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作者：張毅

現(xiàn)代藥理研究表明，黨參具有降血壓，抗應激，提高造血機能，改善記憶能力，增強免疫機能，延緩衰老，調節(jié)內分泌和保護消化道粘膜等作用。研究發(fā)現(xiàn)黨參的化學成分主要有多糖、黨參苷、甾體、生物堿、揮發(fā)油、三萜類以及多種微量元素，其中黨參多糖為其有效成分之一。

    黨參多糖主要具有抗衰老、提高免疫力、改善記憶力等功能，目前關于黨參的研究多集中在其藥理，對于黨參多糖的提取工藝，現(xiàn)有報道多采用正交設計進行篩選。響應面法是利用綜合統(tǒng)計學技術，尋找自變量與響應值之間關系的一種試驗方法，并通過軟件模擬得到最佳理論試驗方案，是近年來天然藥物以及食品工業(yè)領域廣泛采用的一種試驗設計及統(tǒng)計方法。試驗采用響應面法，根據(jù)Box-Benhnken的中心組合試驗原理，結合單因素試驗結果，對黨參多糖的水提工藝進行優(yōu)化，并通過Design-Expert 8.0.6軟件得出最佳提取方案。旨在為黨參多糖的提取及進一步開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1  材料與方法

1.1材料、儀器與設備

    黨參：市售，經(jīng)鑒定為桔梗科植物黨參Codonopsis pilosula( Franch.) Nann.f的干燥根。

    濃硫酸、苯酚、葡萄糖等試劑：均為分析純，試驗用水為蒸餾水。

    Lambda25紫外分光光度計：PerkinElmer; T-203電子天平：北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；DHG-9140A型電熱恒溫鼓風干燥箱：上海一恒科學儀器有限公司；XQ200克型多功能高速粉碎機：上海廣沙工貿有限公司；3-18K臺式多功能高速低離心機；HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋：常州澳華儀器有限公司；RE-2000B旋轉蒸發(fā)儀：上海亞榮生化儀器廠；SHB-Ⅲ循環(huán)水式多用真空泵：鄭州長城科工貿有限公司。

1.2試驗方法

1.2.1多糖提取工藝流程

  干燥黨參藥材→粉碎，過20目篩→蒸餾水回流提取→抽濾，濃縮→定容至→定體積→測定多糖得率

1.2.2多糖含量測定

  采用苯酚一硫酸法測定多糖含量。

  標準曲線的繪制：取105℃干燥至恒重的無水葡萄糖對照品10 mg，精密稱定，置10 mL容量瓶中，用蒸餾水溶解并定容至刻度，搖勻。分別吸取此溶液0.1，0.2，0.3，0.4和0.5 mL于10 mL容量瓶中，用蒸溜水稀釋至刻度，搖勻，編號1～5號。精密吸取1～5號無水葡萄糖標準品溶液各2 mL，加1.5 mL 5%苯酚溶液，6 mL濃硫酸，放置5 min，于90℃水浴10 min，取出立即放入冰水中冷卻至室溫，以蒸餾水同法制備溶液為空白，于490 nm波長測定吸光度，以吸光度為縱坐標，葡萄糖溶液濃度為橫坐標，計算得標準曲線方程為：y=0.007 3x+0.060 6．R=0.999 1，葡萄糖濃度在13.4—67.0μg．mL-1范圍內呈良好的線性關系。

1.2.3多糖提取率的計算

    多糖提取率=CD/m×100%    (1)

    式中：C-為樣品溶液中葡萄糖的質量濃度，μg/mL；D-為樣品溶液稀釋倍數(shù)，mL；m-為黨參樣品的質量，μg。

1.3試驗設計

1.3.1黨參多糖提取的單因素試驗

    以黨參多糖提取率為指標，研究液料比、提取溫度和提取次數(shù)對黨參多糖提取率的影響。

1.3.2響應面法優(yōu)化試驗設計

根據(jù)Box-Benhnken的中心組合試驗原理，結合單因素試驗結果，以多糖提取率為考察指標，選擇A液斟比，B提取溫度和C提取時間三個因素，各取3個水平，每個自變量的低，中，高試驗水平分別以一1，0．1進行編碼。以多糖的提取率為響應值(Y)，利習Design-Expert 8.0.6軟件進行數(shù)據(jù)處理和回歸分析，確定3因素3水平的響應面試驗方案，試驗設計因素及水平見表1。

2結果與分析

2.1單因素試驗結果與分析

2.1.1  液料比對黨參多糖提取率的影響

  將干燥的黨參藥材粉碎過20目篩，取lg，精密稱定，置于圓底燒瓶中，分別以液料比10：1，15：1，20：1.25：1和30：1（mL/g），提取溫度90℃，回流提取2h。以液料比為橫坐標，多糖提取率為縱坐標，繪制液料比對多糖提取率影響的曲線，結果見圖1。隨著液料比增加，多糖提取率逐漸增加。當液料比大于20：1（mL/g）之后，提取率隨液料比的增加而下降。原因為隨著加水量增加，溶解在水中的多糖量隨之增加，多糖提取率就升高，但增大到一定程度后，多糖提取率反而開始降低。因此確定最佳液料比為20：1(mL/g)。

2.1.2提取溫度對黨參多糖提取率的影響

  將干燥的黨參藥材粉碎過20目篩，取lg，精密稱定，置于圓底燒瓶中，以液料比30：1（mL/g），提取溫度分別為60℃，70℃，80℃，90℃和100℃，回流提取2h。以提取溫度為橫坐標，多糖提取率為縱坐標，繪制提取溫度對多糖提取率影響的曲線，結果見圖2。當提取溫度在60℃—90 0C時，多糖提取率隨溫度升高而增加，在90℃時提取率最高；當提取溫度升至100℃時，多糖提取率反而開始下降。分析原因為溫度過低，多糖提取不完全，而溫度過高，則提取出的多糖容易分解導致含量降低。因此確定最佳提取溫度為90℃。

2.1.3提取時間對黨參多糖提取率的影響

  將干燥的黨參藥材粉碎過20目篩，取lg，精密稱定，置于圓底燒瓶中，以液料比30：1(mL/g)，提取溫度為90℃，分別回流提取1，1.5，2，2.5和3h。以提取時間為橫坐標，多糖提取率為縱坐標，繪制提取時間對多糖提取率影響的曲線，結果見圖3。在2h以內，多糖提取率隨時間增加而升高，超過2h，多糖提取率反而下降，原因為過長時間的提取，可能導致多糖的降解。因此確定最佳提取時間為2h。

2.2響應面試驗結果及分析

2.2.1  響應面試驗設計及結果

以液料比A，提取溫度B，提取時間C為自變量，以黨參多糖提取率為響應值(Y)，進行響應面分析，試驗方案及結果見表2。

2.2.2多元二次響應面回歸模型的建立與方差分析

    對表2的結果通過Design-Expert軟件程序進行二次回歸響應面分析，3個因子經(jīng)過擬合建立的多元二次回歸響應面回歸模型為：Y=0.252 20A+0.674 97B+1.049 50C+3.5E-004AB+0.067AC+0.025BC-9.68E-003A2-3.995E_003B2-1.058C2-29.653 25。為檢驗模型

的有效性，對模型進行方差分析，結果見表3。從表3可以看出，該模型為極顯著( p<0.000 1)，且失擬項不顯著；由p值可知，各因素一次項對Y晌應值均有極顯著性影響，且其影響大小順序依次為C（提取時間）>A（液料比）>B（提取溫度）；二次項對Y響應值具有極顯著性影響，表明各試驗因素對響應值的影響不是簡單的線性關系；各因素交互作用對y響應

值的影響相對較小，其中AC對響應值具有極顯著性影響。

2.2.3最佳提取條件的確定

由圖4—6可知，響應面法優(yōu)化后的黨參多糖最佳提取工藝為：提取溫度92.70℃，提取時間2.31 h，液料比22.7：1(mL/g)，理論最佳提取率為9.705 68%。根據(jù)此最佳提取工藝進行3次驗證試驗，得到黨參多糖平均提取率為9.67%，與理論值相對誤差為0.37%。結果證明經(jīng)響應面法優(yōu)化黨參多糖的提取工藝切實可行，由此得到的黨參多糖最佳提取工藝具有實際使用價值。

3結論

在單因素試驗基礎上，選擇液料比、提取溫度和提取時間三個因素，根據(jù)Box-Benhnken的中心組合試驗原理，進行3因素3水平試驗設計，并利用Design-Expert軟件程序進行二次回歸響應面分析，得出黨參多糖的最佳提取工藝為提取溫度92.70℃，提取時間2.31 h，液料比22.7：1(mL/g)，理論最佳提取率為9.705 68%，實際提取率為9.67%，與理論值相對誤差為0.37%。試驗結果表明基于響應面法優(yōu)化得到的黨參多糖提取工藝可行性高，具有實際使用價值，為黨參藥材的進一步開發(fā)利用提供了理論依據(jù)。

摘要 

 研究黨參多糖的最佳提取工藝，為黨參的進一步開發(fā)利用提供理論依據(jù)。采用水回流提取黨參多糖，苯酚一硫酸法測定多糖含量。根據(jù)Box-Behnken中心組合試驗設計原理，結合答案因素試驗結果，設計三水平三因素試驗，并利用Design-Expert 8.0.6軟件進行多元二次回歸響應面分析。確定黨參多糖的最佳提取工藝為提取溫度92.70℃，提取時間2.31 h，液料比22.7：1(mL/g)，理論最佳提取率為9.705 68%，實際提取率為9.67%。該工藝簡便可

行，具有實際使用價值，為黨參的進一步開發(fā)利用提供了理論依據(jù)。