正交试验设计法在佛手多糖提取工艺研究中的应用
 |
| 第1页 |
参见附件。
[摘要] 目的 运用正交试验设计法使佛手多糖提取工艺规范化、科学化。 方法 以佛手多糖含量为指标，提取次数、提取时间、微波功率、料液比为因素，通过单因素试验确定因素水平，利用正交试验设计对微波法提取佛手多糖的工艺进行优化研究。 结果 微波法提取佛手多糖的最佳工艺条件为，提取时间：8 min，微波提取功率：500 W，料液比：1∶20。 结论 正交试验设计可以为规范化的中药提取工艺研究提供科学依据。
[关键词] 佛手多糖；正交试验设计；微波；规范化
[中图分类号] R284.2 [文献标识码] B [文章编号] 1674—4721(2012)09(a)—0160—03
中药的提取工艺复杂，影响因素多，提取工艺要求越来越规范，所有工艺设计都要经过科学的试验筛选，因此，运用现代数理统计学方法优化试验设计已经成为中药研究的重要领域[1—3]。正交试验是研究多因素、多水平的一种设计方法，它是根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散，齐整可比”的特点，正交试验设计是分式析因设计的主要方法，是一种高效率、快速、经济的试验设计方法。通过正交试验找出各因素的主次关系和最优搭配条件，可以明显缩短提取工艺研究的时间，降低研究成本。本文通过单因素试验确定因素水平，利用正交试验设计优化微波法提取佛手多糖的工艺，以更好的开发和利用佛手多糖。报道如下：
1 仪器与试药
1.1 仪器
U1901双光束紫外可见分光光度计，XH—200A型微波萃取仪。
1.2 试剂
佛手(吉林药材公司)，葡萄糖标准品(飞宇生物科技有限公司，批号：FY18720206)，苯酚(开原化学试剂一厂，批号：20051011)、浓硫酸(北京化工厂，批号：20090603)、95%乙醇(北京化工厂，批号：20100615)等均为分析纯试剂。
2 方法与结果
2.1 标准曲线的制备
依据文献[4]中的标准曲线制备方法，以浓度C对吸光度A做标准曲线，回归方程为：A = 0.040 8C+0.211，r = 0.998 5。
2.2 佛手多糖样品溶液的制备
精密称取干燥至恒重的佛手5.0 g，依据正交试验设计条件，加水提取，提取液浓缩后定容于100 mL的容量瓶中，室温冷却后，再次定容。精密量取5 mL提取液，加入5倍体积的95%乙醇，静止过夜，离心3 min(3 000 r/min)，所得沉淀分别用30 mL无水乙醇、丙酮、乙醚分3次进行洗涤至洗涤液无色为止，得粗多糖，定容于100 mL容量瓶中，即得供测定用佛手多糖样品溶液。
2.3 佛手多糖样品液的测定
精密吸取佛手样品液1.0 mL，根据文献[4]中样品测定方法操作。
2.4 单因素试验
根据文献[4]中所述方法，对本次试验做如下设计：
2.4.1 提取次数 试验设计和结果见表1、图1。
根据图1所示，选择2次较为合适。
2.4.2 提取时间 试验设计和结果见表2、图2。
根据图2所示，多糖得率在8 min前随着提取时间的延长而递增，8 min以后，多糖收率反而下降。
2.4.3 微波功率 试验设计和结果见表3、图3。
根据图3所示，当微波功率为550 W时，多糖得率最高。
2.4.4 料液比 试验设计和结果见表4、图4。
根据图4所示，当料液比为1∶20时，多糖得率达到最高点。
2.5 正交试验设计与统计学分析
2.5.1 试验条件的优化 依据单因素试验结果，以提取时间(A)、微波功率(B)、料液比(C)为因素，作如下3因素、3水平的正交试验。选择正交表L9(34)，因素—水平设计如表5。
2.5.2 统计学分析 根据本试验具体情况，结合参考文献[5—6]，做如下设计：
根据表5进行正交设计，选用正交表L9(34)进行正交试验，结果和方差分析见表6、7。
2.5.3 结果分析
(1)RC < RA < RB表明，影响佛手多糖得率从主到次的因素排序为A，B，C，即浸提时间、微波功率和料液比。(2)由k1A < k3A < k2A知，因素A的水平2比其它两个水平好。同样由k1B < k3B < k2B，k3C < k1C < k2C可知，最佳工艺条件是A2B2C2，即：提取时间8 min，微波功率550 W，料液比1∶20，该结论与由图5得出的结论一致。(3)显著性判别：在水平α=0.05下，F0.05(2，2)=19，由于FA、FB、FC均小于19，故三个因素对佛手多糖的得率影响均不显著。
通过以上分析结果表明，佛手多糖的最佳工艺条件为：提取时间为8 min，微波功率为550 W，料液比为1∶20。
3 讨论
(1)佛手作为传统中药，在以往的研究中认为其中的有效成分是挥发油类等，化学成分分析结果表明，佛手是一种富含香豆素类化合物的植物，同时还含有黄酮类、柠檬苦素类等成分[7]。因此，对此研究的较多。佛手多糖作为佛手提取主要成分后的副产物，近年来发现其具有多方面的生理活性，而且研究多处于药理研究阶段。本文通过对佛手多糖提取工艺优化的研究，可以更有效的开发和利用佛手资源，达到变废为宝的理想效果。(2)本文采用的试验方法快速、灵敏、重现性好，是进行多糖测定的非常有效可靠的方法。(3)用正交试验设计和数据处理，方法科学合理，是进行优化中药有效成份提取工艺的最佳设计。(4)随着佛手多糖保健功能研究的不断深入，利用佛手多糖开发的保健品或药品的市场前景为人们所看好。若能加深对佛手多糖功能方面的研究，如其抗衰老、降血糖、降血脂作用等[9]，并将其应用到保健品、药品和食品中，生产出有利于人民身体健康的、经济效益高的产品，那么佛手这一中国古老的传统中药材，定能开出更加灿烂的花朵。
[参考文献]
[1] 祝国强，滕海英 ......
您现在查看是摘要介绍页，详见PDF附件(2300kb)。