Page 54 - 《中国药房》2021年第1期
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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