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Box-Behnken响应面法优化裸花紫珠有效成分提取工艺

黄梅 于福来 谭湘杰 陈振夏 庞玉新 胡璇 李伟

黄梅, 于福来, 谭湘杰, 陈振夏, 庞玉新, 胡璇, 李伟. Box-Behnken响应面法优化裸花紫珠有效成分提取工艺[J]. 福建农业学报, 2018, 33(10): 1119-1124. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.10.019
引用本文: 黄梅, 于福来, 谭湘杰, 陈振夏, 庞玉新, 胡璇, 李伟. Box-Behnken响应面法优化裸花紫珠有效成分提取工艺[J]. 福建农业学报, 2018, 33(10): 1119-1124. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.10.019
HUANG Mei, YU Fu-lai, TAN Xiang-jie, CHEN Zhen-xia, PANG Yu-xin, HU Xuan, LI Wei. Optimized Extraction of Functional Ingredients from Callicarpa nudiflora Hook.et Arn.by Box-Behnken Design[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2018, 33(10): 1119-1124. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.10.019
Citation: HUANG Mei, YU Fu-lai, TAN Xiang-jie, CHEN Zhen-xia, PANG Yu-xin, HU Xuan, LI Wei. Optimized Extraction of Functional Ingredients from Callicarpa nudiflora Hook.et Arn.by Box-Behnken Design[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2018, 33(10): 1119-1124. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.10.019

Box-Behnken响应面法优化裸花紫珠有效成分提取工艺

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.10.019
基金项目: 

海南省重大科技计划项目 ZDKJ2016005

详细信息
    作者简介:

    黄梅(1989-), 女, 硕士, 研究实习员, 研究方向:南药种质资源评价及规范化栽培(E-mail:huangmei122@126.com)

    通讯作者:

    于福来(1983-), 男, 博士, 副研究员, 研究方向:中药材(南药)规范化生产及质量调控(E-mail:fulai.yu@163.com)

    庞玉新(1975-), 男, 博士, 研究员, 研究方向:南药资源与开发(E-mail:blumeachina@126.com)

  • 中图分类号: R284.2

Optimized Extraction of Functional Ingredients from Callicarpa nudiflora Hook.et Arn.by Box-Behnken Design

  • 摘要: 为研究裸花紫珠浸膏得率、总黄酮、总酚酸及总皂苷的最佳提取工艺,以浸膏得率和有效成分总含量(总黄酮、总酚酸及总皂苷含量之和)的加权评分值(加权评分值=浸膏得率×0.7+总有效成分含量×0.3)为指标,通过单因素和响应面设计相结合的方法,以提取方法、提取时间、料液比、乙醇浓度、提取次数为考察因素,优化裸花紫珠有效成分提取工艺。结果表明裸花紫珠有效成分的最佳提取工艺为:超声提取时间为42 min,料液比1:17,乙醇体积分数为62%,提取2次。此条件下加权评分值为119.27,预测加权评分值为120.47,两者相差较小。优化后的裸花紫珠有效成分提取工艺简单可行,重现性和可预测性较好。
  • 图  1  单因素考察结果

    Figure  1.  Results of single factor test

    图  2  响应面图与等高线叠加

    Figure  2.  Response surface diagram and contour line superposition diagram

    表  1  Box-Behnken设计试验水平及因素

    Table  1.   Levels and factors of Box-Behnken experimental design

    因素 水平
    -1 0 1
    提取时间/min 30 40 50
    料液比/(g·mL-1) 1:10 1:15 1:20
    乙醇体积分数/% 45 60 75
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    表  2  不同提取方法对裸花紫珠有效成分提取率的影响

    Table  2.   Effects of different extraction methods on the functional ingredients extraction rates of Callicarpa nudiflora

    提取方法 浸膏得率/% 总黄酮/(mg·g-1) 总酚酸/(mg·g-1) 总皂苷/(mg·g-1) 有效成分总含量/(mg·g-1)
    煎煮 14.30e 57.21b 23.56b 24.27bc 105.05cd
    回流 19.00b 78.16a 33.73a 23.60bc 135.49b
    水浴 17.10c 62.24b 22.71b 28.45ab 113.38c
    超声水提 14.90d 49.42c 22.04b 23.27c 94.72d
    超声醇提 24.70a 83.14a 33.40a 31.72a 148.25a
    注:多重比较采用Duncan′s法,各成分同列中不同小写字母表示差异显著(P < 0.05)。
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    表  3  中心组合试验设计与结果

    Table  3.   Design and results of central combination experiment

    试验编号 提取时间/min 料液比(1:x) 乙醇体积分数/% 总黄酮/(mg·g-1) 总酚酸/(mg·g-1) 总皂苷/(mg·g-1) 浸膏得率/% 总有效成分/(mg·g-1) 加权评分值
    1 30 10 60 108.52 48.27 55.58 24.80 212.37 81.07
    2 50 10 60 107.50 45.54 57.91 25.60 210.94 81.20
    3 30 20 60 148.46 67.19 66.35 28.00 282.00 104.20
    4 50 20 60 154.85 61.04 79.14 29.40 295.04 109.09
    5 30 15 45 147.39 43.90 59.77 26.20 251.06 93.66
    6 50 15 45 161.86 46.53 93.52 27.00 301.91 109.47
    7 30 15 75 168.55 57.81 61.79 28.40 288.15 106.32
    8 50 15 75 162.97 53.03 62.21 27.60 278.21 102.78
    9 40 10 45 109.25 35.57 59.10 23.60 203.92 77.70
    10 40 20 45 161.11 50.87 54.96 28.60 266.94 100.10
    11 40 10 75 126.45 51.12 60.42 25.80 237.99 89.46
    12 40 20 75 163.46 55.06 66.45 29.80 284.97 106.35
    13 40 15 60 156.67 66.50 69.66 29.20 292.83 108.29
    14 40 15 60 159.93 64.23 75.39 29.80 299.55 110.73
    15 40 15 60 160.08 67.70 76.79 29.40 304.57 111.95
    16 40 15 60 160.98 59.42 92.56 30.00 312.95 114.89
    17 40 15 60 183.55 68.07 71.01 30.20 322.63 117.93
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    表  4  响应面二次回归方程方差分析

    Table  4.   Analysis of variance for response quadratic regression equation

    来源 自由度 均方 离差平方和 F P
    模型 9 263.6762 2373.0857 18.8611 0.0004
    A-提取时间 1 37.3828 37.3828 2.6740 0.1460
    B-料液比 1 1019.6881 1019.6881 72.9396 < 0.0001
    C-体积分数 1 71.9308 71.9308 5.1453 0.0576
    AB 1 5.6628 5.6628 0.4051 0.5447
    AC 1 93.6654 93.6654 6.7000 0.0360
    BC 1 7.5887 7.5887 0.5428 0.4852
    A2 1 89.2273 89.2273 6.3825 0.0394
    B2 1 856.3946 856.3946 61.2590 0.0001
    C2 1 109.2284 109.2284 7.8133 0.0267
    残差 7 13.9799 97.8592
    失拟项 3 13.9458 41.8373 0.9957 0.4804
    纯误差 4 14.0055 56.0219
    总和 16 2470.9450
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-06-11
  • 修回日期:  2018-09-14
  • 刊出日期:  2018-10-01

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