免费文献传递   相关文献

朱砂根愈伤组织中岩白菜素提取工艺优化



全 文 :朱砂根(Ardisia crenata Sim)中含有很多有效
的药用成分, 其中最主要的药用成分是岩白菜素
(bergenin), 分子式为 C14H16O9。 岩白菜素的主要药
理作用可总结为止咳作用 [1]、 对气管-肺组织呼吸
的影响作用 [2]、 抗炎作用 [3]、 护肝作用、 抗 HIV 病
毒作用[4]、 促进病变组织恢复、 免疫增强作用等 [5]。
1975 年, 云南制药厂采用加热回流的提取方式对
岩白菜素进行提取, 提取率为 3.35%; 陈文斗等[6]、
刘伟华等 [7]用甲醇浸泡药材, 以超声波助溶提取岩
白菜素, 取得较好效果; 周庆华等 [8]、 龚建夫等 [9]
设计了一套岩白菜素的提取新工艺, 新工艺的提取
率(2.5%)与老工艺的提取率(1.8%)相比, 明显提
高; 胡文杰等[10]对朱砂根中岩白菜素的提取条件进
行优化, 认为索氏提取器法提取岩白菜素的优化条
件为: 提取溶剂为 95%乙醇, 提取温度为 85 ℃,
料液比为 1 ∶ 12, 提取时间为 8 h, 提取次数 2 次,
在此条件下岩白菜素的提取率为 2.30%; 超声波提
取法提取岩白菜素的优化条件为 : 提取溶剂为
95%乙醇, 提取功率为 50 W, 提取时间为 50 min,
提取次数为 2 次, 料液比为 1 ∶ 11, 在此条件下岩
白菜素的提取率为 2.54%。 2 种提取方法相比, 以
超声波提取法的提取率为高。 本试验为优化朱砂根
愈伤组织中岩白菜素的提取工艺, 在单因素试验基
础上, 采用响应面法建立了朱砂根愈伤组织中岩白
菜素提取方法的二次多项数学模型, 并验证了该模
型的有效性; 探讨了浸提温度、 浸提时间、 料液比
3 个因子的交互作用及其最佳水平。 以期为朱砂根
愈伤组织中岩白菜素的提取提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 试验材料 选取生长势强、 无褐变的白色
冰砂状松散的朱砂根愈伤组织作为试验材料。
1.1.2 试剂与仪器 (1)主要试剂。 岩白菜素标准
品均由上海生工生物工程技术服务有限公司提供。
用于提取样品的甲醇为分析纯(天津化学试剂有限公
热带作物学报 2012, 33(4): 730-736
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期: 2011-10-20 修回日期: 2012-04-03
基金项目: 国家科技支撑计划项目(No. 2007BAD07B03); 福建省重大科技平台建设项目(No. 2008N2001)。
作者简介: 何雪娇(1984年—), 女, 硕士, 助理研究员。 研究方向: 生物技术。 *通讯作者: 赖钟雄, E-mail: laizx01@163.com。
朱砂根愈伤组织中岩白菜素提取工艺优化
何雪娇 1,2, 赖钟雄 1*
1 福建农林大学园艺植物生物工程研究所, 福建福州 350002
2 福建省热带作物科学研究所, 福建漳州 363001
摘 要 在单因素试验(提取溶剂及提取溶剂浓度、 提取时间、 提取温度、 提取功率、 料液比和提取次数)的基
础上选取提取温度、 提取时间、 料液比这 3 个因素进行二次回归正交组合设计试验(响应面分析法), 利用响应
面法对朱砂根愈伤组织中岩白菜素提取工艺参数进行优化研究。 结果表明: 当提取时间为 49.74 min, 提取温度
为 80.08 ℃, 料液比为 1 ∶ 10.00 时, 岩白菜素的浓度达到最大为 81.34 μg/mL。
关键词 朱砂根; 愈伤组织; 岩白菜素; 提取工艺
中图分类号 S567 文献标识码 A
Optimize the Extraction Process of Bergenin
in Callus Culture of Ardisia crenata
HE Xuejiao1,2, LAI Zhongxiong1
1 Institute of Horticultural biotechnology, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou, Fujian 350002, China
2 Fujian Institute of Tropical Crops, Zhangzhou, Fujian 363001, China
Abstract The effects of different temperature, time and the ratio of solid to solution on the extraction yield of
bergenin in Ardisia crenata were investigated based on composite design of quadratic regression. The extraction
technique parameters were optimized with response surface methodology, and the results showed that the optimum
extraction parameters were the temperature of 80.08 ℃, the time of 49.74 minutes and the ratio of solid to solution
of 1 ∶ 10.00. Under those conditions, the concentration of bergenin reached the maximum with 81.34 μg/mL.
Key Words Ardisia crenata; Callus culture; Bergenin; Extraction process
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2012.04.028
第 4 期 何雪娇等: 朱砂根愈伤组织中岩白菜素提取工艺优化
表 2 提取方法的比较
提取方法 岩白菜素浓度/(μg/mL)
溶剂浸提法 20.34
微波浸提法 25.68
超声波提取法 56.31
表 1 试验设计
影响因素 试验设计
提取时间/min 10、 20、 30、 40、 50、 60
提取功率/W 50、 80、 110、 140
提取温度/℃ 60、 70、 80、 90
提取料液比/(g/mL) 1 ∶ 8、 1 ∶ 9、 1 ∶ 10、 1 ∶ 11、 1 ∶ 12
提取次数/次 1、 2、 3、 4
提取溶剂浓度
乙醇: 95%; 甲醇: 65%、 70%、 75%、
80%、 85%、 90%、 95%、 100%
司), 用于流动相的甲醇均为色谱纯(德国MERCK),
超纯水。 (2)仪器。 超声波细胞粉碎机; 1 mL 和
5 mL Nichipet FX 微量移液管; RE52-3 旋转蒸发
仪 (上海沪西分析仪器厂 ) ; 紫外分光光度计 ;
AllegraTM 21RC Centrifuge Beckman 台式高速离心
机; 日本 Hitachi日立 L-2000 高效液相色谱系统分
为色谱型号: 日本 Hitachi(日立)L-2000; 色谱工作
站: D-2000 Elite; 柱温箱: 日本 YAMATAKE(山武)
SDC15温度数字调节器; 色谱柱: 美国 phenomenex
(菲罗门)Luna C18(250*4.6); 泵: Hitachi L-2130;
自动进样器: Hitachi L-2200; 紫外-可见检测器:
Hitachi L-2420; 荧光检测器 : Hitachi L-2485;
KQ-400DB型超声清洗器(昆山市超声仪器有限公司);
0.22 μm 有机相微孔滤膜; 2 mL 一次性注射器; 有
机相 0.45 μm 的滤膜砂星过滤装置。 岩白菜素的测
定采用外标法。
1.2 方法
1.2.1 原材料的处理 将朱砂根愈伤组织放在恒
温箱烘干至恒重, 用研钵研成粉末, 称取一定的克
数, 甲醇浸提, 经过 2次超声波浸提, 再进行旋转
蒸发定容, 即为供试样品。 随后用高效液相色谱仪
进行岩白菜素提取率的测定。
1.2.2 试验设计
(1)不同提取方法对岩白菜素提取率的影响。 试
验比较分析了溶剂浸提法、 微波浸提法和超声波提
取法对岩白菜素提取率的影响。
(2)单因素试验。 在朱砂根愈伤组织岩白菜素
的提取过程中, 影响岩白菜素含量提取的因素很
多, 本试验主要研究了提取溶剂及提取溶剂浓度、
提取时间、 提取温度、 提取功率、 料液比和提取次
数对岩白菜素提取率的影响, 其试验设计见表 1。
(3)响应面法试验。 经初步试验选定提取温度、
提取时间、 料液比(甲醇体积)作为主要影响因素,
以提取液中岩白菜素含量为指标, 在单因素试验的
基础上采用 3 因素、 3 水平、 二次回归正交组合设
计试验(响应面分析法), 优化提取工艺参数[11]。
2 结果与分析
2.1 提取方法的比较
比较溶剂浸提法、 微波浸提法和超声波提取法
的提取效果(见表 2), 结果表明, 超声波提取方法
效果最好。 其中溶剂浸提法操作方便, 有效物质损
失少, 历时长, 外渗杂质少, 但同时外渗的有效物
质也有限, 这种方法对朱砂根愈伤组织中的岩白菜
素提取不完全。 微波浸提法操作简便, 历时时间
短, 但有效物质损失较多, 杂质也较多。 超声波提
取法历时时间较长, 但其粉碎细胞释放有效物质,
只要调节好提取温度、 提取功率、 提取时间等可避
免损失较多的有效物质, 使有效物质提取完全。 综
上所述, 在试验过程中选择超声波提取方法。
2.2 单因素试验
2.2.1 提取溶剂及溶剂浓度对岩白菜素提取率的影响
胡文杰等[10]提出超声波提取法提取岩白菜素的优化
提取溶剂为 95%乙醇, 而根据岩白菜素在甲醇中
溶解, 在乙醇或水中微溶这一特性, 本试验以甲醇
为提取溶剂对比了两种溶剂的提取效果, 结果表
明, 甲醇的提取效果较好(表 3)。 在此基础上以 8
种浓度的甲醇为提取溶剂进行试验, 试验结果见表
3。 由表 3可看出, 当甲醇浓度为 80%时, 朱砂根愈
伤组织的提取率达到最高, 高出乙醇 95%的提取
率的 11.44%, 随着甲醇浓度的逐渐增大, 朱砂根
愈伤组织的提取效果逐渐下降, 这与朱砂根愈伤组
织中的岩白菜素溶于甲醇溶液时的分配系数有关。
表 3 提取溶剂及溶剂浓度对岩白菜素提取率的影响
甲醇浓度/% 乙醇浓度/% 岩白菜素浓度/(μg/mL)
0 95 70.87
65 0 51.16
70 0 70.64
75 0 77.71
80 0 78.97
85 0 67.67
90 0 63.51
95 0 58.91
100 0 57.25
731- -
第 33 卷热 带 作 物 学 报
项目
料液比/(g/mL)
1 ∶ 8 1 ∶ 9 1 ∶ 10 1 ∶ 11 1 ∶ 12
岩白菜素浓度/(μg/mL) 61.25 66.87 69.30 69.53 69.84
表 7 料液比对岩白菜素提取率的影响
2.2.2 提取时间对岩白菜素提取率的影响 10、
20、 30、 40、 50、 60 min 这 6种提取时间对朱砂根
愈伤组织中岩白菜素提取率的影响, 试验结果见表
4。 由表 4 可看出, 随着提取时间的延长, 朱砂根
岩白菜素的提取率也随之提高, 提取时间过短, 目
标成分未能充分溶出, 时间过长可能导致目标成分
的热分解损失。 当达到 50 min 后提取率趋于稳定,
故选择 50 min 作为最佳提取时间。
2.2.3 提取功率对岩白菜素提取率的影响 50、
80、 110、 140 W 这 4 种提取功率对朱砂根愈伤组
织中岩白菜素提取率的影响, 试验结果见表 5。 由
表 5 可看出, 当超声波的提取功率分别为 50、 80、
110 W 时, 朱砂根岩白菜素的提取率随超声波提取
功率的增大而有所提高, 当提取功率达到 110 W
时, 提取浓度达到最大; 当提取功率达到 140 W
时, 提取浓度反而有所下降。 这可能是因为提取功
率太大, 温度上升太快, 对岩白菜素有破坏作用,
从而使提取率降低。 因此认为, 提取功率以 110 W
为宜。
2.2.4 提取温度对岩白菜素提取率的影响 设计
了 60、 70、 80、 90 ℃这 4 种温度对朱砂根愈伤组
织中岩白菜素提取率的影响, 试验结果见表 6。 由
表 6 可看出, 当温度达到 80 ℃的时候, 提取浓度
达到最大, 60~80 ℃这一区间, 随着温度的升高岩
白菜素的提取浓度也升高, 这可能是由于随温度的
升高, 分子运动速度加快, 渗透和扩散作用增强,
使目标成分更容易从细胞内向提取溶剂中转移。 目
标成分浸出量也增加, 但当到了 90 ℃时, 提取浓
度反而有所下降, 这可能是因为温度达到一定的高
度, 对岩白菜素有一定的破坏作用, 故选择 80 ℃
为朱砂根愈伤组织中岩白菜素的提取温度。
2.2.5 料液比对岩白菜素提取率的影响 本试验
设计了 5 种料液比进行优化试验, 试验结果见表
7。 从表 7 可看出, 随着料液比的提高, 朱砂根岩
白菜素的提取浓度也逐渐增高, 这可能是由于当料
液比较少时, 溶剂较少, 不能使目标成分提取充
分。 当达到 1 ∶ 10 后岩白菜素提取浓度增幅不大,
基本保持平稳。 这可能是由于当料液比达到一定的
比例, 目标成分已提取充分, 料液比若继续升高,
则对提取率的影响不大。 因此, 综合考虑认为料液
比为 1 ∶ 10最佳。
2.2.6 提取次数对岩白菜素提取率的影响 试验
比较了提取 1 次、 2 次、 3 次、 4次对岩白菜素提
取率的影响, 结果见表 8。 由表 8 可看出, 提取次
数为 1次时, 岩白菜素的提取浓度较低, 当提取次
数增加到 2~4 次时, 岩白菜素的提取浓度都可达
到一个较高的水平, 并处于较稳定的状态。 说明提
取次数多, 朱砂根中岩白菜素的溶出量就高, 提取
率也相应提高。 但由于提取 2次的提取率即接近于
最大值, 因此, 从节约提取成本的角度考虑, 以提
取 2次为宜。
2.3 朱砂根中岩白菜素的提取工艺
2.3.1 响应面法试验设计 根据 Box-Benhnken模
型的中心组合试验设计原理[12], 选取朱砂根愈伤组
织中岩白菜素的提取工艺中对岩白菜素提取率影响
较大的因子为提取时间(min)、 提取温度(℃)、 料
液比(g/mL)为自变量, 分别用 X1、 X2、 X3来表示,
并以+1、 0、 -1 分别代表自变量的 3 种水平, 按方
程xi=(Xi-X0)/Δx对自变量进行编码, xi 为变量的编
码值, Xi 为变量的真实值, X0 为试验中心点变量
项目
提取时间/min
10 20 30 40 50 60
岩白菜素浓度
/(μg/mL)
40.27 56.49 66.29 71.49 73.16 73.24
表 4 提取时间对岩白菜素提取率的影响
表 5 提取功率对岩白菜素提取率的影响
项目
提取功率/W
50 80 110 140
岩白菜素浓度/(μg/mL) 53.50 65.32 71.26 68.36
项目
提取温度/℃
60 70 80 90
岩白菜素浓度/(μg/mL) 64.22 66.32 69.31 67.36
表 6 提取温度对岩白菜素提取率的影响
表 8 提取次数对岩白菜素提取率的影响
项目
提取次数
1 次 2 次 3 次 4 次
岩白菜素浓度/(μg/mL) 58.15 68.25 68.47 69.01
732- -
第 4 期 何雪娇等: 朱砂根愈伤组织中岩白菜素提取工艺优化
表 10 二次回归正交组合设计试验方案及结果
处理编号
因素 岩白菜素浓度/(μg/mL)
提取时间/min 料液比/(g/mL) 观测值 拟合值 拟合误差
1 55 1 ∶ 10.5 85 67.00 67.46 -0.46
2 55 1 ∶ 10.5 75 67.58 67.69 -0.11
3 55 1 ∶ 9.5 85 66.83 66.94 -0.11
4 55 1 ∶ 9.5 75 66.01 66.31 -0.30
5 45 1 ∶ 10.5 85 68.19 68.23 -0.03
6 45 1 ∶ 10.5 75 67.99 68.21 -0.22
7 45 1 ∶ 9.5 85 67.69 67.91 -0.22
8 45 1 ∶ 9.5 75 67.17 67.04 0.13
9 43.23 1 ∶ 10 80 75.34 75.21 0.13
10 56.77 1 ∶ 10 80 74.78 74.20 0.59
11 50 1 ∶ 9.32 80 70.74 70.50 0.24
12 50 1 ∶ 10.68 80 72.13 71.64 0.48
13 50 1 ∶ 10 73.24 72.85 72.61 0.24
14 50 1 ∶ 10 86.77 73.53 73.05 0.48
15 50 1 ∶ 10 80 81.13 81.32 -0.19
16 50 1 ∶ 10 80 80.98 81.32 -0.34
17 50 1 ∶ 10 80 81.01 81.32 -0.31
提取温度/℃
的真实值, Δx 为变量的变化步长, 取朱砂根中岩
白菜素 y为响应值, 试验因素及水平设计见表 9。
2.3.2 响应面分析与试验结果 利用数据处理软
件 DPS 7.0 进行试验设计与数据分析, 试验设计方
案和结果见表 10。 回归模型的方差分析及回归模
型系数显著性检验结果分别见表 11和表 12。
表 9 试验因素和水平
编码水平(xi)
因素
时间/min 料液比/(g/mL) 温度/℃
-1 45 1 ∶ 9.5 75
0 50 1 ∶ 10 80
1 55 1 ∶ 10.5 85
变异来源 自由度 F 值 显著性
X1 1 7.04 *
X2 1 8.98 *
X3 1 1.31
X1 X1 1 375.76 **
X2 X2 1 901.42 **
X3 X3 1 618.28 **
X1 X2 1 0.10
X1 X3 1 0.12
X2 X3 1 1.57
模型 9 212.73 **
表 11 回归模型的方差分析
说明: *表示差异显著; **表示差异极显著。 下同。
表 12 模型回归系数显著性检验和结果
系数项 回归系数 自由度 t 检验值 P 值 显著性
r(y, X1 ) -0.375 191 884 2 1 2.654 20 0.029 07 *
r(y, X2 ) 0.423 600 461 7 1 2.996 65 0.017 16 *
r(y, X3) 0.161 635 776 73 1 1.143 45 0.285 91
r(y, X1×X1) -3.613 817 480 1 19.384 44 0.000 00 **
r(y, X2×X2) -5.597 274 676 1 30.023 67 0.000 00 **
r(y, X3×X3) -4.635 608 307 1 24.865 31 0.000 00 **
r(y, X1×X2) 0.053 308 750 00 1 0.312 35 0.762 76
r(y, X1×X3) -0.060 263 750 00 1 0.353 10 0.733 14
r(y, X2×X3) -0.213 986 250 00 1 1.253 79 0.245 31
733- -
第 33 卷热 带 作 物 学 报
表10 中试验编号 1~14 为析因试验, 试验编号
15~16 是中心试验。 16 个试验点分为析因点和零
点, 其中析因点为自变量, 取值在 X1、 X2、 X3 所
构成的三维顶点上; 零点为区域的中心点, 重复几
次, 以估计试验误差。 通过二次多元回归拟合, 得
到岩白菜素提取率与提取时间、 液料比、 提取温度
的二次回归方程为:
Y=81.319 861 9-0.375 191 884 2X1+0.423 600 461 7X2+
0.161 635 776 73X3-3.613 817 480X1×X1-5.597 274 676X2×X2-
4.635 608 307X3×X3+0.053 308 750 00X1×X2-0.060 263 750 00X1×X3
-0.213 986 250 00X2×X3
模型的相关系数 R 为 0.998 18, 说明此模型拟
合度良好, 试验误差较小, 这可从表 10 中看出,
表 10中的观测值和拟合值之间的拟合误差就较小。
对此拟合的二次回归模型进行方差分析, 结果见表
11。 由表 11 可看出, 建立的回归模型极显著。 岩
白菜素提取率和影响因子 X1(提取时间)、 X2(料液
比)的线性关系达到显著水平, 与 X3(提取温度)的
线性关系不显著, 3 个影响因子对岩白菜素提取率
的效果的影响顺序为: 液料比>提取时间>提取温
度。 此模型的决定系数为 0.996 36, 表明此模型的
精确度和可信度较高。
模型回归系数显著性检验和结果见表 12, 从
表 12 可看出, 回归方程对试验拟合得好, 方差分
析结果较显著。 方差分析结果还表明, 模型一次
项、 二次项的影响是显著的。
2.3.3 两因素对岩白菜素提取的响应面法分析
(1)当 X1=0时, 即提取时间为 50 min, 回归模
型方程为:
Y=81.319 861 9+0.423 600 461 7X2+0.161 635 776 73X3-
5.597274676X2×X2-4.635608307X3×X3-0.21398625000X2×X3
响应面图形及等高线见图 1。 图 1 中等高线接
近圆形, 变化较缓, 料液比和提取温度的交互作用
不显著, 从图 1可看出, 当料液比和提取温度都接
近于零水平时, 岩白菜素的提取率最大。
图 1 Y=f(X2, X3)的响应面和等高图
1.353 1
1.082 5
0.811 9
0.541 3
0.270 6
0.000 0
-0.270 6
-0.541 3
-0.811 9
-1.082 5
-1.353 1
-1
.3
53
1
-1
.1
72
7
-0
.9
92
3
-0
.8
11
9
-0
.6
31
5
-0
.4
51
0
-0
.2
70
6
-0
.0
90
2
0.
09
0
2
0.
27
0
6
0.
45
1
0
0.
63
1
5
0.
81
1
9
0.
99
2
3
1.
17
2
7
1.
35
3
11
.3
53
1
0.
99
2
3
0.
63
1
5
0.
27
0
6
-0
.0
90
2
-0
.4
51
0
-0
.8
11
9
-1
.1
72
7
1.117 10.811 90.451 00.090 2-0.270 6-0.631 5-0.992 3-1.353 1
100
80
60
40
20
0
100
80
60
40
20
0
(2)当 X2=0 时, 即料液比为 1 ∶ 10 时, 回归模
型方程为:
Y=81.319 861 9-0.375 191 884 2X1+0.161 635 776 73X3-
3.613817480X1×X1-4.635608307X3×X3-0.06026375000X1×X3
响应面图形及等高线见图 2。 从图 2 可看出等
高线图是椭圆形, 但椭圆形的等高线较疏松, 说明
提取温度和提取时间这两因素交互作用岩白菜素的
提取率有一定的影响, 但是其交互作用不显著。 当
提取时间的编码水平为-0.7~0.45, 提取温度的编
码水平为-0.4~0.5时, 岩白菜素的提取率最大。
(3)当 X3=0时, 即提取温度为 80℃时, 回归模
型方程为:
Y=81.319 861 9-0.375 191 884 2X1+0.423 600 461 7X2-
3.613817480X1×X1-5.597274676X2×X2+0.05330875000X1×X2
响应面图形及等高线见图 3。 从图 3 可看出,
等高线图是椭圆形, 但椭圆形的等高线较疏松, 说
734- -
第 4 期 何雪娇等: 朱砂根愈伤组织中岩白菜素提取工艺优化
图 2 Y=f(X1, X3)的响应面和等高图
1.353 1
1.082 5
0.811 9
0.541 3
0.270 6
0.000 0
-0.270 6
-0.541 3
-0.811 9
-1.082 5
-1.353 1
-1
.3
53
1
-1
.1
72
7
-0
.9
92
3
-0
.8
11
9
-0
.6
31
5
-0
.4
51
0
-0
.2
70
6
-0
.0
90
2
0.
09
0
2
0.
27
0
6
0.
45
1
0
0.
63
1
5
0.
81
1
9
0.
99
2
3
1.
17
2
7
1.
35
3
11.
35
3
1
0.
99
2
3
0.
63
1
5
0.
27
0
6
-0
.0
90
2
-0
.4
51
0
-0
.8
11
9
-1
.1
72
7
1.117 10.811 90.451 00.090 2-0.270 6-0.631 5-0.992 3-1.353 1
80
60
40
20
0
100
80
60
40
20
0
100
1.353 1
1.082 5
0.811 9
0.541 3
0.270 6
0.000 0
-0.270 6
-0.541 3
-0.811 9
-1.082 5
-1.353 1
-1
.3
53
1
-1
.1
72
7
-0
.9
92
3
-0
.8
11
9
-0
.6
31
5
-0
.4
51
0
-0
.2
70
6
-0
.0
90
2
0.
09
0
2
0.
27
0
6
0.
45
1
0
0.
63
1
5
0.
81
1
9
0.
99
2
3
1.
17
2
7
1.
35
3
1
图 3 Y=f(X1, X2)的响应面和等高图
80
60
40
20
0
100
1.
35
3
1
0.
99
2
3
0.
63
1
5
0.
27
0
6
-0
.0
90
2
-0
.4
51
0
-0
.8
11
9
-1
.1
72
7
1.117 10.811 90.451 00.090 2-0.270 6-0.631 5-0.992 3-1.353 1
80
60
40
20
0
100
明提取时间和料液比之间的交互作用对岩白菜素提
取率有一定的影响, 但其交互作用不显著, 当提取
时间的编码水平为-0.7~0.5, 料液比的编码水平
为-0.4~0.5时, 岩白菜素的提取率最大。
2.3.4 验证性试验 对方程求导并求解后, 得出
X1=-0.051 78, X2=0.037 27, X3=0.016 91 时 , Y=
81.338 84, 即提取时间为 49.74 min, 提取温度为
80.08 ℃, 料液比为 1 ∶ 10.00 时, 岩白菜素浓度达
735- -
第 33 卷热 带 作 物 学 报
责任编辑: 沈德发
到最大为 81.34 μg/mL。 可见 3 因素在接近零水平
时, 岩白菜素提取浓度最大。
设定提取时间为 50 min, 料液比为 1 ∶ 10, 提
取温度为 81 ℃, 进行验证试验。 测得的岩白菜素
浓度为 81.303 9 μg/mL, 与预测值 81.34 μg/mL 基
本相同, 说明此模型用于岩白菜素的提取工艺模拟
是可行的。
3 讨论
本试验主要对朱砂根愈伤组织中岩白菜素的提
取工艺进行了研究, 先对单因素进行试验, 并在此
基础上以浸提温度、 浸提时间、 料液比 3个因子进
行响应面法分析, 优化的朱砂根愈伤组织中岩白菜
素的提取条件为: 提取时间为 49.74 min, 提取温
度为 80.08 ℃, 料液比为 1 ∶ 10.00。 跟胡文杰等 [10]
对朱砂根中岩白菜素的提取条件优化的结果大致相
同, 但更加精确, 并且反映了这 3个因子的影响程
度及交互作用。
本研究用响应面法优化朱砂根愈伤组织提取工
艺参数(提取时间、 提取温度和料液比三者间的相
关水平)。 建立的朱砂根愈伤组织中岩白菜素提取
含量的二次多项数学模型具有显著性, 回归模型与
实际情况拟合得很好。 从预测值与实测值的对比来
看, 也说明回归模型与实际情况拟合得很好。 当提
取时间为 50min, 料液比为 1 ∶ 10, 提取温度为 81℃
的水平上试验, 测得的岩白菜素浓度为 81.30μg/mL,
与预测值基本相同, 说明此模型用于岩白菜素的提
取工艺模拟是可行的。
参考文献
[1] 吕修梅, 王军宪. 岩白菜属植物的研究进展[J]. 中药材, 2003,
26(1): 58.
[2] 王 刚, 麻兵继. 岩白菜素的研究概况[J]. 安徽中医学院学报,
2002, 21(6): 59-61.
[3] 刘文江, 段育宏. 中药百两金的药理作用[J]. 中草药, 1986,
17(9): 21.
[4] Sonia Piacente, Cosimo Pizza, Nunziatina De Tommasi, et al.
Constituents of Ardisia japonica and Their in Vitro Anti-HIV
Activity[J]. J Nat Prod, 1996, 59: 565-569.
[5] 阿斯亚, 拜山佰, 刘 发. 岩白菜素的免疫增强作用[J]. 新疆
医学院学报, 1998, 21(3): 189-193.
[6] 陈文斗, 聂明华. 落新妇和岩菖蒲中岩白菜素的高效液相色谱
测定法[J]. 药学学报, 1988, 23(8): 606.
[7] 刘伟华, 李彦冰, 邓 兵, 等. 薄层扫描法测定矮地茶中的岩
白菜素的含量[J]. 中国中药杂志, 1991, 16(2): 102.
[8] 周庆华, 邓 华, 宋恒华, 等. 落新妇中岩白菜素的提取工艺
研究[J]. 黑龙江医药, 1997, 10(2): 79.
[9] 龚建夫. 从落新妇中提取岩白菜素新工艺[J]. 湖南中医药导报,
1991, 3(2/3): 83.
[10] 胡文杰, 戴小英, 龚 斌, 等. 朱砂根岩白菜素提取条件优化[J].
江西林业科技, 2007(5): 11-13.
[11] Zhu Henmin, Liu Wenjie, Wang Ningsheng. Applieation of
dataining in optimization of extractin gteehnology of traditional
Chinese Pharmacy [J]. Compute and Applied Chemist. 2006,
23(3): 233-236.
[12] 费荣昌. 试验设计与数据处理[D]. 无锡: 无锡轻工大学, 1997.
736- -