全 文 ：3 结语
对蝉花菌丝生长的培养条件的研究结果表明 ，以
Richard 液为培养基，葡萄糖为碳源，蛋白胨为氮源，装液
量 60 mL，初始 pH 值为 6.0~7.0，摇床转速为 180 r/min 和
培养温度为 25℃时，有利于菌丝生长。 说明，不同的培养
基、碳源、氮源、装液量、培养基初始 pH值、摇床转速及培
养温度对蝉花菌丝生长状况的影响不同。 本研究仅是对
蝉花菌丝培养条件的研究， 有关蝉花人工驯化栽培需要
进一步的研究。
参考文献：
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况的影响[J].湖北农业科学,2010,49(11):2734-2737.
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超临界 CO2萃取蜘蛛香中总缬草三酯的工艺研究
罗喜荣1，苑天红1，杨 军2，莫彬彬2
（1.贵阳医学院药学院，贵州 贵阳 550004； 2.中国科学院地球化学研究所，贵州 贵阳 550002）
摘 要：探讨超临界 CO2萃取蜘蛛香中总缬草三酯的优化工艺条件，采用响应曲面法考察萃取压力、萃取温度、萃取时间对总
缬草三酯收率的影响。 结果表明，超临界 CO2萃取蜘蛛香中总缬草的优化萃取条件为：萃取压力 30 MPa、萃取温度 43℃、萃取时间
45 min，此条件下总缬草三酯的收率为 2.46%。
关键词：蜘蛛香； 总缬草三酯； 超临界 CO2萃取； 响应曲面法
中图分类号：R284.2 文献标识码：A 文章编号：1004-874X（2012）16-0119-03
Study on supercritical CO2 extraction process of total
valepotriates from Valeriana jatamansi Jones
LUO Xi-rong1，YUAN Tian-hong1，YANG Jun2，MO Bin-bin2
(1.College of Pharmacy, Guiyang Medical College, Guiyang 550004, China;
2.Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guiyang 550002, China)
Abstract： To investigate the optimum extraction of total valepotriates from Valeriana jatamansi Jones by supercritical carbon dioxide
extraction, the response surface methodology was applied to analyse extraction parameters such as extraction pressure, extraction
temperature and extraction time. The results showed that optimal extraction conditions were as follows: extraction pressure 30 MPa,
extraction temperature 43℃, extraction time 45 min, under the above conditions, the yield of total valepotriates was 2.46%.
Key words： Valeriana jatamansi Jones; total valepotriate; supercritical CO2 extraction; response surface methodology
蜘蛛香为败酱科缬草属植物蜘蛛香 （Valeriana
jatamansi Jones）的干燥茎及根，收载于 2010年版《中国药
典》，具有理气止痛、消食止泻、祛风除湿、镇静安神的功
效，缬草三酯类（Valepotriates）是其主要活性成分及质量
控制指标[1]。 缬草三酯类属环烯醚萜类，具有镇静催眠、抗
焦虑、抗病毒、抗胃癌、解痉、血管舒张等多种药理作 用 [2-
7]，但易氧化、水解、热降解、对光不稳定。 其提取方法主要
有冷浸、渗漉、二氯甲烷索氏提取和超声波提取等，但存在
溶剂用量大、提取时间长等缺点[8]。超临界 CO2萃取技术具
有步骤简单、选择分离效果好、提取率高、产物无溶剂残
留、有利于热敏性物质的萃取等优点。 因此，本研究采用
Box-Behnken 响应曲面法对超临界 CO2萃取蜘蛛香中总
缬草三酯的工艺进行优化，寻找最佳工艺条件，为进一步
收稿日期：2012-03-20
基金项目：贵州省科技基金（黔科合 J 字[2011]2288 号）；贵州省
中药现代化专项（黔科合 ZY 字[2012]3010号）
作者简介：罗喜荣（1973-），女，硕士，副教授，E-mail：luoxirongyj@126.
com
通讯作者：杨军（1972-），男，硕士，副研究员，E-mail：yjsfe@sina.
com
广东农业科学 2012年第 16期 119
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2012.16.014
水平
-1
0
1
X3（萃取时间，min）
20
40
60
X2（萃取温度，℃）
35
45
55
X1（萃取压力，MPa）
14
22
30
表 1 Box-Behnken 响应曲面试验因素及水平
因素
P值
0.001
0.307
F值
30.98
2.41
均方
0.070436
0.002273
0.002967
0.001233
平方和
0.633927
0.011367
0.008900
0.002467
0.645293
自由度
9
5
3
2
14
方差来源
模型
残差
失拟
误差
总和
表 3 回归模型的方差分析
R2=0.9824
P值
0.038
0.007
0.008
0.045
0.038
0.007
0.062
0.496
0.135
0.921
t测验
-2.800
4.405
4.269
2.663
-2.804
-4.416
-2.401
-0.734
-1.783
0.105
标准差
0.677151
0.022601
0.023817
0.008053
0.000388
0.000248
0.000062
0.000298
0.000149
0.000119
回归系数
-1.89602
0.09956
0.10169
0.02145
-0.00109
-0.00110
-0.00015
-0.00022
-0.00027
0.00001
自由度
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
系数项
常量
X1
X2
X3
X12
X22
X32
X1X2
X1X3
X2X3
表 4 回归模型系数显著性测验
总缬草
三酯收率（%）
1.85
2.43
1.88
2.39
1.81
2.35
2.11
2.48
2.11
2.06
2.23
2.19
2.32
2.28
2.35
X3
（萃取时间，min）
0
0
0
0
-1
-1
1
1
-1
-1
1
1
0
0
0
X2
（萃取温度，℃）
-1
-1
1
1
0
0
0
0
-1
1
-1
1
0
0
0
X1
（萃取压力，MPa）
-1
1
-1
1
-1
1
-1
1
0
0
0
0
0
0
0
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
表 2 响应曲面试验设计方案及结果
因素
分离纯化总缬草三酯奠定基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
蜘蛛香：2011 年 11 月采自贵州关岭， 自然阴干后粉
碎过 0.25 mm 筛，备用；缬草三酯标准品：四川维克奇生物
科技公司；甲醇为分析纯。
仪器设备：4 L超临界萃取装置（自行研制），T6新世纪
紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器公司）。
1.2 试验方法
1.2.1 总缬草三酯的提取 采用 Box-Behnken 响应曲面
设计法，以萃取压力（X1）、萃取温度（X2）、萃取时间（X3）为
自变量，以总缬草三酯收率（Y）为响应指标，设计 3因素 3
水平试验方案（表 1）。 取蜘蛛香粉 200 g置于超临界萃取
器，设定 CO2流量为 20 L/h，解析压力为 5 MPa，解析温度
为 55℃，当达到预定温压条件，泵入 CO2萃取一定时间得
黄褐色油状物。
1.2.2 总缬草三酯的测定 取缬草三酯适量用甲醇溶解
配制成 100 μg/mL的标准贮备液；分别取缬草三酯标准贮
备液 0.25、0.50、0.75、1.00、1.25 mL 置于 5 mL 比色管中，
用甲醇定容至刻度，配制成系列标准工作溶液。 以甲醇作
空白试剂，在 256 nm 处测定缬草三酯标准工作溶液的吸
光度，以吸光度（A）对相应的浓度（C）绘制工作曲线，得线
性回归方程：A=0.0383C+0.0042（r=0.9998）。取蜘蛛香超临
界萃取物 20 mg 同法测定， 根据工作曲线计算总缬草三
酯的质量及收率（Y），Y（%）=总缬草三酯质量/原料质量×
100。
2 结果与分析
2.1 响应曲面试验结果及模型方程的建立
总缬草三酯的超临界 CO2提取响应曲面试验设计方
案与结果见表 2。
利用 Minitab 16 软件对表 2 试验数据进行多元回归
拟合 ， 得响应曲面二次多元回归模型 ：Y=-1.89602+
0.09956X1 +0.10169X2 +0.02145X3 -0.00109X12 -0.0011X22 -
0.00015X32-0.00022X1X2-0.00027X1X3+0.00001X2X3。
对该模型进行方差分析 ，结果见表 3，回归模型系
数显著性测验结果见表 4。 由表 3 可知，模型 P=0.001<
0.01，表明该模型极显著 ；失拟项 P=0.307>0.05，不显
著；R2=0.9824，说明该模型拟合程度良好，试验误差小，
可以用此模型对总缬草三酯的超临界 CO2 提取进行分
析和预测。 由表 4 可知，模型中一次项 X3、二次项 X12显
著，一次项 X1 及 X2、二次项 X22 极显著 ，其他项均不显
著。
2.2 响应曲面分析与优化
根据回归模型作出响应曲面图（图 1～图 3）。 比较 3
个图可知，萃取压力对总缬草三酯收率的影响最大、表现
为曲面较陡， 萃取温度影响次之， 萃取时间相对影响最
小。
运用软件响应优化器望大寻优得到总缬草三酯最佳
提取工艺条件为：萃取压力 30 MPa、萃取温度 43.69℃、
萃取时间 47.07 min。 为检验响应曲面法所得结果的可靠
性， 采用上述优化提取条件进行总缬草三酯的超临界
120
Y
（收
率
， %
）
2.4
2.2
2.0
1.8
15 20
25 30
20
40
60
X1（萃取压力，MPa）
图 2 萃取压力和萃取时间对总缬草三酯收率的影响
X3
（萃
取
时
间
，m
in）
Y
（收
率
， %
） 2.4
2.2
2.0
15
20
25 30
40
48
56
X1（萃取压力，MPa）
图 1 萃取压力和萃取温度对总缬草三酯收率的影响
X 2
（萃
取
温
度
，℃
） Y
（收
率
， %
） 2.3
2.2
2.1
40
48
56
20
40
60
X2（萃取温度，℃）
图 3 萃取温度和萃取时间对总缬草三酯收率的影响
X3
（萃
取
时
间
，m
in）
CO2提取，为方便实际操作将提取工艺参数修正为：萃取
压力 30 MPa、萃取温度 43℃、萃取时间 45 min，此条件
下总缬草三酯的收率为 2.48%。 模型验证试验的总缬草
三酯平均收率为 2.46%，与理论预测值非常接近，表明基
于响应曲面法获得的优化提取工艺参数准确可靠， 具有
实用价值。
3 结语
通过响应曲面法建立了蜘蛛香总缬草三酯的收率
与萃取压力、萃取温度、萃取时间关系的回归模型，经检
验证明该模型准确有效，超临界 CO2 萃取总缬草三酯优
化工艺条件为：萃取压力 30 MPa、萃取温度 43℃、萃取
时间 45 min， 此条件下总缬草三酯的平均收率为
2.46%，萃取物中总缬草三酯平均含量为 49.35%，有利
于蜘蛛香总缬草三酯的后续分离纯化及药理、药效学的
深入研究。
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121