基于响应面法优化环烯醚萜苷提取工艺研究

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0759

中国农学通报 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (25): 130-138.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2022-0759

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基于响应面法优化环烯醚萜苷提取工艺研究

何志鹏¹^,²(), 王仕宝³^,⁴(), 胡本祥¹(), 张慧³^,⁴, 陈垣², 唐文强¹, 胡亚刚¹

¹ 陕西国际商贸学院医药学院，西安 712046
² 甘肃农业大学农学院，兰州 730070
³ 汉中职业技术学院药学院，陕西汉中 723000
⁴ 汉中职业技术学院秦巴山区药（食）用植物研究所，陕西汉中 723000

收稿日期:2022-09-07 修回日期:2022-12-25 出版日期:2023-09-05 发布日期:2023-08-28
通讯作者: 王仕宝，男，1982年出生，甘肃会宁人，副教授，硕士研究生，从事中草药资源研究。通信地址：723000 陕西省汉中市汉台区宗营镇316国道西侧81号，E-mail：wangshibao.2008@163.com。胡本祥，男，1960年出生，陕西宝鸡人，教授，硕士研究生，从事药用植物资源与利用研究。通信地址：712046 陕西省西安市西咸新区沣西新城大学园区统一西路35号，E-mail：Hubenxiang1980@163.com。
作者简介:
何志鹏，男，1986年出生，甘肃会宁人，实验师，硕士研究生，从事药用植物资源与利用研究。通信地址：712046 陕西省西安市西咸新区沣西新城大学园统一西路35号，E-mail：hyf2009012022@163.com。
基金资助:
2017年中医药公共卫生服务补助专项“全国中药资源普查项目”(财社[2017]66号); 陕西省教育厅协同创新中心项目“双重胁迫对麻花秦艽萌发期和幼苗期的影响”(2019XT-3-01); 陕西省教育厅协同创新中心项目“双重胁迫对麻花秦艽萌发期和幼苗期的影响”(2019年汉中青年科技创新团队); 陕西国际商贸学院秦药创新团队

Extraction Process of Iridoid Glycosides Based on Response Surface Methodology

HE Zhipeng¹^,²(), WANG Shibao³^,⁴(), HU Benxiang¹(), ZHANG Hui³^,⁴, CHEN Yuan², TANG Wenqiang¹, HU Yagang¹

¹ Medical College, Shaanxi Institute of International Trade & Commerce, Xi’an 712046
² College of Agronomy, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070
³ College of Pharmacy, Hanzhong Vocational and Technical College, Hanzhong, Shaanxi 723000
⁴ Institute of Medicinal (Edible) Botany of Qinba District, Hanzhong Vocational and Technical College, Hanzhong, Shaanxi 723000

Received:2022-09-07 Revised:2022-12-25 Online:2023-09-05 Published:2023-08-28

摘要/Abstract

摘要：

通过响应面法优化秦艽药材中环烯醚萜苷类成分的提取工艺。在单因素试验的基础上，根据响应面法设计，以马钱苷酸、獐牙菜苦苷和龙胆苦苷3种环烯醚萜苷总含量作为考察指标，优化最佳提取工艺条件。研究得出最佳提取工艺条件，即以80%甲醇作为溶剂，温度50℃，超声功率720 W，液料比40 mL:1 g，提取时间30 min并连续提取2次。按照此条件，实际测定值和预测值分别为15.562%和15.904%，两者相差2.20%，其结果基本一致。本法操作工艺相对简单，检测结果比较理想，可以为秦艽药材中环烯醚萜苷类的提取工艺提供参考。

关键词: 秦艽药材, 环烯醚萜苷, 响应面法, 提取工艺

Abstract:

The extraction process of iridoid glycosides from Gentianae macrophyllae radix was optimized by response surface methodology. On the basis of single factor test, according to the design of response surface method, the total content of loganic acid, swertiamarin and gentiopicroside was used as the index to optimize the extraction conditions. The optimum extraction conditions were as follows: 80% methanol was solvent, extraction temperature was 50℃, ultrasonic power was 720 W, liquid-solid ratio was 40 mL: 1 g, extraction time was 30 minutes and extracted 2 times. According to this condition, the actual measured value and predicted value were 15.562% and 15.904%, with the relative deviation of 2.20%, and the results were basically the same. The operation process is relatively simple and the test results are ideal, which provides a reference for the extraction process of iridoid glycosides in Gentianae macrophyllae radix.

Key words: Gentianae macrophyllae radix, iridoid glycosides, response surface methodology, extraction process

何志鹏, 王仕宝, 胡本祥, 张慧, 陈垣, 唐文强, 胡亚刚. 基于响应面法优化环烯醚萜苷提取工艺研究[J]. 中国农学通报, 2023, 39(25): 130-138.

HE Zhipeng, WANG Shibao, HU Benxiang, ZHANG Hui, CHEN Yuan, TANG Wenqiang, HU Yagang. Extraction Process of Iridoid Glycosides Based on Response Surface Methodology[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2023, 39(25): 130-138.

图/表 11

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化合物名称	取样量/g	样品中含量/mg	加入量/mg	测得量/mg	回收率/%	平均回收率/%	RSD/%
马钱苷酸	0.5001	5.8012	0.2940	6.0862	96.9582	97.56	0.92
	0.5005	5.8058	0.2940	6.0961	98.7381
	0.5000	5.8000	0.2940	6.0850	96.9388
	0.5003	5.8035	0.2940	6.0937	98.6986
	0.5001	5.8012	0.2940	6.0862	96.9582
	0.5006	5.8070	0.2940	6.0923	97.0551
獐牙菜苦苷	0.5005	2.6026	0.2842	2.8829	98.6207	100.06	0.71
	0.5008	2.6042	0.2842	2.8896	100.4419
	0.5001	2.6005	0.2842	2.8856	100.3015
	0.5002	2.6010	0.2842	2.8862	100.3216
	0.5004	2.6021	0.2842	2.8873	100.3617
	0.5001	2.6005	0.2842	2.8856	100.3015
龙胆苦苷	0.5006	51.3115	0.2458	51.5668	103.8674	102.12	0.84
	0.5001	51.2603	0.2458	51.5103	101.7290
	0.5004	51.2910	0.2458	51.5412	101.7901
	0.5000	51.2500	0.2458	51.5000	101.7087
	0.5007	51.3218	0.2458	51.5721	101.8511
	0.5004	51.2910	0.2458	51.5412	101.7901

化合物名称	取样量/g	样品中含量/mg	加入量/mg	测得量/mg	回收率/%	平均回收率/%	RSD/%
马钱苷酸	0.5001	5.8012	0.2940	6.0862	96.9582	97.56	0.92
	0.5005	5.8058	0.2940	6.0961	98.7381
	0.5000	5.8000	0.2940	6.0850	96.9388
	0.5003	5.8035	0.2940	6.0937	98.6986
	0.5001	5.8012	0.2940	6.0862	96.9582
	0.5006	5.8070	0.2940	6.0923	97.0551
獐牙菜苦苷	0.5005	2.6026	0.2842	2.8829	98.6207	100.06	0.71
	0.5008	2.6042	0.2842	2.8896	100.4419
	0.5001	2.6005	0.2842	2.8856	100.3015
	0.5002	2.6010	0.2842	2.8862	100.3216
	0.5004	2.6021	0.2842	2.8873	100.3617
	0.5001	2.6005	0.2842	2.8856	100.3015
龙胆苦苷	0.5006	51.3115	0.2458	51.5668	103.8674	102.12	0.84
	0.5001	51.2603	0.2458	51.5103	101.7290
	0.5004	51.2910	0.2458	51.5412	101.7901
	0.5000	51.2500	0.2458	51.5000	101.7087
	0.5007	51.3218	0.2458	51.5721	101.8511
	0.5004	51.2910	0.2458	51.5412	101.7901

环烯醚萜类	保留时间/min	线性回归方程	R²	线性范围/(mg/mL)
马钱苷酸	13.23	Y=6892429X-18350	0.9996	0.059~0.353
獐牙菜苦苷	23.27	Y=10212308X-24102	0.9979	0.049~0.295
龙胆苦苷	35.33	Y=6780173X+7999	0.9992	0.057~0.341

环烯醚萜类	保留时间/min	线性回归方程	R²	线性范围/(mg/mL)
马钱苷酸	13.23	Y=6892429X-18350	0.9996	0.059~0.353
獐牙菜苦苷	23.27	Y=10212308X-24102	0.9979	0.049~0.295
龙胆苦苷	35.33	Y=6780173X+7999	0.9992	0.057~0.341

水平	因素
水平	A.溶剂浓度/%	B.提取时间/min	C.提取次数/次	D.液料比/(mL:g)
-1	60	15	1	30:1
0	80	30	2	40:1
1	100	45	3	50:1

基于响应面法优化环烯醚萜苷提取工艺研究

Extraction Process of Iridoid Glycosides Based on Response Surface Methodology

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编号	A.溶剂浓度	B.提取时间	C.提取次数	D.液料比	含量/%
编号	A.溶剂浓度	B.提取时间	C.提取次数	D.液料比	马钱苷酸	獐牙菜苦苷	龙胆苦苷	总含量
1	0	1	-1	0	1.56	0.75	10.39	12.7
2	-1	0	0	1	1.66	0.8	11.03	13.49
3	0	0	1	1	1.85	0.89	12.32	15.06
4	1	0	0	-1	1.69	0.81	11.26	13.76
5	0	0	0	0	1.91	0.92	12.74	15.57
6	0	-1	0	-1	1.5	0.72	9.99	12.21
7	-1	-1	0	0	1.41	0.68	9.38	11.47
8	-1	0	1	0	1.62	0.78	10.81	13.21
9	0	-1	-1	0	1.31	0.63	8.69	10.63
10	0	1	1	0	1.7	0.81	11.3	13.81
11	0	0	0	0	1.94	0.93	12.91	15.78
12	0	0	-1	-1	1.65	0.79	10.98	13.42
13	0	-1	0	1	1.59	0.76	10.57	12.92
14	1	-1	0	0	1.5	0.72	10	12.22
15	-1	1	0	0	1.6	0.77	10.66	13.03
16	0	0	-1	1	1.51	0.72	10.03	12.26
17	0	0	1	-1	1.51	0.73	10.07	12.31
18	0	0	0	0	1.91	0.92	12.74	15.57
19	1	0	0	1	1.76	0.84	11.69	14.29
20	0	-1	1	0	1.56	0.75	10.41	12.72
21	0	0	0	0	1.93	0.93	12.85	15.71
22	-1	0	0	-1	1.51	0.73	10.07	12.31
23	1	0	1	0	1.71	0.82	11.4	13.93
24	0	1	0	1	1.75	0.84	11.65	14.24
25	1	1	0	0	1.68	0.81	11.2	13.69
26	0	0	0	0	1.9	0.91	12.67	15.48
27	1	0	-1	0	1.55	0.75	10.34	12.64
28	0	1	0	-1	1.63	0.78	10.86	13.27
29	-1	0	-1	0	1.53	0.73	10.19	12.45

方差来源	SS	df	MS	F值	P值	显著性
模型	49.49	14	3.54	59.68	<0.0001	significant
A	1.74	1	1.74	29.38	<0.0001
B	6.12	1	6.12	103.32	<0.0001
C	4.01	1	4.01	67.75	<0.0001
D	2.07	1	2.07	34.89	<0.0001
AB	0.002	1	0.002	0.0342	0.856
AC	0.0702	1	0.0702	1.19	0.2946
AD	0.1056	1	0.1056	1.78	0.2031
BC	0.2401	1	0.2401	4.05	0.0637
BD	0.0169	1	0.0169	0.2853	0.6016
CD	3.82	1	3.82	64.52	<0.0001
A²	10.16	1	10.16	171.48	<0.0001
B²	18.72	1	18.72	316.05	<0.0001
C²	13.08	1	13.08	220.84	<0.0001
D²	4.91	1	4.91	82.91	<0.0001
残差	0.8293	14	0.0592
失拟项	0.7711	10	0.0771	5.29	0.0612	not significant
纯误差	0.0583	4	0.0146
总和	50.32	28

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