Ｂｏｘ－Ｂｅｈｎｋｅｎ效應面法優(yōu)化牛大力總黃酮提取工藝

譚志燦 丘思蘭 高妮

基金項目：

作者簡介：譚志燦（1985-），男，漢族，碩士，講師，研究方向為中藥相關課程的教學工作。E-mail： tanzhican@163.com

通信作者：丘思蘭（1985-），女，漢族，本科，主管中藥師，研究方向為醫(yī)院制劑。E-mail： tanzhican@126.com

【摘 要】 目的：優(yōu)化牛大力總黃酮提取工藝。方法：采用超聲提取法，以總黃酮提取率為評價指標，以乙醇濃度、乙醇體積、提取時間為考察因素，利用Box-Behnken效應面法優(yōu)化提取工藝。結果：最佳工藝為乙醇濃度81.07%、乙醇體積21.63倍、超聲提取2次、每次52.51 min，溫度60℃。在此條件下，牛大力總黃酮提取率達3.81 mg/g。結論：Box-Behnken效應面法優(yōu)選的提取工藝穩(wěn)定可行，實驗值與預測值相吻合。

【關鍵詞】 Box-Behnken效應面法;牛大力;總黃酮;提取工藝

【中圖分類號】R284.2 【文獻標志碼】 A【文章編號】1007-8517（2019）7-0033-03

Abstract：Objective To optimize extraction technology of totals flavonoids from Radix Millettia speciosa. Method On the basis of single factor experiment， ultrasonic extraction method was adopted. Ethanol concentration， solvent volume and extraction time were used to examine the yield of total flavonoids by Box-Behnken response surface methodology. Result The optimum conditions of extraction process consisted of 81.07% ethanol for 21.63 times， 52.51 min extraction time， and twice ultrasonic with 60 ℃， while the extraction rate of totals flavonoids was 3.81 mg/g. Conclusion This optimized technology was stable and feasible by Box-Behnken response surface methodology， which the predictive value and the experimental observation value was fitted.

Keywords：Box-Behnken Response Surface Methodology; Radix Millettia Speciosa; Totals Flavonoids; Extraction Technology

牛大力，別名大力牛、甜牛大力、大力薯、扒山虎、血藤、金鐘根、倒吊金錘等，原植物為攀緣灌木，為豆科植物美麗崖豆藤Millettia speciosa Champ.的干燥根[1]。全年均可采挖，以夏、秋季為佳，整理洗凈，除去蘆頭和須根，切厚片或切段，曬干即可。主產(chǎn)于廣東、廣西、海南、福建、湖南、云南、貴州等地，生于灌木林叢、路邊或疏林中。牛大力味甘、性平，歸肺、脾、腎經(jīng)，能補虛潤肺、強筋活絡，用于病后虛弱、陰虛咳嗽等癥?，F(xiàn)代研究表明，牛大力主要含有生物堿類化合物、黃酮類化合物、三萜類化合物、多糖類化合物和植物甾醇等多種成分[2-4]，具有鎮(zhèn)咳、祛痰、平喘、保肝、抗氧化、抗炎、抗腫瘤、提高免疫功能等作用[5-8]。本實驗的研究對象為具有抗氧化活性的總黃酮[7]，采用Box-Behnken效應面法優(yōu)選牛大力總黃酮提取工藝，為牛大力的綜合利用提供實驗依據(jù)。

1 儀器與材料

1.1 儀器 SP-756PC型紫外-可見分光光度計（上海光譜儀器）;CJ-100ST功率可調(diào)加溫定時型超聲波清洗機（深圳市超潔科技）;AL104型電子分析天平（上海梅特勒托利多儀器）。

1.2 材料 牛大力（批號1803001，廣州市嶺南中藥飲片有限公司）經(jīng)鑒定為豆科植物美麗崖豆藤Millettia speciosa Champ.的干燥根;蘆丁對照品（批號100086-201755，中國食品藥品檢定研究院）。

2 方法與結果

2.1 含量測定[9-10]

2.1.1 對照品溶液 取蘆丁對照品適量，精密稱定，置25mL量瓶中，加乙醇溶解并稀釋至刻度，搖勻，制得每1mL含蘆丁0.468mg的對照品溶液。

2.1.2 標準曲線 精密量取“2.1.1”項下對照品溶液0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mL，分別置25mL量瓶中，加乙醇至6mL，依次加入5%亞硝酸鈉溶液1mL、10%硝酸鋁溶液1mL，每次加入后均搖勻并放置6min，再加入4%氫氧化鈉溶液10mL，加水至刻度，搖勻后放置15min，以隨行試劑為空白，于505nm處測定吸光度，得方程A=15.1364C-0.0163，r=0.9993，線性范圍0.009 36～0.056 16mg/mL，式中A為吸光度、C為濃度。

2.1.3 供試品溶液 取牛大力藥材粉末約1g，精密稱定，按照“2.2”項下的實驗方法制備供試品溶液。

2.1.4 樣品測定 精密量取“2.1.3”項下供試品溶液5mL，照“2.1.2”項下的方法，測定吸光度，計算總黃酮含量。

2.2 Box-Behnken效應面法實驗設計[11] 根據(jù)前期的單因素試驗結果，采用超聲提取法，功率500 W，溫度60 ℃，提取2次，選取乙醇濃度A、乙醇體積B、提取時間C為考察因素，以牛大力總黃酮的提取率為響應值，Box-Behnken效應面法的實驗設計及結果見表1。

采用Design Expert 7.0.0軟件對表1實驗數(shù)據(jù)進行多元線性回歸擬合，得二次多項回歸模型方程：Y=-16.052 19+0.198 12A+0.554 58B+0.197 63C+1.500 00×10-3AB-1.500 00×10-4AC+8.333 33×10-5BC-1.387 50×10-3A2-0.015 139B2-1.612 50×10-3C2。結果顯示，相關系數(shù)R2為0.987 6，變異系數(shù)C.V.為1.29%，模型擬合良好。由表2可知，3個考察因素A、B、C的一次項和二次項均達極顯著水平（P<0.01），失擬項不顯著（P>0.05）。為了直觀反映分析結果，采用Design Expert軟件作出相應的等高線圖和效應面圖，如圖1、2所示。

2.3 驗證試驗 根據(jù)“2.2”項下的回歸方程確定最優(yōu)工藝：乙醇濃度81.07%，乙醇體積21.63倍，超聲提取2次、每次52.51 min，溫度60 ℃。在此條件下，牛大力總黃酮理論提取率為3.821 1 mg/g。對最佳提取工藝進行3次驗證試驗，結果總黃酮平均提取率3.81 mg/g （RSD=0.961%）。驗證試驗表明，所優(yōu)選的提取工藝穩(wěn)定可行、重復性良好。

3 討論

實驗采用Box-Behnken效應面法進行實驗設計，優(yōu)選牛大力總黃酮的提取工藝。Box-Behnken效應面法具有實驗次數(shù)少，結果預測精度高的特點，很好地解決了多變量問題。在實驗設計中，Center Points per Block設定為5，即中心點選擇5次重復，用以估計實驗誤差。

根據(jù)前期的單因素試驗結果，本次實驗選擇超聲提取法，固定超聲功率為500 W、超聲溫度為60 ℃、提取次數(shù)為2次，選取對實驗結果影響較大的3個因素（乙醇濃度、乙醇體積和提取時間）進行考察，以減少Box-Behnken效應面法的試驗次數(shù)。由結果可知，每個因素的交互作用較小，其1次項和2次項對牛大力總黃酮提取率貢獻較大。回歸模型通過顯著性檢驗及方差分析，具有統(tǒng)計學意義（P<0.01），回歸模型可信度好。利用回歸模型算出最佳工藝參數(shù)，通過驗證試驗，相對標準偏差RSD值為0.961%，理論值和實驗值之間高度吻合，為牛大力的綜合利用提供實驗依據(jù)。

參考文獻

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（收稿日期：2019-01-27 編輯：陶希睿）