一种响应面法优化箬叶总黄酮的超声提取方法
【专利摘要】本发明公开了一种响应面法优化箬叶总黄酮的超声提取方法，称取一定量的箬叶粉加入容器中，然后加入具有一定体积分数的乙醇溶液，进行超声辅助提取，采用响应面法设定提取的变量参数；超声提取结束后，过滤，得到含有箬叶总黄酮的提取液；上述响应面法设定提取的变量参数通过以下回归方程：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，响应值Y为箬叶总黄酮的提取率；设定提取的变量参数X1为提取时间；X2为料液比；X3为乙醇体积分数；所述X1为20～100min，所述X2为20:1～60:1mL.g?1，所述X3为20～100％。与传统的浸提法相比较，本发明不仅大大缩短了提取时间，而且提高了总黄酮得率，是一种经济、快捷而且高效的提取工艺。
【专利说明】
-种响应面法优化篡叶总黄酬的超声提取方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种响应面法优化篡叶总黄酬的超声提取方法，属于植物提取技术领 域。
【背景技术】
[0002] 篡叶为篡竹的叶子，篡竹为禾本科、篡竹属植物，主要分布于我国长江W南各省 区。篡叶当前主要作为食品包装物用于包裹糕子。篡叶被国家卫生部确认为药食两用资源， 是一种可W开发利用的新型食用、药用资源。现代药物分析研究表明，篡叶中含有篡叶黄 酬、篡叶多糖、有机砸、锋、舰、巧、多种维生素和氨基酸等对人体有益的活性成分。其中的黄 酬类化合物与银杏黄酬类化合物具有相似的化学组成，具有明显的清除自由基、抗脂质过 氧化和调节血脂的功效。
[0003] 响应面分析法（response surface methodology，RSM)作为一种工艺条件优化的 有效方法，可W建立连续变量曲面模型，通过回归方程来拟合多个响应变量和一系列试验 变量之间的关系，考察不同试验因素及其交互作用对目标响应值的影响。该方法能经济、有 效、快速地确定多试验因素的最佳组合条件。本研究W乙醇溶液为溶剂，考查了不同乙醇体 积分数、液料比、超声功率和提取时间对篡叶总黄酬的影响规律，利用响应面分析法，获得 了篡叶总黄酬超声提取的优化工艺。
【发明内容】
[0004] 本发明针对W上现有技术中存在的缺陷，提供一种响应面法优化篡叶总黄酬的超 声提取方法。
[0005] 本发明解决技术问题所采用的技术方案是:一种响应面法优化篡叶总黄酬的超声 提取方法，所述提取方法主要为先将篡叶粉碎处理得到篡叶粉，称取一定量的篡叶粉加入 容器中，然后加入具有一定体积分数的乙醇溶液，进行超声辅助提取，采用响应面法设定提 取的变量参数;超声提取结束后，过滤，得到含有篡叶总黄酬的提取液；
[0006] 上述响应面法设定提取的变量参数通过W下回归方程：
[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，响应值Y为篡叶总黄酬的提取率;设定提取的变量参数Xi为提取时间;枯 为料液比；X3为乙醇体积分数;所述Xi为20~lOOmin，所述X2为20:1~60:lmL.g-i，所述X3为 20 ~100%。
[0009] 进一步地，所述超声提取的次数为1~2次。
[0010] 进一步地，所述超声提取中，超声功率为100~300W。
[0011] 优选地，所述响应面分析得到的优化提取工艺条件为液料比50,提取时间80min， 超声功率234W，乙醇体积分数76%，提取2次。
[0012] 篡叶总黄酬得率的测试方法采用的是亚硝酸钢-硝酸侣-氨氧化钢法，吸取提取液 ImL到lOmL离屯、管中，加入5%亚硝酸钢溶液ο. 3血，震荡后静置5min，再加入10%硝酸侣溶 液0.3mL，震荡后静置5min，再加入Imol/L的氨氧化钢溶液4mL，静置lOmin后在510nm下测定 吸光度。代入回归方程，计算出样品提取液中的总黄酬浓度C，篡叶黄酬的含量:Y = C · 50/M X 100%。式中:Y为总黄酬得率，％ ;M为称量的篡叶粉的准确质量，g。
[0013] 上述亚硝酸钢-硝酸侣-氨氧化钢法中回归方程通过绘制标准曲线得到：W芦下的 标准溶液(400ug/mL)为母液，依次稀释成400，300，200，100，50ug/mL的标准溶液。分别取 ImL置于lOmL的具塞比色管中，按照上述亚硝酸钢-硝酸侣-氨氧化钢法中的方法测定吸光 度，W0D日lonm为纵坐标，质量浓度(ug/mU为横坐标，绘制标准曲线。得回归方程:Υ = 3.011Χ+ 0.0137，r2 = 0.9992。
[0014] 本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明采用超声波辅助法提取篡叶总黄 酬得到的优化模拟方程为：Y=1.99+0.088Xl+0.22X2-0.046X3+0.040XlX2-0.021XlX3- 0.054X2X3-0.12Xi2-0.19X22-0.25X32。根据响应面分析得到的优化提取工艺条件为液料比 50，提取时间80min，超声功率234W，乙醇体积分数76 %，提取2次，在此工艺条件下，篡叶总 黄酬得率达到2.017%，与模型预测值2.052%非常接近。与传统的浸提法相比较，不仅大大 缩短了提取时间，而且提高了总黄酬得率，是一种经济、快捷而且高效的提取工艺。
【附图说明】
[001引图1是实施例1中乙醇体积分数对总黄酬得率的影响。
[0016]图2是实施例2中液料比对总黄酬得率的影响。
[0017]图3是实施例3中提取时间对总黄酬得率的影响。
[001引图4是实施例4中超声功率对总黄酬得率的影响。
[0019] 图5是实施例5中提取时间与超声功率对篡叶总黄酬得率的等高线。
[0020] 图6是实施例5中提取时间与超声功率对篡叶总黄酬得率的响应面。
[0021] 图7是实施例5中提取时间与乙醇体积分数对篡叶总黄酬得率的等高线。
[0022] 图8是实施例5中提取时间与乙醇体积分数对篡叶总黄酬得率的响应面。
[0023] 图9是实施例5中超声功率与乙醇体积分数对篡叶总黄酬得率的等高线。
[0024] 图10是实施例5中超声功率与乙醇体积分数对篡叶总黄酬得率的响应面。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图和【具体实施方式】，进一步阐明本发明，应理解下述【具体实施方式】仅 用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
[0026] -种响应面法优化篡叶总黄酬的超声提取方法，所述提取方法主要为先将篡叶粉 碎处理得到篡叶粉，称取一定量的篡叶粉加入容器中，然后加入具有一定体积分数的乙醇 溶液，进行超声辅助提取，采用响应面法设定提取的变量参数;超声提取结束后，过滤，得到 含有篡叶总黄酬的提取液；
[0027] 上述响应面法设定提取的变量参数通过W下回归方程：
[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，响应值Υ为篡叶总黄酬的提取率;设定提取的变量参数Xi为提取时间;拉 为料液比；&为乙醇体积分数;所述Xi为20~lOOmin，所述X2为20:1~60:lmL.g-i，所述X3为 20 ~100%。
[0030] 进一步地，所述超声提取的次数为1~2次。
[0031] 进一步地，所述超声提取中，超声功率为100~300W。
[0032] 优选地，所述响应面分析得到的优化提取工艺条件为液料比50,提取时间80min， 超声功率234W，乙醇体积分数76%，提取2次。
[0033] 篡叶总黄酬得率的测试方法采用的是亚硝酸钢-硝酸侣-氨氧化钢法，吸取提取液 ImL到lOmL离屯、管中，加入5%亚硝酸钢溶液0.3血，震荡后静置5min，再加入10%硝酸侣溶 液0.3mL，震荡后静置5min，再加入Imol/L的氨氧化钢溶液4mL，静置lOmin后在510nm下测定 吸光度。代入回归方程，计算出样品提取液中的总黄酬浓度C，篡叶黄酬的含量:Y = C · 50/M X 100%。式中:Y为总黄酬得率，％ ;M为称量的篡叶粉的准确质量，g。
[0034] 上述亚硝酸钢-硝酸侣-氨氧化钢法中回归方程通过绘制标准曲线得到：W芦下的 标准溶液(400ug/mL)为母液，依次稀释成400，300，200，100，50ug/mL的标准溶液。分别取 ImL置于lOmL的具塞比色管中，按照上述亚硝酸钢-硝酸侣-氨氧化钢法中的方法测定吸光 度，W0D日lonm为纵坐标，质量浓度(ug/mU为横坐标，绘制标准曲线。得回归方程:Υ = 3.011Χ+ 0.0137，r2 = 0.9992。
[0035] W下实施例1至4分别采用不同的乙醇体积分数、料液比、提取时间、超声功率进行 单因素实验，考察单个因素对篡叶总黄酬得率的影响。实施例5在单因素实验的基础上，应 用Box-Behnken设计进行实验，并运用响应面分析法，W总黄酬的率(Y)为响应值，提取时间 (XI)、料液比(拉）、乙醇体积分数(X3)为变量参数，对篡叶总黄酬的提取过程进行优化。
[0036] 实施例1
[0037] 乙醇体积分数对总黄酬得率的影响
[0038] 选择液料比50:1，提取时间60min，提取功率200W，考察不同乙醇体积分数(20 %、 40%、60%、80%、100% )对总黄酬得率的影响。从图1可W看出，乙醇体积分数在20~80% 之间时，总黄酬得率逐步增大，乙醇体积分数大于80 %后总黄酬得率逐步减小。因此在其它 因素确定条件下乙醇较佳体积分数选择80%。
[0039] 实施例2
[0040] 液料比对总黄酬得率的影响
[0041 ]选择乙醇体积分数为80 %、提取时间60min，提取功率200W，考察不同液料比（20: 1，30:1，40:1，50:1，60: ImL. )对总黄酬得率的影响。从图2可W看出，总黄酬得率随着液 料比的增大而增加，当液料比为50时，总黄酬得率达到较高水平，继续提高液料比总黄酬得 率曲线坡度增长不明显。因此从节约提取溶剂和提取效率的角度来看，其它条件确定条件 下液料比选择50:1。
[0042] 实施例3
[0043] 提取时间对总黄酬得率的影响
[0044] 选择乙醇体积分数80 %、液料比50:1，提取功率200W，考察不同提取时间（20、40、 60、80、100min)对总黄酬得率的影响。从图3可W看出，总黄酬得率随着提取时间的增加而 升高，超声提取60min时达到最大值，之后总黄酬得率呈现下降趋势。因此从节能和提高效 率的角度来看，其它条件确定条件下超声时间选择60min。
[0045] 实施例4
[0046] 超声功率对总黄酬得率的影响
[0047] 选择乙醇体积分数80%、液料比50:1、超声提取60min，考察不同超声功率（100、 150、200、250、300胖)提取两次对总黄酬得率的影响。由图4可知。随着功率升高总黄酬得率 逐渐升高，200W时总黄酬得率达到最高，之后随着功率的升高得率降低，因此当其他条件确 定时，总黄酬较佳超声功率为200W。
[004引实施例5
[0049] 响应面法优化篡叶总黄酬的超声提取工艺
[0050] 根据单因素试验的结果，设定提取功率为200W，利用响应面分析法对提取时间、液 料比和乙醇体积分数3个因素分析得到的试验设计方案及结果见表1。
[0化1] 表1 Box-Belmken中屯、组合设计及试验结果
[0化2]
[0053] W篡叶总黄酬得率为响应值，对表1数据经回归拟合后，得到回归方程:Υ=1.99+ 0.088X1+0.22Χ广0.046X3+0.040ΧιΧ广0.021ΧιΧ3-0.054Χ2Χ厂0.1 2Χι2-0.19拉 2-0.25X32。通过 Design-ExpertS. 0.7对表1的数据分析，分析结果见表2，分析结果显示，篡叶总黄酬得率二 次多项式模型P<〇.01，达到极显著水平;模型的失拟项不显著(P = 〇. 1139);该模型的复相 关系数R2 = 0.9489,表明该模型的回归方程的拟合度良好，该方程为篡叶总黄酬得率与提 取工艺参数的数学模型。
[0054] 表2回归模型方差分析
[ο化5]
[0057]根据建立的拟合函数，定性分析提取时间、液料比和乙醇体积分数对篡叶总黄酬 得率的关系，每2个因素对总黄酬得率的等高线和响应面图分别如图5~7和如图8~10所 示，从等高线可W看出总黄酬得率最大值的条件应该在圆屯、处。比较3组图可知，对篡叶总 黄酬得率影响显著的因素，表现曲线和响应曲面较为睹峭，对总黄酬得率影响不显著的因 素，表现曲线和响应曲面较为平缓，其中超声功率对总黄酬得率影响显著(Ρ<〇.01)。单因 素对总黄酬得率的影响顺序为:超声功率^2)>提取时间(Χι)>乙醇体积分数(X2)dXiX2、 XiX3、X2)(3的交互作用均不显著(P>〇.〇5)，说明超声功率、提取时间和乙醇体积分数之间的 交互作用对总黄酬得率的影响较小。
[0化引由Desi即experts. 0.7优化后的提取工艺为:液料比50ml/g-i，提取时间80min，超 声功率234W，乙醇体积分数76%，提取两次。在此工艺条件下进行3次重复验证试验，得到篡 叶总黄酬得率的平均值为2.017 %，达到模型预测值(2.052% )的98.29%，证明应用响应面 法建立的篡叶总黄酬得率预测模型可靠。
[0059] W上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通 技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可W做出各种变化和变型，因此所有 等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
【主权项】
1. 一种响应面法优化箬叶总黄酮的超声提取方法，其特征在于:所述提取方法主要为 先将箬叶粉碎处理得到箬叶粉，称取一定量的箬叶粉加入容器中，然后加入具有一定体积 分数的乙醇溶液，进行超声辅助提取，采用响应面法设定提取的变量参数;超声提取结束 后，过滤，得到含有箬叶总黄酮的提取液； 上述响应面法设定提取的变量参数通过以下回归方程： 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，响应值Y为箬叶总黄酮的提取率;设定提取的变量参数X1为提取时间;X2为料 液比；X3为乙醇体积分数;所述Xi为20~IOOmin，所述X2为20:1~60: ImL. g-1，所述X3为20~ 100%〇2. 根据权利要求1所述的一种响应面法优化箬叶总黄酮的超声提取方法，其特征在于： 所述超声提取的次数为1~2次。3. 根据权利要求1所述的一种响应面法优化箬叶总黄酮的超声提取方法，其特征在于： 所述超声提取中，超声功率为100~300W。4. 根据权利要求1至3中任意一项所述的一种响应面法优化箬叶总黄酮的超声提取方 法，其特征在于:所述响应面分析得到的优化提取工艺条件为液料比50,提取时间80min，超 声功率234W，乙醇体积分数76%，提取2次。
【文档编号】A61K36/899GK105920415SQ201610453336
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年6月20日
【发明人】沈丹虹
【申请人】沈丹虹
文档序号 :
【 10560025 】
技术研发人员：沈丹虹
技术所有人：沈丹虹
备 注：该技术已申请专利，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
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