响应面法分析优化藤梨枝提取工艺研究

师延琼 孙万群（通讯作者）

（上海市徐汇区中心医院药剂科 上海 200031）

藤梨枝为猕猴桃科中华猕猴桃的干燥枝[1]。现代药理研究表明，藤梨根对鼠胃癌细胞具有抑制作用[2]，总黄酮可能是藤梨根抗癌的主要物质基础之一[3]。但对藤梨枝的研究报道较少。应面分析法（RSM）是一种筛选工艺比较好的方法，能筛选各个因素和因素之间相互作用在工艺优选中对评价指标即响应值的影响，可表达因素和评价指标之间的关系[4]。其通过软件拟合二项式模型，得出优化参数，以更好反映实验设计和结果[5]。本实验引入中心组合实验设计，结合效应面法优选藤梨枝的提取工艺，旨在优化醇提取工艺的同时，为响应面法应用于中药提取工艺的可行性提供依据。

1.资料与方法

1.1 仪器

JY2002电子天平、DHG-9140电热鼓风干燥箱、KQ-400KDE型高功率数控超声波清洗器、GB-204电子天平、60-A型多功能切片机、UV750紫外分光光度仪等。

1.2 试剂与试药

芦丁对照品（080-9002）由中国生物制品检定所提供；纯化水；甲醇、95%乙醇、NaNO2、硝酸铝、NaOH、盐酸等均为分析纯。

1.3 样品中总黄酮含量测定

1.3.1 对照品溶液制备 精密称取对照品溶液适量，加甲醇制成每毫升含0.2056mg的溶液，即得。

1.3.2 供试品溶液的制备 取药材1g，10倍量60%乙醇，超声提取1次，20min/次，精密吸取1ml稀释至10ml，摇匀，即得。

1.3.3 显色条件 精密吸取1ml置10ml容量瓶中，加5%NaNO2溶液0.4ml，混匀，放置6min，加10%硝酸铝溶液0.4ml，摇匀，放置6min，加NaOH溶液4ml，再加水置刻度，摇匀，放置15min，以相应的试剂为空白，照紫外-可见分光光度法，在500nm波长处测定吸光度。

1.4 单因素试验考察

1.4.1 提取时间考察 取药材1g三份，加10ml 60%乙醇，超声提取3次，提取时间分别为20min、40min、60min，滤液合并。取0.5ml显色，测吸光度。

1.4.2 溶媒倍量考察 药材1g三份，分别加入10ml、20ml、30ml60%乙醇超声提取1次，20min/次。取适量供式品稀释显色，测吸光度。

1.4.3 提取次数考察 药材1g，分别用10ml60%乙醇超声提取3次，20min/次。取适量供式品显色，测吸光度。

1.5 中心组合设计优选提取工艺条件

采用响应面法将上述3个影响因素作为自变量，将藤梨枝总黄酮含量作为响应结果。

2.结果

2.1 总黄酮含量测定线性范围

2.1.1 检测波长的确定 取对照品溶液标准系列中含量为0.4861mg的芦丁对照品溶液。以相应试剂为空白对照，以200～800nm波长扫描，测定总黄酮在510nm波长处有最大吸收值。

2.1.2 线性关系考察 精密称取无水芦丁对照品适量进行1.2.3中显色处理，以相应试剂为空白，在500nm波长处测定吸光度。以芦丁含量为横坐标，以测得的吸光度为纵坐标，计算回归方程为：Y=11.987，X-0.0869，（R2=0.9998）。表明在0.2056mg～0.8224mg范围内呈良好的线性关系。

2.2 单因素试验

2.2.1 提取时间考察 采用20min、40min、60min超声的总黄酮提取率分别为1.05%、0.99%、1.10%，无显著差异，确定超声时间为20min/次。

2.2.2 溶媒倍量考察 加入溶媒10倍、20倍、30倍的总黄酮提取率分别为2.61%、2.24%、2.50%，无显著差异，确定溶媒倍量为10倍。

2.2.3 超声次数考察 提取两次时，总黄酮的提取率达到了88.40%，见表。

表 超声时间考察结果（%）

2.3 中心组合设计优选水提工艺条件

2.3.1 总黄酮含量方程式 根据以上结果，由Box-Behnken试验拟合出的总黄酮含量Y对超声时间X1、溶媒倍量X2、超声次数X3的二次多项回归方程为:Y=-0.24122+0.11663*X1-0.11761*X3+8.33333E-004*X1*X2+0.026000*X1*X3+3.33333E-003*X2*X3-4.12000E-003*X12+1.61111E-003*X22-0.71200*X32。

2.3.2 响应面优化与分析 根据二次多项式方程，分别回执指标与与响应显著的交互项的响应曲面图和等高线图，比较图1～图3中响应曲面图可知，超声时间和超声次数的交互作用对总黄酮的含量最为显著。根据实际情况及可操作性，调整后最佳提取工艺条件为超声时间25min，加水倍量10倍，提取次数2次。

图1

图2

图3

2.4 验证试验

按修正过的最佳条件进行3次重复试验，3个平行实验的总黄酮含量（%）分别为2.53、2.51、2.52，平均值为2.52。

3.讨论

甲醇法是目前提取藤梨根黄酮用的比较多的方法，考虑到甲醇的毒性以及工艺的安全，乙醇替代甲醇并超声辅助提取藤梨根黄酮[6]。本实验中。采用超声和回流提取总黄酮，根据试验所测结果表明，两种方法所得总黄酮含量都较高，没有显著差异性。为了实验简便、快速及减小试验操作中的人为误差，最终采用超声作为藤梨枝药材总黄酮含量测定的制备方法。藤梨枝溶媒筛选时，选取了40%、60%、80%三个浓度的乙醇，超声提取3次，合并滤液，测得60%乙醇提取率最高，确定60%乙醇作为提取溶媒。本实验以藤梨枝中主要成分总黄酮含量作为评价指标，采用响应面法优选最佳提取工艺研究，确定了最优的提取条件为加60%乙醇10倍，提取2次，每次25min。验证实验结果表明，该工艺稳定可行。