一種響應(yīng)面法優(yōu)化箬葉總黃酮的超聲提取方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種響應(yīng)面法優(yōu)化箬葉總黃酮的超聲提取方法，稱取一定量的箬葉粉加入容器中，然后加入具有一定體積分?jǐn)?shù)的乙醇溶液，進(jìn)行超聲輔助提取，采用響應(yīng)面法設(shè)定提取的變量參數(shù)；超聲提取結(jié)束后，過濾，得到含有箬葉總黃酮的提取液；上述響應(yīng)面法設(shè)定提取的變量參數(shù)通過以下回歸方程：Y＝1.99+0.088X1+0.22X2－0.046X3+0.040X1X2－0.021X1X3－0.054X2X3－0.12X12－0.19X22－0.25X32；上述式中，響應(yīng)值Y為箬葉總黃酮的提取率；設(shè)定提取的變量參數(shù)X1為提取時(shí)間；X2為料液比；X3為乙醇體積分?jǐn)?shù)；所述X1為20～100min，所述X2為20:1～60:1mL.g?1，所述X3為20～100％。與傳統(tǒng)的浸提法相比較，本發(fā)明不僅大大縮短了提取時(shí)間，而且提高了總黃酮得率，是一種經(jīng)濟(jì)、快捷而且高效的提取工藝。
【專利說明】
-種響應(yīng)面法優(yōu)化篡葉總黃酬的超聲提取方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種響應(yīng)面法優(yōu)化篡葉總黃酬的超聲提取方法，屬于植物提取技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 篡葉為篡竹的葉子，篡竹為禾本科、篡竹屬植物，主要分布于我國長(zhǎng)江W南各省 區(qū)。篡葉當(dāng)前主要作為食品包裝物用于包裹糕子。篡葉被國家衛(wèi)生部確認(rèn)為藥食兩用資源， 是一種可W開發(fā)利用的新型食用、藥用資源?，F(xiàn)代藥物分析研究表明，篡葉中含有篡葉黃 酬、篡葉多糖、有機(jī)砸、鋒、艦、巧、多種維生素和氨基酸等對(duì)人體有益的活性成分。其中的黃 酬類化合物與銀杏黃酬類化合物具有相似的化學(xué)組成，具有明顯的清除自由基、抗脂質(zhì)過 氧化和調(diào)節(jié)血脂的功效。
[0003] 響應(yīng)面分析法（response surface methodology，RSM)作為一種工藝條件優(yōu)化的 有效方法，可W建立連續(xù)變量曲面模型，通過回歸方程來擬合多個(gè)響應(yīng)變量和一系列試驗(yàn) 變量之間的關(guān)系，考察不同試驗(yàn)因素及其交互作用對(duì)目標(biāo)響應(yīng)值的影響。該方法能經(jīng)濟(jì)、有 效、快速地確定多試驗(yàn)因素的最佳組合條件。本研究W乙醇溶液為溶劑，考查了不同乙醇體 積分?jǐn)?shù)、液料比、超聲功率和提取時(shí)間對(duì)篡葉總黃酬的影響規(guī)律，利用響應(yīng)面分析法，獲得 了篡葉總黃酬超聲提取的優(yōu)化工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明針對(duì)W上現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種響應(yīng)面法優(yōu)化篡葉總黃酬的超 聲提取方法。
[0005] 本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種響應(yīng)面法優(yōu)化篡葉總黃酬的超聲 提取方法，所述提取方法主要為先將篡葉粉碎處理得到篡葉粉，稱取一定量的篡葉粉加入 容器中，然后加入具有一定體積分?jǐn)?shù)的乙醇溶液，進(jìn)行超聲輔助提取，采用響應(yīng)面法設(shè)定提 取的變量參數(shù);超聲提取結(jié)束后，過濾，得到含有篡葉總黃酬的提取液；
[0006] 上述響應(yīng)面法設(shè)定提取的變量參數(shù)通過W下回歸方程：
[0007] Υ= 1.99+0.088X1+0.22X2-0.046X3+0.040XiX2-0.021X1X3-0.054X2X3-0.12Xi2- 0.19 枯 2-0.25X32;
[000引上述式中，響應(yīng)值Y為篡葉總黃酬的提取率;設(shè)定提取的變量參數(shù)Xi為提取時(shí)間;枯 為料液比；X3為乙醇體積分?jǐn)?shù);所述Xi為20~lOOmin，所述X2為20:1~60:lmL.g-i，所述X3為 20 ~100%。
[0009] 進(jìn)一步地，所述超聲提取的次數(shù)為1~2次。
[0010] 進(jìn)一步地，所述超聲提取中，超聲功率為100~300W。
[0011] 優(yōu)選地，所述響應(yīng)面分析得到的優(yōu)化提取工藝條件為液料比50,提取時(shí)間80min， 超聲功率234W，乙醇體積分?jǐn)?shù)76%，提取2次。
[0012] 篡葉總黃酬得率的測(cè)試方法采用的是亞硝酸鋼-硝酸侶-氨氧化鋼法，吸取提取液 ImL到lOmL離屯、管中，加入5%亞硝酸鋼溶液ο. 3血，震蕩后靜置5min，再加入10%硝酸侶溶 液0.3mL，震蕩后靜置5min，再加入Imol/L的氨氧化鋼溶液4mL，靜置lOmin后在510nm下測(cè)定 吸光度。代入回歸方程，計(jì)算出樣品提取液中的總黃酬濃度C，篡葉黃酬的含量:Y = C · 50/M X 100%。式中:Y為總黃酬得率，％ ;M為稱量的篡葉粉的準(zhǔn)確質(zhì)量，g。
[0013] 上述亞硝酸鋼-硝酸侶-氨氧化鋼法中回歸方程通過繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線得到：W蘆下的 標(biāo)準(zhǔn)溶液(400ug/mL)為母液，依次稀釋成400，300，200，100，50ug/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。分別取 ImL置于lOmL的具塞比色管中，按照上述亞硝酸鋼-硝酸侶-氨氧化鋼法中的方法測(cè)定吸光 度，W0D日lonm為縱坐標(biāo)，質(zhì)量濃度(ug/mU為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。得回歸方程:Υ = 3.011Χ+ 0.0137，r2 = 0.9992。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用超聲波輔助法提取篡葉總黃 酬得到的優(yōu)化模擬方程為：Y=1.99+0.088Xl+0.22X2-0.046X3+0.040XlX2-0.021XlX3- 0.054X2X3-0.12Xi2-0.19X22-0.25X32。根據(jù)響應(yīng)面分析得到的優(yōu)化提取工藝條件為液料比 50，提取時(shí)間80min，超聲功率234W，乙醇體積分?jǐn)?shù)76 %，提取2次，在此工藝條件下，篡葉總 黃酬得率達(dá)到2.017%，與模型預(yù)測(cè)值2.052%非常接近。與傳統(tǒng)的浸提法相比較，不僅大大 縮短了提取時(shí)間，而且提高了總黃酬得率，是一種經(jīng)濟(jì)、快捷而且高效的提取工藝。
【附圖說明】
[001引圖1是實(shí)施例1中乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)總黃酬得率的影響。
[0016]圖2是實(shí)施例2中液料比對(duì)總黃酬得率的影響。
[0017]圖3是實(shí)施例3中提取時(shí)間對(duì)總黃酬得率的影響。
[001引圖4是實(shí)施例4中超聲功率對(duì)總黃酬得率的影響。
[0019] 圖5是實(shí)施例5中提取時(shí)間與超聲功率對(duì)篡葉總黃酬得率的等高線。
[0020] 圖6是實(shí)施例5中提取時(shí)間與超聲功率對(duì)篡葉總黃酬得率的響應(yīng)面。
[0021] 圖7是實(shí)施例5中提取時(shí)間與乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)篡葉總黃酬得率的等高線。
[0022] 圖8是實(shí)施例5中提取時(shí)間與乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)篡葉總黃酬得率的響應(yīng)面。
[0023] 圖9是實(shí)施例5中超聲功率與乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)篡葉總黃酬得率的等高線。
[0024] 圖10是實(shí)施例5中超聲功率與乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)篡葉總黃酬得率的響應(yīng)面。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解下述【具體實(shí)施方式】?jī)H 用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0026] -種響應(yīng)面法優(yōu)化篡葉總黃酬的超聲提取方法，所述提取方法主要為先將篡葉粉 碎處理得到篡葉粉，稱取一定量的篡葉粉加入容器中，然后加入具有一定體積分?jǐn)?shù)的乙醇 溶液，進(jìn)行超聲輔助提取，采用響應(yīng)面法設(shè)定提取的變量參數(shù);超聲提取結(jié)束后，過濾，得到 含有篡葉總黃酬的提取液；
[0027] 上述響應(yīng)面法設(shè)定提取的變量參數(shù)通過W下回歸方程：
[0028] Υ= 1.99+0.088X1+0.22X2-0.046X3+0.040XiX2-0.021X1X3-0.054X2X3-0.12Xi2- 0.19 拉 2-0.25X32;
[0029] 上述式中，響應(yīng)值Υ為篡葉總黃酬的提取率;設(shè)定提取的變量參數(shù)Xi為提取時(shí)間;拉 為料液比；&為乙醇體積分?jǐn)?shù);所述Xi為20~lOOmin，所述X2為20:1~60:lmL.g-i，所述X3為 20 ~100%。
[0030] 進(jìn)一步地，所述超聲提取的次數(shù)為1~2次。
[0031] 進(jìn)一步地，所述超聲提取中，超聲功率為100~300W。
[0032] 優(yōu)選地，所述響應(yīng)面分析得到的優(yōu)化提取工藝條件為液料比50,提取時(shí)間80min， 超聲功率234W，乙醇體積分?jǐn)?shù)76%，提取2次。
[0033] 篡葉總黃酬得率的測(cè)試方法采用的是亞硝酸鋼-硝酸侶-氨氧化鋼法，吸取提取液 ImL到lOmL離屯、管中，加入5%亞硝酸鋼溶液0.3血，震蕩后靜置5min，再加入10%硝酸侶溶 液0.3mL，震蕩后靜置5min，再加入Imol/L的氨氧化鋼溶液4mL，靜置lOmin后在510nm下測(cè)定 吸光度。代入回歸方程，計(jì)算出樣品提取液中的總黃酬濃度C，篡葉黃酬的含量:Y = C · 50/M X 100%。式中:Y為總黃酬得率，％ ;M為稱量的篡葉粉的準(zhǔn)確質(zhì)量，g。
[0034] 上述亞硝酸鋼-硝酸侶-氨氧化鋼法中回歸方程通過繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線得到：W蘆下的 標(biāo)準(zhǔn)溶液(400ug/mL)為母液，依次稀釋成400，300，200，100，50ug/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。分別取 ImL置于lOmL的具塞比色管中，按照上述亞硝酸鋼-硝酸侶-氨氧化鋼法中的方法測(cè)定吸光 度，W0D日lonm為縱坐標(biāo)，質(zhì)量濃度(ug/mU為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。得回歸方程:Υ = 3.011Χ+ 0.0137，r2 = 0.9992。
[0035] W下實(shí)施例1至4分別采用不同的乙醇體積分?jǐn)?shù)、料液比、提取時(shí)間、超聲功率進(jìn)行 單因素實(shí)驗(yàn)，考察單個(gè)因素對(duì)篡葉總黃酬得率的影響。實(shí)施例5在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，應(yīng) 用Box-Behnken設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并運(yùn)用響應(yīng)面分析法，W總黃酬的率(Y)為響應(yīng)值，提取時(shí)間 (XI)、料液比(拉）、乙醇體積分?jǐn)?shù)(X3)為變量參數(shù)，對(duì)篡葉總黃酬的提取過程進(jìn)行優(yōu)化。
[0036] 實(shí)施例1
[0037] 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)總黃酬得率的影響
[0038] 選擇液料比50:1，提取時(shí)間60min，提取功率200W，考察不同乙醇體積分?jǐn)?shù)(20 %、 40%、60%、80%、100% )對(duì)總黃酬得率的影響。從圖1可W看出，乙醇體積分?jǐn)?shù)在20~80% 之間時(shí)，總黃酬得率逐步增大，乙醇體積分?jǐn)?shù)大于80 %后總黃酬得率逐步減小。因此在其它 因素確定條件下乙醇較佳體積分?jǐn)?shù)選擇80%。
[0039] 實(shí)施例2
[0040] 液料比對(duì)總黃酬得率的影響
[0041 ]選擇乙醇體積分?jǐn)?shù)為80 %、提取時(shí)間60min，提取功率200W，考察不同液料比（20: 1，30:1，40:1，50:1，60: ImL. )對(duì)總黃酬得率的影響。從圖2可W看出，總黃酬得率隨著液 料比的增大而增加，當(dāng)液料比為50時(shí)，總黃酬得率達(dá)到較高水平，繼續(xù)提高液料比總黃酬得 率曲線坡度增長(zhǎng)不明顯。因此從節(jié)約提取溶劑和提取效率的角度來看，其它條件確定條件 下液料比選擇50:1。
[0042] 實(shí)施例3
[0043] 提取時(shí)間對(duì)總黃酬得率的影響
[0044] 選擇乙醇體積分?jǐn)?shù)80 %、液料比50:1，提取功率200W，考察不同提取時(shí)間（20、40、 60、80、100min)對(duì)總黃酬得率的影響。從圖3可W看出，總黃酬得率隨著提取時(shí)間的增加而 升高，超聲提取60min時(shí)達(dá)到最大值，之后總黃酬得率呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。因此從節(jié)能和提高效 率的角度來看，其它條件確定條件下超聲時(shí)間選擇60min。
[0045] 實(shí)施例4
[0046] 超聲功率對(duì)總黃酬得率的影響
[0047] 選擇乙醇體積分?jǐn)?shù)80%、液料比50:1、超聲提取60min，考察不同超聲功率（100、 150、200、250、300胖)提取兩次對(duì)總黃酬得率的影響。由圖4可知。隨著功率升高總黃酬得率 逐漸升高，200W時(shí)總黃酬得率達(dá)到最高，之后隨著功率的升高得率降低，因此當(dāng)其他條件確 定時(shí)，總黃酬較佳超聲功率為200W。
[004引實(shí)施例5
[0049] 響應(yīng)面法優(yōu)化篡葉總黃酬的超聲提取工藝
[0050] 根據(jù)單因素試驗(yàn)的結(jié)果，設(shè)定提取功率為200W，利用響應(yīng)面分析法對(duì)提取時(shí)間、液 料比和乙醇體積分?jǐn)?shù)3個(gè)因素分析得到的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果見表1。
[0化1] 表1 Box-Belmken中屯、組合設(shè)計(jì)及試驗(yàn)結(jié)果
[0化2]
[0053] W篡葉總黃酬得率為響應(yīng)值，對(duì)表1數(shù)據(jù)經(jīng)回歸擬合后，得到回歸方程:Υ=1.99+ 0.088X1+0.22Χ廣0.046X3+0.040ΧιΧ廣0.021ΧιΧ3-0.054Χ2Χ廠0.1 2Χι2-0.19拉 2-0.25X32。通過 Design-ExpertS. 0.7對(duì)表1的數(shù)據(jù)分析，分析結(jié)果見表2，分析結(jié)果顯示，篡葉總黃酬得率二 次多項(xiàng)式模型P<〇.01，達(dá)到極顯著水平;模型的失擬項(xiàng)不顯著(P = 〇. 1139);該模型的復(fù)相 關(guān)系數(shù)R2 = 0.9489,表明該模型的回歸方程的擬合度良好，該方程為篡葉總黃酬得率與提 取工藝參數(shù)的數(shù)學(xué)模型。
[0054] 表2回歸模型方差分析
[ο化5]
[0057]根據(jù)建立的擬合函數(shù)，定性分析提取時(shí)間、液料比和乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)篡葉總黃酬 得率的關(guān)系，每2個(gè)因素對(duì)總黃酬得率的等高線和響應(yīng)面圖分別如圖5~7和如圖8~10所 示，從等高線可W看出總黃酬得率最大值的條件應(yīng)該在圓屯、處。比較3組圖可知，對(duì)篡葉總 黃酬得率影響顯著的因素，表現(xiàn)曲線和響應(yīng)曲面較為睹峭，對(duì)總黃酬得率影響不顯著的因 素，表現(xiàn)曲線和響應(yīng)曲面較為平緩，其中超聲功率對(duì)總黃酬得率影響顯著(Ρ<〇.01)。單因 素對(duì)總黃酬得率的影響順序?yàn)?超聲功率^2)>提取時(shí)間(Χι)>乙醇體積分?jǐn)?shù)(X2)dXiX2、 XiX3、X2)(3的交互作用均不顯著(P>〇.〇5)，說明超聲功率、提取時(shí)間和乙醇體積分?jǐn)?shù)之間的 交互作用對(duì)總黃酬得率的影響較小。
[0化引由Desi即experts. 0.7優(yōu)化后的提取工藝為:液料比50ml/g-i，提取時(shí)間80min，超 聲功率234W，乙醇體積分?jǐn)?shù)76%，提取兩次。在此工藝條件下進(jìn)行3次重復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn)，得到篡 葉總黃酬得率的平均值為2.017 %，達(dá)到模型預(yù)測(cè)值(2.052% )的98.29%，證明應(yīng)用響應(yīng)面 法建立的篡葉總黃酬得率預(yù)測(cè)模型可靠。
[0059] W上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對(duì)本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可W做出各種變化和變型，因此所有 等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種響應(yīng)面法優(yōu)化箬葉總黃酮的超聲提取方法，其特征在于:所述提取方法主要為 先將箬葉粉碎處理得到箬葉粉，稱取一定量的箬葉粉加入容器中，然后加入具有一定體積 分?jǐn)?shù)的乙醇溶液，進(jìn)行超聲輔助提取，采用響應(yīng)面法設(shè)定提取的變量參數(shù);超聲提取結(jié)束 后，過濾，得到含有箬葉總黃酮的提取液； 上述響應(yīng)面法設(shè)定提取的變量參數(shù)通過以下回歸方程： Y= 1.99+0.088X1+0.22X2-0.046X3+0.040XiX2-0.021XiX3-0.054X2X3-0.12Xi 2-0.19X22 -0·25Χ32; 上述式中，響應(yīng)值Y為箬葉總黃酮的提取率;設(shè)定提取的變量參數(shù)X1為提取時(shí)間;X2為料 液比；X3為乙醇體積分?jǐn)?shù);所述Xi為20~IOOmin，所述X2為20:1~60: ImL. g-1，所述X3為20~ 100%〇2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種響應(yīng)面法優(yōu)化箬葉總黃酮的超聲提取方法，其特征在于： 所述超聲提取的次數(shù)為1~2次。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種響應(yīng)面法優(yōu)化箬葉總黃酮的超聲提取方法，其特征在于： 所述超聲提取中，超聲功率為100~300W。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的一種響應(yīng)面法優(yōu)化箬葉總黃酮的超聲提取方 法，其特征在于:所述響應(yīng)面分析得到的優(yōu)化提取工藝條件為液料比50,提取時(shí)間80min，超 聲功率234W，乙醇體積分?jǐn)?shù)76%，提取2次。
【文檔編號(hào)】A61K36/899GK105920415SQ201610453336
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年6月20日
【發(fā)明人】沈丹虹
【申請(qǐng)人】沈丹虹