                                            C      1.250×10 -5  1  1.250×10 -5  4.428×10 -4  0.984 0
        提取时间达到90 min左右时,药材中的总三萜已基本提                         AB     5.625×10 -3  1  5.625×10 -3  0.20   0.674 0
        取完全,其含量增加趋于平缓。                                      AC     0.068      1    0.068       2.39    0.182 4
                                                            BC     7.225×10 -3  1  7.225×10 -3  0.26   0.634 4
        2.5.4  提取次数的影响         从图 1D 可以看出,随着提取
                                                            A 2    7.800      1    7.800      276.28  <0.000 1
        次数的增加,山茱萸叶总三萜含量呈现上升趋势,但当                            B 2    0.058      1    0.058       2.07    0.209 6
        提取次数超过3次时这一上升趋势趋于平缓。笔者推测                            C 2    0.097      1    0.097       3.42    0.123 7
        这是因为刚开始提取时,提取溶剂能够和山茱萸叶充分                            残差     0.140      5    0.028
                                                            失拟项    0.130      3    0.044       8.68    0.105 1
        地接触,故总三萜含量逐渐升高;但当提取次数增加到
                                                            纯误差    0.010      2    5.033×10 -3
        一定程度时,药材中的总三萜已基本提取完全,再增加                            总和    10.910     14
                                                                                 2
                                                                                        2
                                                                           2
        提取次数也难以使总三萜含量有较大改变。                                               R =0.987 1 R adj=0.963 8 R pred=0.805 6
        ·48 ·   China Pharmacy 2021 Vol. 32 No. 1                                    中国药房    2021年第32卷第1期
   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59