帕提曼·肖開(kāi)提,穆巴熱科·吾普爾,劉 陽(yáng),王新玲
(新疆醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院,新疆 烏魯木齊 830011)
薔薇紅景天 Rhodiola rosea L.為景天科 Crassulaceae紅景天屬 Rhodiola L.多年生草本植物。據(jù)統(tǒng)計(jì),全世界有90種紅景天屬植物,我國(guó)目前有73種,多分布于東北、甘肅、四川、云南、貴州、新疆等地區(qū)[1]?!缎陆幱弥参镏尽酚涊d,新疆薔薇紅景天主要分布于天山山脈海拔1 600~2 700 m的高寒地區(qū)[2]。紅景天屬植物的主要成分有紅景天苷、苷元酪醇、黃酮類、沒(méi)食子酸與苷、草質(zhì)素及其苷類。其中,紅景天黃酮類化合物具有抗病毒、抗腫瘤、強(qiáng)心、降壓、降低膽固醇、止咳祛痰、保肝等作用[3]。黃酮類化合物是植物中含量最豐富的一類,迄今已在植物中鑒定出數(shù)千種黃酮類化合物。隨著關(guān)于黃酮類化合物對(duì)人類健康有益認(rèn)識(shí)的加深,富含黃酮類化合物植物的提純?cè)絹?lái)越受到關(guān)注,且黃酮類成分已在抗炎、抗腫瘤、抗高血壓與心血管疾病等方面取得了一定的研究成果[4]。本研究中通過(guò)Box-Behnken響應(yīng)面分析法,以提取物中總黃酮含量為考察指標(biāo),對(duì)新疆薔薇紅景天總黃酮的提取工藝進(jìn)行研究;在已確定的提取工藝基礎(chǔ)上,通過(guò)篩選,應(yīng)用HPD-600型大孔吸附樹(shù)脂來(lái)純化薔薇紅景天總黃酮,并通過(guò)Design-Expert 8.06軟件,優(yōu)化工藝條件,為新疆薔薇紅景天資源的開(kāi)發(fā)利用和后期研究提供科學(xué)的試驗(yàn)依據(jù)?,F(xiàn)報(bào)道如下。
儀器:HH-S4型數(shù)顯恒溫水浴鍋(金壇市醫(yī)療儀器廠);EYELA型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海愛(ài)朗儀器有限公司,東京理化器械株獨(dú)資工廠);KQ-250DV型數(shù)控超聲波清洗器(江蘇省昆山市超聲儀器有限公司,功率為150 W,頻率為 50 Hz);New classic MF型電子天平(Mettler Toledo公司,精度為萬(wàn)分之一);T6型新世紀(jì)紫外分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司);HY-5型回旋振蕩器(金壇市醫(yī)療儀器廠)。
試藥:薔薇紅景天購(gòu)于新疆伊犁,品種由新疆醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院胡君萍教授鑒定為正品,標(biāo)本保留在新疆醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院天藥/生藥教研室;蘆丁對(duì)照品(中國(guó)食品藥品檢定研究院,批號(hào)為100080-200707)。
2.1.1 對(duì)照品溶液制備
取干燥至恒重的蘆丁對(duì)照品2.5 mg,精密稱定,置25 mL容量瓶中,用70%乙醇溶解并定容至刻度,搖勻,制成質(zhì)量濃度為0.1 mg/mL的溶液,即得。
2.1.2 測(cè)定波長(zhǎng)選擇
取蘆丁對(duì)照品5.72 mg,精密稱定,置25 mL容量瓶中溶解,精密吸取1 mL,蘆丁溶液置10 mL容量瓶中;加 5%亞硝酸鈉溶液 0.4 mL,搖勻,放置 6 min,加10% 硝酸鋁溶液 0.4 mL,搖勻,放置 6 min,加 4% 氫氧化鈉溶液4 mL,再加70%乙醇溶液至刻度,搖勻,放置15 min,采用紫外-可見(jiàn)分光光度法,在200~800 nm波長(zhǎng)區(qū)間掃描。結(jié)果對(duì)照品溶液在510 nm波長(zhǎng)處有最大吸收,故選用510 nm為測(cè)定波長(zhǎng)。
2.1.3 薔薇紅景天總黃酮制備及含量測(cè)定
取2.0 g薔薇紅景天藥材粉末,精密稱定,按提取條件加熱回流提取一定時(shí)間后,趁熱過(guò)濾,減壓濃縮至10 mL容量瓶中,作為待測(cè)溶液。取薔薇紅景天總黃酮提取物適量,依法操作,于510 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出相應(yīng)的黃酮含量。
2.1.4 方法學(xué)考察
精密度試驗(yàn):準(zhǔn)確吸取對(duì)照品溶液1.5 mL,置10 mL容量瓶中,按擬訂方法測(cè)定吸光度,重復(fù)測(cè)定6次。結(jié)果的 RSD為0.22%(n=6),表明儀器精密度良好。
穩(wěn)定性試驗(yàn):取紅景天總黃酮提取物19.56 mg,精確稱定,置10 mL容量瓶中,按擬訂方法分別于0,15,30,45,60,90,120 min 時(shí)測(cè)定吸光度。結(jié)果的 RSD 為1.91%(n=6),表明供試品溶液在2 h內(nèi)穩(wěn)定。
重復(fù)性試驗(yàn):取紅景天總黃酮提取物共6份,精密稱定,平行制備 6份提取液,各0.5 mL,置 10 mL容量瓶中,按擬訂方法測(cè)定吸光度。結(jié)果的 RSD為0.86%(n=6),表明方法重復(fù)性良好。
加樣回收試驗(yàn):準(zhǔn)確稱取已知含量(5.108 4 mg/mL)的薔薇紅景天粉末9份,各1 g,制備供試品溶液,再分別精確加入蘆丁對(duì)照品,混勻,按擬訂方法進(jìn)行測(cè)定,計(jì)算得回收率為 100.58% ,RSD 為 1.97% (n=9),表明方法穩(wěn)定可行。詳見(jiàn)表1。
2.2.1 單因素考察
提取溶劑體積分?jǐn)?shù):取薔薇紅景天藥材粉末1 g,精密稱定,加入20 mL不同體積分?jǐn)?shù)的10%乙醇、30%乙醇、50%乙醇、70%乙醇、90%乙醇,加熱回流提取1 h,過(guò)濾并濃縮,低溫干燥,按擬訂方法測(cè)定提取物中黃酮含量 。結(jié)果測(cè)得含量依次為 16.73%,33.51%,38.00% ,46.25% ,39.26% ,故選擇 70% 乙醇為最佳提取溶劑體積分?jǐn)?shù)。
表1薔薇紅景天總黃酮加樣回收試驗(yàn)結(jié)果(n=9)
提取時(shí)間:取薔薇紅景天藥材粉末1 g,精密稱定,加入 20 mL 70% 乙醇,加熱回流提取 30,60,90,120,150 min,過(guò)濾并濃縮,低溫干燥,按擬訂方法測(cè)定提取物中黃酮含量。結(jié)果測(cè)得含量依次為 36.14%,41.25% ,39.38% ,39.20% ,41.96% ,考慮到周期問(wèn)題,故初步確定最佳提取時(shí)間為60 min。
物料比:取薔薇紅景天藥材粉末1 g,精密稱定,分別按 1 ∶10,1 ∶20,1 ∶30,1 ∶40,1 ∶50,1 ∶60,1 ∶70 的物料比加入70%乙醇,加熱回流提取,將提取液過(guò)濾并濃縮,低溫干燥,取濾液按擬訂方法測(cè)定提取物中黃酮含量。結(jié)果測(cè)得含量依次為 35.36% ,36.68% ,36.86% ,43.82% ,42.49% ,41.95% ,40.54% ,故選擇物料比為1 ∶40。
提取次數(shù):取薔薇紅景天藥材粉末1 g,精密稱定,用已篩選的提取溶劑濃度、提取時(shí)間、物料比分別提取1,2,3次,將提取液過(guò)濾濃縮,低溫干燥,按擬訂方法測(cè)定提取物中的黃酮含量。結(jié)果測(cè)得含量依次為 39.16%,42.85%,39.66%,故初步確定提取次數(shù)為2次。
2.2.2 響應(yīng)面法優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)設(shè)計(jì):根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果,固定提取次數(shù)2次,選取乙醇體積分?jǐn)?shù)(因素A)、提取時(shí)間(因素B)和物料比(因素C)為自變量,以薔薇紅景天提取物總黃酮含量(Y)為響應(yīng)值,利用 Design-Expert 8.06 軟件中的Box-Behnken進(jìn)行響應(yīng)面中心組合設(shè)計(jì),優(yōu)化提取工藝。試驗(yàn)因素與水平見(jiàn)表2,響應(yīng)面設(shè)計(jì)方案見(jiàn)表3。
方差分析:試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。數(shù)據(jù)采用 Design-Expert 8.06軟件進(jìn)行多元模擬擬合分析,得到以薔薇紅景天提取物中黃酮含量為目標(biāo)函數(shù)的二次回歸方程Y=53.47+2.05A+1.96B+0.73C+2.09AB-2.19AC+1.39 BC-4.45 A2-4.36 B2-1.78 C2?;貧w方程方差分析見(jiàn)表 4??梢?jiàn),響應(yīng)面模型 F值為 7.02,P<0.01回歸模型極顯著,失擬項(xiàng)為 0.689 5,P>0.05表示不顯著,表明此模型以實(shí)際情況擬合很好。R2=0.900 2,Radj2=0.771 9,Rp2=0.438 4,表明預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值間具有高度相關(guān)性,模型方程能很好地反映真實(shí)的試驗(yàn)值。由表3可見(jiàn),該模型中一次項(xiàng)A和B對(duì)該模型的影響顯著(P <0.05);二次項(xiàng)中,A2和 B2對(duì)模型的影響極顯著(P <0.01);交互項(xiàng) AB,AC、BC 無(wú)顯著性。表明乙醇體積分?jǐn)?shù)與提取時(shí)間對(duì)薔薇紅景天總黃酮提取物含量的影響顯著,但各因素間無(wú)影響。由響應(yīng)面結(jié)果得到各因素對(duì)總黃酮提取物含量的影響大小依次為因素A>因素B>因素C,即乙醇體積分?jǐn)?shù)>提取時(shí)間>物料比。
表2 響應(yīng)面法優(yōu)化提取工藝試驗(yàn)因素與水平
表3 響應(yīng)面法優(yōu)化提取工藝試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果
表4 響應(yīng)面法優(yōu)化提取工藝試驗(yàn)方差分析結(jié)果
圖1 乙醇體積分?jǐn)?shù)與提取時(shí)間對(duì)提取物中總黃酮含量的響應(yīng)曲面及等高線圖
圖2 乙醇體積分?jǐn)?shù)與物料比對(duì)提取物中總黃酮含量的響應(yīng)曲面及等高線圖
圖3 提取時(shí)間與物料比對(duì)提取物中總黃酮含量的響應(yīng)曲面及等高線圖
響應(yīng)面分析:圖1至圖3可直觀反映兩變量交互作用的顯著程度,圓形表示兩因素交互作用不顯著,橢圓形表示兩因素交互作用顯著。由圖1可見(jiàn),A,B,C 3因素交互作用顯著。隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增加,提取物中黃酮含量隨之增加,隨后黃酮含量有下降趨勢(shì),當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)為70%和提取時(shí)間為60 min時(shí),其值最大。響應(yīng)面的坡度較陡,等高線為橢圓形,表明乙醇體積分?jǐn)?shù)與提取時(shí)間交互作用較強(qiáng),對(duì)提取物中黃酮含量的影響較大;乙醇體積分?jǐn)?shù)的曲面相對(duì)于提取時(shí)間較陡,表明乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)提取物中黃酮含量的影響比提取時(shí)間大(因素A>因素B);當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)增加到一定程度后,其增加趨勢(shì)不太明顯,其中物料比的變化對(duì)提取物中黃酮含量的影響對(duì)于其他因素最小??梢?jiàn),對(duì)黃酮含量的影響顯著程度為因素A>因素B>因素C,與方差分析結(jié)果一致。
2.2.3 最佳條件預(yù)測(cè)及驗(yàn)證試驗(yàn)
通過(guò)Design-Expert 8.06軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析得到最佳提取工藝為:溶劑體積分?jǐn)?shù)69.89%,提取時(shí)間58.08 min,料液比 1∶40,提取物中總黃酮含量的理論值為56.15%。根據(jù)實(shí)際情況確定最佳提取工藝條件為70%乙醇、提取 60 min、物料比(1∶40)。在此條件下,取3份藥材,精密稱定,進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),測(cè)定薔薇紅景天提取物中黃酮的含量。結(jié)果3批樣品中總黃酮含量分別為56.38% ,57.70% ,56.82% ,平均含量為 56.97% , RSD為1.18%,表明優(yōu)化提取工藝穩(wěn)定、可控。
2.3.1 樹(shù)脂型號(hào)篩選
預(yù)處理與再生:將大孔樹(shù)脂用無(wú)水乙醇充分浸泡24 h,用蒸餾水淋洗至流出液與水(1∶5)混合無(wú)渾濁為止,再用5%鹽酸浸泡4~6 h,用水洗至中性,最后用5%氫氧化鈉溶液浸泡4~6 h,用水洗至中性,備用[6]。
靜態(tài)吸附與靜態(tài)解吸考察:取預(yù)處理好的6種大孔吸附樹(shù)脂各1 g,精密稱定,置50 mL具塞三角瓶中,加入總黃酮粗提物制備的溶液20 mL(總黃酮質(zhì)量濃度為5.230 8 mg /mL),密閉,室溫回旋振蕩吸附(每分鐘 120次)24 h,充分吸附后,過(guò)濾,吸取濾液按含量測(cè)定方法測(cè)定總黃酮的含量,計(jì)算不同大孔樹(shù)脂的吸附量和吸附率;將吸附飽和的樹(shù)脂晾干后,加入20 mL 70%乙醇,回旋振蕩(每分鐘120次)24 h解吸附,過(guò)濾,吸取濾液按含量測(cè)定方法測(cè)定總黃酮的含量,計(jì)算不同樹(shù)脂的解吸附量和解吸附率。
2.3.2 大孔吸附樹(shù)脂類型確定
根據(jù)靜態(tài)吸附、解吸的考察,計(jì)算6種樹(shù)脂的吸附量、吸附率、解吸量與解吸率,詳見(jiàn)表5??梢?jiàn),HPD600型樹(shù)脂對(duì)薔薇紅景天總黃酮的指標(biāo)均較其余5種好,故確定用HPD600型大孔吸附樹(shù)脂為理想樹(shù)脂。
表5 6種樹(shù)脂的性質(zhì)、吸附量、吸附率及解吸率
2.4.1 單因素考察
總黃酮上樣液質(zhì)量濃度:將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的5 g HPD600型大孔樹(shù)脂進(jìn)行濕法裝柱。用蒸餾水沖洗樹(shù)脂除去水溶性雜質(zhì),確保樹(shù)脂被沖洗干凈且無(wú)氣泡,取6.071 2 mg/mL的總黃酮粗提液,加水稀釋至0.514 0,1.032 1,1.517 8,2.003 5,2.489 2,3.035 6,3.521 3 mg/mL,按2 BV個(gè)表現(xiàn)體積(1 BV為 1個(gè)樹(shù)脂床體積),以1 mL/min的流速上樣,收集流出液,在最大波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,計(jì)算樹(shù)脂吸附量和吸附率。當(dāng)質(zhì)量濃度為 2.003 5 mg/mL時(shí)吸附率最高,可達(dá)86.14%,故上樣質(zhì)量濃度選擇 2.003 5 mg/mL 。
進(jìn)樣流速:將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的5 g HPD600型大孔樹(shù)脂進(jìn)行濕法裝柱。將質(zhì)量濃度為2.003 5 mg/mL、體積為2 BV 的總黃酮粗提液,以 0.5,1.0,1.5,2.0,3.0 mL /min流速進(jìn)行進(jìn)樣,收集流出液,在最大波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,計(jì)算樹(shù)脂吸附量和吸附率。初步確定進(jìn)樣流速為1.5 mL /min 。
樣品溶液體積:將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的5 g HPD600型大孔樹(shù)脂進(jìn)行濕法裝柱。將質(zhì)量濃度為2.003 5 mg/mL的總黃酮粗提液,選擇不同體積(1,2,3,4,5,6 VB),以最佳流速1.5 mL/min進(jìn)樣,收集流出液,在最大波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,計(jì)算樹(shù)脂吸附量和吸附率。當(dāng)上樣體積為2 BV時(shí),吸附率最高。故選擇2 BV為進(jìn)樣體積。
上樣液pH:將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的5 g HPD600型大孔樹(shù)脂進(jìn)行濕法裝柱。取6份質(zhì)量濃度為2.003 5 mg/mL的紅景天總黃酮粗提液15 mL,分別調(diào)節(jié)其pH為3,4,5,6,7,8,以 2 BV 柱床體積,1.5 mL /min 的流速進(jìn)樣,收集流出液,在最大波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,計(jì)算樹(shù)脂吸附量。結(jié)果選擇pH=4為上樣pH。
洗脫液體積分?jǐn)?shù):將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的5 g HPD600型大孔樹(shù)脂進(jìn)行濕法裝柱。將質(zhì)量濃度為2.003 5 mg/mL、體積為2 BV的總黃酮粗提液以最佳流速1.5 mL/min進(jìn)樣,進(jìn)行樹(shù)脂吸附,先水洗之無(wú)色(棄去水洗部分),再分別用50%,60%,70%,80%,90%,100%乙醇以1.5 BV的柱床體積,1 mL/min的流速進(jìn)行洗脫,收集洗脫液,在最大波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,計(jì)算樹(shù)脂解附量和解吸率。當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)增加到90%時(shí),洗脫率最高可達(dá)62.2%。故選用90%乙醇進(jìn)行洗脫。
洗脫液體積:將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的5 g HPD600型大孔樹(shù)脂進(jìn)行濕法裝柱。將質(zhì)量濃度為2.003 5 mg/mL的總黃酮粗提液、以2 BV柱床體積、1.5 mL/min的流速進(jìn)樣,進(jìn)行樹(shù)脂吸附,再用 90% 乙醇以 1,1.5,2,2.5,3,3.5 BV的柱床體積、1 mL/min的流速進(jìn)行洗脫,收集洗脫液,在最大波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度,計(jì)算樹(shù)脂解吸量和解吸率。當(dāng)洗脫液用量達(dá)2BV時(shí),洗脫率最高可達(dá)61.73%,解吸效果最好。故洗脫液的洗脫用量選擇2 BV。
洗脫速度:將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的5 g HPD600型大孔樹(shù)脂進(jìn)行濕法裝柱。將質(zhì)量濃度為2.0035 mg/mL的總黃酮粗提液,以 2 BV柱床體積、1.5 mL/min流速進(jìn)樣,進(jìn)行樹(shù)脂吸附,再分別用 2 BV柱床體積的90%乙醇溶液,以 1,2,3,4 mL /min 的流速進(jìn)行洗脫,收集洗脫液,依法測(cè)定吸光度,計(jì)算樹(shù)脂解吸量和解吸率。洗脫流速為2 mL/min時(shí)洗脫效果最好,洗脫率可達(dá)63.87%。故洗脫流速選擇2 mL/min。
2.4.2 響應(yīng)面法優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)設(shè)計(jì):在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,利用Design-Expert 8.0.6 軟件,以上樣液質(zhì)量濃度(因素A)、洗脫液體積分?jǐn)?shù)(因素B)、洗脫液體積(因素C)為自變量,以純度為響應(yīng)指標(biāo),進(jìn)行響應(yīng)面分析。結(jié)果見(jiàn)表6和表7。
表6 響應(yīng)面法優(yōu)化純化工藝試驗(yàn)因素與水平
表7 響應(yīng)面法優(yōu)化純化工藝試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果
方差分析:通過(guò)軟件對(duì)表7的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸擬合分析,得到純度(Y)與各水平間的二次多項(xiàng)式方程Y=81.14+2.65 A+4.08 B+0.37 C+2.16 AB-1.95 AC-0.30 BC-11.00 A2-6.90 B2-15.04 C2。為解釋回歸方程的有效性和各因素對(duì)純度的影響程度,對(duì)回歸方程進(jìn)行方差分析,結(jié)果見(jiàn)表8??梢?jiàn),該回歸模型是極顯著的(P < 0.01)。回歸模型的決定系數(shù)(R2)=0.972 4,校正決定系數(shù)(Radj2)=0.936 9,Rp2=0.640 5。失擬項(xiàng)(P =0.640 5>0.05)不顯著,表明該回歸模型與試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合程度高,誤差小。故可用該模型分析紅景天總黃酮的提純效果。由表7可見(jiàn),該模型中一次項(xiàng)因素A、因素B對(duì)該模型的影響顯著(P<0.05),其中因素 B為極顯著。二次項(xiàng)中 A2,B2,C2對(duì)模型的影響極顯著(P <0.01);交互項(xiàng)AB,AC,BC無(wú)顯著性。表明上樣液質(zhì)量濃度、洗脫液體積分?jǐn)?shù)及洗脫液體積對(duì)薔薇紅景天總黃酮純度的影響顯著,但各因素間無(wú)影響。由響應(yīng)面分析結(jié)果得各因素對(duì)總黃酮純度的影響大小依次為因素B>因素A>因素C,即洗脫液體積分?jǐn)?shù)>上樣液質(zhì)量濃度>洗脫液體積。
表8 優(yōu)化純化工藝回歸方程分析結(jié)果
響應(yīng)面分析:由圖4至圖6可見(jiàn),隨上樣液質(zhì)量濃度和洗脫液體積分?jǐn)?shù)的增加,總黃酮純度先增加后減少,當(dāng)洗脫液體積為90%、上樣液質(zhì)量濃度為2.003 5 mg/mL時(shí),達(dá)到最大值;響應(yīng)面的坡度較陡,等高線為橢圓形,表明上樣液質(zhì)量濃度與洗脫液體積分?jǐn)?shù)交互作用較強(qiáng),對(duì)總黃酮純度的影響較大;總黃酮純度隨著上樣液質(zhì)量濃度和洗脫液濃度的增加先增加后減少,當(dāng)上樣液質(zhì)量濃度為2.003 5 mg/mL、洗脫液體積為2 BV時(shí),總黃酮純度達(dá)到響應(yīng)值最高點(diǎn);響應(yīng)面的坡度較陡,等高線為圓形,表明上樣液質(zhì)量濃度與洗脫液體積交互作用較弱,對(duì)總黃酮純度的影響較??;當(dāng)洗脫液體積分?jǐn)?shù)為90%、洗脫液體積為2 BV時(shí)總黃酮純度達(dá)到響應(yīng)面最高點(diǎn);響應(yīng)面的坡度平緩,等高線為橢圓形,表明洗脫液體積分?jǐn)?shù)與洗脫液體積交互作用較弱;故由響應(yīng)面圖可見(jiàn),洗脫液體積分?jǐn)?shù)(因素B)對(duì)純度的影響最顯著,其次是上樣液質(zhì)量濃度(因素A),影響較小的是洗脫液體積(因素C),與方差分析結(jié)果相符。
2.4.3 最佳條件預(yù)測(cè)及驗(yàn)證試驗(yàn)
通過(guò)Design-Expert 8.06軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析得到的最佳純化工藝為:上樣質(zhì)量濃度1.92 mg/mL,洗脫液體積分?jǐn)?shù)89.99%、洗脫液體積 2.16 BV,純度理論值為81.99%??紤]實(shí)際情況,最后確定紅景天總黃酮純化工藝條件為:洗脫液體積2 BV,上樣液質(zhì)量濃度2.003 5 mg/mL,洗脫液體積分?jǐn)?shù) 90%。在此工藝條件下,重復(fù)試驗(yàn)3次進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果3批次紅景天總黃酮純度分別為 82.18%,83.60%,82.72%,平均 82.83%,RSD為0.87(n=3),表明利用此方法純化總黃酮有現(xiàn)實(shí)意義。
圖4 洗脫液體積分?jǐn)?shù)與上樣液濃度對(duì)總黃酮純度影響的響應(yīng)曲面及等高線
圖5 洗脫液體積與上樣液濃度對(duì)總黃酮純度影響的響應(yīng)曲面及等高線
圖6 洗脫液體積與洗脫液體積分?jǐn)?shù)對(duì)總黃酮純度影響的響應(yīng)面及等高線
響應(yīng)面法具有檢測(cè)精確度高、可靠、試驗(yàn)所需次數(shù)少、能反映因素和預(yù)測(cè)值之間關(guān)系等優(yōu)點(diǎn),因此近幾年來(lái),其在中藥提取及純化中得到了廣泛應(yīng)用[7-8]。
近20年來(lái),吸附性大孔樹(shù)脂的快速發(fā)展使得其用途不斷擴(kuò)大,主要應(yīng)用于糖的精制、氣體吸附、藥理活性天然產(chǎn)物的分離和富集,以及其他生物制品的純化。使用大孔樹(shù)脂的吸附過(guò)程由于其獨(dú)特的吸附性能和其他優(yōu)點(diǎn)而引起了關(guān)注[9]。
本試驗(yàn)中用單因素試驗(yàn)對(duì)影響薔薇紅景天總黃酮提取物含量的乙醇體積分?jǐn)?shù)、提取時(shí)間、物料比等因素進(jìn)行了篩選,發(fā)現(xiàn)其對(duì)薔薇紅景天總黃酮提取物含量具有顯著影響。在此基礎(chǔ)上,再利用Box-Behnken的中心組合設(shè)計(jì)原理,對(duì)薔薇紅景天總黃酮的提取工藝進(jìn)行了優(yōu)化,得最優(yōu)提取工藝條件為:70%乙醇,提取60 min,物料比1∶40;在此條件下,薔薇紅景天總黃酮提取物中的平均含量為56.97%,與理論預(yù)測(cè)值相符。
建立一種高效的大孔樹(shù)脂吸附對(duì)紅景天提取物中總黃酮的分離純化方法。對(duì)6種大孔樹(shù)脂(NKA-9,AB-8,D101,HPD100,HPD500,HPD600)進(jìn)行了比較和評(píng)價(jià),HPD600型在所測(cè)試的樹(shù)脂中表現(xiàn)出最好的吸附容量和解吸率,故選擇HPD600型。通過(guò)單因素試驗(yàn)控制不同變量,初步得出上樣液質(zhì)量濃度、上樣液體積、洗脫液體積分?jǐn)?shù)、洗脫液體積分?jǐn)?shù)、pH、上樣流速、洗脫流速的適宜范圍,通過(guò)響應(yīng)曲面法優(yōu)化,最終得到最佳純化工藝為上樣液質(zhì)量濃度2.003 5 mg/mL、洗脫液體積分?jǐn)?shù)90%,洗脫液體積為2 BV;此條件下,純化后總黃酮平均純度為82.83%。通過(guò)響應(yīng)曲面法優(yōu)化紅景天總黃酮提取及純化工藝,建立可靠的二次回歸模型,對(duì)于紅景天總黃酮的提取、純化有一定的參考意義。