蘇素嬌 謝勇 李娜 楊先鋒 梁一池
(福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院 福州350122)
顯齒蛇葡萄系葡萄科蛇葡萄屬植物(Ampelopsis grossedentata<Hand-Mazz>W(wǎng).T.Wang),主要分布在福建、廣東、湖南等省區(qū)。其味甘、淡,性涼,具有清熱解毒、利濕消腫等功效,主治黃疸型肝炎、感冒風(fēng)熱、咽喉腫痛、目赤腫痛、癰腫瘡癤等[1]。國(guó)內(nèi)采用正交旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)或均勻設(shè)計(jì)來(lái)優(yōu)化顯齒蛇葡萄總黃酮的提取工藝,這兩種方法采用線性數(shù)學(xué)模型,具有簡(jiǎn)便、試驗(yàn)次數(shù)少等優(yōu)點(diǎn),但精度不高[2~5]。我們以顯齒蛇葡萄總黃酮、二氫楊梅素、楊梅苷、楊梅素為評(píng)價(jià)指標(biāo),研究超聲提取中乙醇體積分?jǐn)?shù)、提取時(shí)間、溶媒比對(duì)顯齒蛇葡萄各指標(biāo)的影響,并用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法優(yōu)化其提取工藝,為顯齒蛇葡萄的有效利用及開發(fā)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1 儀器 UV-9100紫外可見分光光度計(jì)(北京瑞利分析儀器公司);THC-10B數(shù)控超聲波提取器(濟(jì)寧天華超聲電子儀器有限公司);AR2130電子天平(上海奧豪斯儀器有限公司);DFYDHG-9240電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);Waters e2695高效液相色譜儀(HPLC)包括四元泵、在線脫氣機(jī)、自動(dòng)進(jìn)樣器、柱溫箱、2998PDA檢測(cè)器,Empower3工作站(美國(guó)Waters公司);Sartorius CP225D電子天平(德國(guó)Sartorius公司);Millipore超純水機(jī)(法國(guó)Millipore公司)。
1.2 試藥 二氫楊梅素對(duì)照品(批號(hào):12013108)、楊梅素(批號(hào):12013108)、楊梅苷(批號(hào):12013108),水為重蒸水,其它試劑為分析純。顯齒蛇葡萄藥材采于福建省高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園顯齒蛇葡萄基地,由福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院中藥鑒定教研室范世明高級(jí)實(shí)驗(yàn)師鑒定為葡萄科蛇葡萄屬植物顯齒蛇葡萄(Ampelopsis grossedentata<Hand-Mazz>W(wǎng).T.Wang)。藥材于40℃下干燥至恒重,粉碎過(guò)40目篩,備用。
2.1 色譜條件 色譜柱UltimateXB-C18柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動(dòng)相乙腈(A)-0.5%甲酸溶液(B);梯度洗脫,0~50 min,10%~20%A,50~75 min,20%~30%A。流速0.8 mL/min,檢測(cè)波長(zhǎng)365 nm,柱溫40℃,進(jìn)樣量 10 μL。
2.2 對(duì)照品及供試品溶液的制備
2.2.1 對(duì)照品溶液的制備 精密稱取二氫楊梅素、楊梅苷、楊梅素對(duì)照品適量于10 mL量瓶中,加無(wú)水乙醇溶解,稀釋至刻度,分別配制成濃度為7.944 mg/mL、1.009 mg/mL和0.997 mg/mL的對(duì)照品儲(chǔ)備液。精密吸取各對(duì)照品儲(chǔ)備液適量,用無(wú)水乙醇制成每1 mL對(duì)照品溶液含二氫楊梅素3.972 mg、楊梅苷0.1009 mg、楊梅素0.0499 mg的混合對(duì)照品溶液,放置4℃冰箱儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>
2.2.2 供試品溶液的制備 稱取顯齒蛇葡萄粉末0.5 g,于100 mL錐形瓶中,量取60%的乙醇溶液15 mL,稱定重量,浸泡30 min后,超聲提取30 min,稱重,補(bǔ)足失重。取上層清液1 mL定容至10 mL即得。
2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
2.3.1 紫外測(cè)定總黃酮標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制 取對(duì)照品溶液 0.6、0.8、1.2、1.4、1.6、2.0 mL 于 25 mL 瓶中,加1%AlCl3溶液4 mL,用30%乙醇溶液定容至刻度,反應(yīng)10 min,以30%乙醇溶液為空白,在310 nm處測(cè)定吸光度值,以對(duì)照品濃度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),制備標(biāo)準(zhǔn)曲線,得回歸方程:Y=52.92X-0.0026,r=0.9999,結(jié)果表明二氫楊梅素在4.84~16.13 μg/mL內(nèi)具有良好的線性關(guān)系。
2.3.2 二氫楊梅素、楊梅苷、楊梅素的標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制 精密吸取“2.2.1”項(xiàng)的混合對(duì)照品溶液1、2、4、8、12、15 μL,分別按照“2.1”項(xiàng)的色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄色譜圖,以進(jìn)樣量(μg)為橫坐標(biāo),峰面積為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,建立回歸方程,得二氫楊梅素的回歸方程為:Y=80532X+44994,r=0.9998;得楊梅苷的回歸方程為:Y=2×106X+21700,r=0.9999;得楊梅素的回歸方程為:Y=4×106X+12996,r=0.9999;結(jié)果表明二氫楊梅素、楊梅苷、楊梅素分別在3.972~59.580 μg、0.101~1.514 μg、0.050~0.748 μg范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系。
2.4 星點(diǎn)設(shè)計(jì) 在單因素試驗(yàn)考察的基礎(chǔ)上,確定超聲提取的考察因素為乙醇體積分?jǐn)?shù)、提取時(shí)間、溶媒比,進(jìn)一步采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法優(yōu)化提取工藝,因提取次數(shù)為非連續(xù)變量,回歸處理比較困難,暫定為1次。根據(jù)星點(diǎn)設(shè)計(jì)的原理,每個(gè)因素設(shè)5個(gè)水平,用代碼 -α、-1、0、1、α 來(lái)表示(3 因素星點(diǎn)設(shè)計(jì)的α=1.682),代碼所代表的實(shí)際操作物理量見表1,星點(diǎn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表2。
表1 星點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)因素水平
表2 星點(diǎn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果 mg/g
2.5 模型擬合 應(yīng)用Design-Expert8.0.4軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行效應(yīng)面試驗(yàn)分析,以總黃酮、二氫楊梅素、楊梅苷、楊梅素四者的總體歸一值(OD)為評(píng)價(jià)指標(biāo)[6],分別對(duì)各因素進(jìn)行多元線性回歸及二項(xiàng)式方程擬合。多元線性回歸方程:OD=0.69+0.16A+0.19B+0.002C(r=0.6273);二項(xiàng)式擬合方程:OD=0.85+0.16A+0.19B+0.002C-0.09AB+0.03AC+0.05 BC-0.103A2-0.09B2-0.04C2(r=0.8822)。從擬合方程的相關(guān)系數(shù)可見,多元線性回歸方程的相關(guān)系數(shù)較低(r=0.6273),表示自變量與因變量之間線性相關(guān)性較差,多元線性回歸擬合度不佳,預(yù)測(cè)性較差,因此該數(shù)學(xué)模型不合適。多元二項(xiàng)式擬合方程相關(guān)系數(shù)較高,擬合效果較好。方程從整體上反映了各因素及其相互作用對(duì)指標(biāo)值的影響。
2.6 方差分析 采用ANOVA分析效應(yīng)面的回歸參數(shù),由表3可知一次項(xiàng)A、B極顯著,C顯著,二次項(xiàng)A、B極顯著水平,交互項(xiàng)等其余項(xiàng)均不顯著,說(shuō)明各個(gè)具體試驗(yàn)因素與響應(yīng)值都不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。此外,還可以看出各因素對(duì)OD值影響的大小順序?yàn)椋喝苊奖龋˙)>乙醇濃度(A)>提取時(shí)間(C)。本試驗(yàn)選用的模型極顯著(P<0.01),失擬項(xiàng)不顯著(P>0.05),說(shuō)明未知因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果干擾很小,二項(xiàng)式擬合模型為成功模型,實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值基本吻合,有較好的預(yù)測(cè)作用。
表3 擬合回歸方程的方差分析
2.7 工藝條件優(yōu)化與預(yù)測(cè) 根據(jù)二次多項(xiàng)式模型,繪制各考察因素與總體歸一值(OD)之間的等高線圖與三維效應(yīng)曲面圖。根據(jù)各因素水平設(shè)定各因素自變量區(qū)間,效應(yīng)值選擇極大值,得到最佳提取工藝條件:乙醇體積分?jǐn)?shù)65.82%,溶媒倍量33.88倍,提取時(shí)間32.61 min,此時(shí)OD有最大預(yù)測(cè)值0.9814??紤]到實(shí)際生產(chǎn)情況,將各因素條件取整確定顯齒蛇葡萄總黃酮最佳提取工藝條件:30倍量65%乙醇超聲提取1次,提取時(shí)間為30 min。
2.8 驗(yàn)證試驗(yàn) 按上述優(yōu)化后的最佳工藝條件提取并測(cè)定顯齒蛇葡萄中總黃酮、二氫楊梅素、楊梅苷、楊梅素的含量,并且進(jìn)行總體歸一化處理,得到平均OD值為0.9762,RSD為1.67%,預(yù)測(cè)值為0.9814。結(jié)果表明,所建立的數(shù)學(xué)模型具有良好的預(yù)測(cè)性,所選工藝條件重現(xiàn)性好。
本實(shí)驗(yàn)采用超聲提取法提取顯齒蛇葡萄總黃酮、二氫楊梅素、楊梅苷、楊梅素,結(jié)果表明:最佳提取工藝條件為30倍量65%乙醇超聲提取1次,提取時(shí)間為30 min。此條件下,得到各指標(biāo)成分的含量經(jīng)總體歸一化處理后得到的的OD值為0.9762。采用非線性擬合的星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法擬合得出最佳條件,可以很好地解決傳統(tǒng)正交設(shè)計(jì)的不足,從而提高優(yōu)化效果。此法與傳統(tǒng)方法相比較,具有節(jié)約、操作簡(jiǎn)單、省時(shí)等優(yōu)點(diǎn),得率也高,在中藥提取中具有良好的應(yīng)用前景。
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