全 文 ：响应面法优化西藏绿萝花总多酚提取工艺
李 瑾，王 露，郭东艳，孙 静
（陕西中医药大学，陕西 咸阳７１２０４６）
摘 要：目的：研究西藏绿萝花中总多酚最佳提取工艺条件。方法：在单因素实验基础上，以总多酚得率
为考察指标，采用响应面法优化提取条件。结果：绿萝花提取工艺最佳条件为料液比１∶１７．１４，乙醇浓
度７１．５２％，提取时间２２９ｍｉｎ，该条件下测得多酚得率为１．２３％。结论：利用响应面法分析结果可靠，
得到了绿萝花总多酚提取的最佳工艺条件，为工业化大生产和深入理论研究提供了依据。
关键词：西藏绿萝花；总多酚；提取工艺；响应面分析法
中图分类号：Ｒ２８４．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３－２１９７（２０１６）１９－００４０－０３
ＤＯＩ：１０．１１９５４／ｙｔｃｔｙｙ．２０１６１９０１４
收稿日期：２０１６－０４－０５
基金项目：：陕西省教育厅基金项目（１１ＪＳ０３６；１５ｌｋ１２０８；２０１３ＪＫ０８３３）
作者简介：李瑾（１９７９－），女，陕西中医药大学讲师，研究方向为中药的提取、分离、纯化。
西藏绿萝花Ｓｃｉｎｄａｐｓｕｓ ａｕｒｅｕｓ（Ｌｉｎｄｅｎｅｘ Ａｎｄｒｅ）为天
南星科（Ａｒａｃｅａｓｅ）植物，生长于西藏寒冷地带，作为藏药有
一定的应用历史。《藏医养生图说》［１］中记载，西藏当地居
民经常用此花泡水饮，在活血化瘀方面有较好的效果。有
研究称西藏绿萝花总多酚提取物对α－葡萄糖苷酶有抑制及
抗氧化作用［２］，但目前关于绿萝花活性成分的提取工艺还
鲜有报道。响应面优化法（ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ，
ＲＳＭ）是一种优化生物过程的统计学试验方法，目前已在
诸多领域得到应用［３］。本研究以西藏绿萝花为原料，采用
恒温水浴法用乙醇回流提取总多酚，在考察单因素试验的
基础上，用响应面法优化总多酚的最佳提取工艺，以期为西
藏绿萝花的活性成分开发及深入研究提供理论依据。
１ 原料、仪器及试剂
１．１ 实验原料
西藏绿萝花，经陕西中医药大学药学院生药教研室胡
本祥教授鉴定为天南星科植物西藏绿萝花。
１．２ 实验仪器
ＦＡ２１０４Ｎ电子天平（杭州汇尔仪有限公司）；恒温水浴
箱（苏州凯特尔仪器厂）；电热恒温鼓风干燥箱（上海恒科仪
器有限公司）；数控超声波清洗器（浙江法兰特超声仪器有
限公司）；旋转蒸发器ＲＥ－５２ＡＡ型（上海亚荣生化仪器厂）；
循环水式多用真空泵（西安博越真空设备有限公司）；ＵＶ－
１１０２型紫外分光光度计（深圳欧克仪器有限公司）；石英比
色皿。
１．３ 实验试剂
试剂有乙醇、甲醇、石油醚、盐酸、亚硝酸钠、硝酸铝、氢
氧化钠、磷钼酸、钨酸钠、磷酸、没食子酸，国产分析纯试剂。
２ 方法与结果
２．１ 提取工艺
２．１．１ 提取工艺流程 西藏绿萝花→烘干→粉碎→称量
→石油醚脱脂→药渣→乙醇回流提取→抽滤→浓缩→干燥
→总多酚粗品→恒重称量。
２．１．２ 总多酚的提取 西藏绿萝花干燥经粉碎后精密称
取１０．０ｇ，用１０倍量的石油醚（９０～１２０℃）进行脱色脱脂处
理，在１００℃水浴中加热回流进行脱脂处理２ｈ后，在所得的
药渣中加入一定料液比的乙醇，按以上方法，加热回流提取
３ｈ，合并２次滤渣，用乙醇洗涤数次，洗涤液并入以上滤液
中，浓缩，干燥，得总多酚提取物粉末。
２．２ 西藏绿萝花总多酚含量测定
２．２．１ 标准曲线的绘制 将没食子酸对照品在１２０℃下
干燥至恒重，精密称取２５．０ｍｇ，加适量７０％乙醇超声溶解
１５ｍｉｎ，充分溶解后用７０％乙醇稀释定容至５０ｍＬ，摇匀，即
得含没食子酸０．５ｍｇ／ｍＬ的标准溶液。分别取标准溶液０、
１．０、２．０、３．０、４．０、５．０、６．０、７．０ｍＬ置１０ｍＬ容量瓶中，加
入ＦＣ试剂０．１ｍＬ，５ｍｉｎ后加入１０％碳酸钠溶液０．２ｍＬ，
用７０％乙醇定容至刻度，置４５℃水浴５ｍｉｎ，在７６５ｎｍ 波长
下测定吸光度，并记录吸光度值，以吸光度Ｙ为纵坐标，浓
度Ｘ为横坐标进行线性回归并绘制标准曲线，计算出标准
回归方程为：Ｙ＝１１．０１９Ｘ＋０．０３８ ３，Ｒ２＝０．９９９ ６。
２．２．２ 样品溶液吸光度的测定 精密称取总多酚提取粉
末０．５ｇ，加适量７０％乙醇超声溶解１５ｍｉｎ，充分溶解后用
７０％乙醇稀释定容至２５ｍＬ，摇匀。分别取样品溶液０、１．０、
２．０、３．０、４．０、５．０置１０ｍＬ容量瓶中，加入ＦＣ试剂０．１ｍＬ，
５ｍｉｎ后加入１０％碳酸钠溶液０．２ｍＬ，用７０％乙醇定容至刻
度，置４５℃水浴５ｍｉｎ，在７６５ｎｍ波长下测定吸光度，并记录
吸光度值。
２．２．３ 总多酚含量计算 根据线性回归方程求出所吸入
溶液中多酚的质量，再根据开始制备溶液的体积，再根据每
组之前所取得干浸膏粉末的质量和总干浸膏质量之间的比
例求出每组所提取的总多酚的总质量。
—０４—
总多酚提取率（ｍｇ／ｇ）＝ｃ·ｎ·ｖ／ｍ
式中：ｃ为标准曲线得出总多酚的质量浓度（ｍｇ／ｍＬ），
ｎ为供试品定容时稀释倍数，ｖ为供试品体积，ｍ为样品质
量。
２．３ 单因素考察
２．３．１ 提取时间考察 取绿萝花干燥药材，精确称量
１０．０ｇ，按“２．１．２”项下方法进行试验，选取乙醇浓度为
６０％，料液比为１∶１２，提取时间分别定为１、２、３、４、５ｈ，分次
测定吸光度值，结果显示总多酚的提取率分别为０．８２％、
０．９６％、１．０１％、１．１４％、１．１５％，由于提取５ｈ后，提取率变
化不大，故选择２～４ｈ为时间范围。
２．３．２ 提取浓度考察 按“２．１．２”项下方法，选取提取时
间为４ｈ，料液比１∶１８，乙醇提取浓度分别选用５０％、６０％、
７０％、８０％，测定吸光度值，计算多酚得率。结果显示总多
酚提取率分别为１．１２％、１．１５％、１．２２％、１．１６％，故选择
６０％～８０％的乙醇浓度为考察范围。
２．３．３ 料液比考察 按“２．１．２”项下方法，选取提取时间
为４ｈ，乙醇提取浓度为７０％，料液比分别为１∶６、１∶１２、１
∶１８、１∶２０测定吸光度值，计算多酚提取率。结果显示总
多酚提取率分别为１．１２％、１．１４％、１．２２％、１．２２％，故选择
１∶６～１∶１８为考察范围。
２．４ 响应面优化实验设计
根据Ｂｏｘ－Ｂｅｈｎｋｅｎ中心组合试验设计原理［６］，采用Ｄｅ－
ｓｉｇｎ－Ｅｘｐｅｒｔ－８．０５ｂ软件，在单因素试验的基础上，以料液
比、提取浓度和提取时间３个条件因素为自变量，以总多酚
提取率为响应值，以最小二乘法拟合方程表达响应值。因
素水平见表１，实验方案与结果见表２。
表１ Ｂｏｘ－Ｂｅｈｎｋｅｎ试验因素与水平编码
编码水平 提取浓度Ｘ１（％） 提取时间Ｘ２（ｈ）料液比Ｘ３（ｇ／ｍＬ）
－１ ６０ ２ １∶６
０ ７０ ３ １∶１２
１ ８０ ４ １∶１８
表２ 提取工艺响应面实验设计及结果
序号
提取浓
Ｘ１度（％）
提取时间
Ｘ２（ｈ）
料液比
Ｘ３（ｇ／ｍＬ）
总多酚
得率（％）
１ ６０ ４ １∶１２ １．１４
２ ８０ ２ １∶１２ ０．８４
３ ８０ ３ １∶１８ １．１０
４ ７０ ４ １∶０６ １．１２
５ ７０ ３ １∶１２ １．１４
６ ７０ ３ １∶１２ １．１４
７ ６０ ３ １∶０６ ０．９８
８ ６０ ２ １∶１２ ０．９６
９ ７０ ４ １∶１８ １．２２
１０ ８０ ４ １∶１２ １．１０
１１ ７０ ２ １∶０６ ０．８２
１２ ６０ ３ １∶１８ １．１２
１３ ７０ ２ １∶１８ １．０６
１４ ７０ ３ １∶１２ １．１４
１５ ７０ ３ １∶１２ １．１４
１６ ８０ ３ １∶０６ ０．９２
１７ ７０ ３ １∶１２ １．１４
２．５ 实验结果分析
对表２进行二元多次回归，从而拟合得到提取浓度
（Ｘ１）、提取时间（Ｘ２）、提取料液比（Ｘ３）与绿萝花总多酚之间
的二元多次回归方程为：
Ｙ＝－３．２０２ ５０＋０．０９７ ５００Ｘ１＋０．３５７ ５０Ｘ２＋０．０４１
２５０Ｘ３＋０．００２Ｘ１Ｘ２＋０．０００ １６７Ｘ１Ｘ３－０．００５ ８３Ｘ２Ｘ３－
０．０００ ７７５Ｘ１２－０．０５２ ５Ｘ２２－０．０００ ９０３Ｘ３２
从方程中可以看出，各因素对响应值的影响程度即为
方程中各项系数绝对值的大小，而影响的方向则为系数的
正负［７－９］。又知，影响绿萝花总多酚提取率的各因素顺序为
Ｘ２＞Ｘ１＞Ｘ３，另对上述回归模型进行了显著性检验分析，结
果见表３，由表３可知，一次项中Ｐ＜０．０００１，说明提取时
间、料液比对总多酚提取率有着极显著影响，且具有统计学
意义，二次项中Ｘ２２、Ｘ３２对多酚提取影响极显著，Ｘ１２对多酚
得率有显著性影响；交互项 Ｘ１Ｘ２ 对总多酚得率影响极显
著，Ｘ１Ｘ３对总多酚得率有显著性影响。从回归方程中各项
方差的进一步检验中也可得出，方程失拟项不显著，表明该
方程对实验拟合情况好，实验误差小。
表３ 总多酚得率方差分析
方差来源 ＳＳ ｆ ＭＳ Ｆ Ｐ
Ｘ１ ０．００７２ １ ０．００７２ ５６．００ ０．０００１
Ｘ２ ０．１０００ １ ０．１０００ ７８７．５０ ＜０．０００１
Ｘ３ ０．０５４０ １ ０．０５４０ ４２３．５０ ＜０．０００１
Ｘ１Ｘ２ ０．００１６ １ ０．００１６ １２．４４ ０．０００１
Ｘ１Ｘ３ ０．０００４ １ ０．０００４ ３．１１ ０．００９６
Ｘ２Ｘ３ ０．００４９ １ ０．００４９ ３８．１１ ０．１２００
Ｘ１２ ０．０２５０ １ ０．０２５０ １９６．７０ ０．０００５
Ｘ２２ ０．０１２０ １ ０．０１２０ ９０．２６ ＜０．０００１
Ｘ３２ ０．００４４ １ ０．００４４ ３４．５９ ＜０．０００１
残差 ０．０００９０ ７ ０．０００１３ ０．０００６
失拟项 ０．０００９０ ３ ０．０００３０
误差 ０．０００ ４ ０．０００
总离差 ０．２２ １６
总模型 ０．２２ ９ ０．０２４ １８６．０５ ＜０．０００１
影响总多酚得率的３个因素即乙醇浓度、提取时间、料
液比 ［１０－１１］的等高线图和响应面图，见图１～图３。分析结果
表明，模型拟合程度高，实验误差小。为了验证此方程的适
用性，对方程求导，并令其等于零，可得到曲面的最大点，即
３个主要因素的最佳平均值，转化后所得即为绿萝花总多酚
的最优提取条件：提取时间２２９ｍｉｎ，料液比１∶１７．１４，乙醇
浓度７１．５２％，预测提取率为１．２３％。
３ 结语
响应面分析法与正交分析法不同，正交分析法建立在
筛选最佳因素水平组合上，而对于整个体系的优化组合和
响应值筛选存在不足。本实验应用响应面分析法考察了西
藏绿萝花总多酚的提取工艺，为有效利用丰富的西藏绿萝
花资源、工业化提取西藏绿萝花总多酚提供方案。
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