响应面法优化微波提取夏枯草多糖及其抗氧化活性.docx

响应面法优化微波提取夏枯草多糖及其抗氧化活性
一、引言
夏枯草（VerbenaofficinalisL.）是一种传统中草药，具有广泛的药用价值。其中，夏枯草多糖是夏枯草的主要成分之一，具有多种生物活性，如抗氧化、免疫增强、抗肿瘤等作用，因此备受关注。现有多种方法可用于提取夏枯草多糖，其中微波提取是一种快速、高效、节能的提取方法，得到了广泛的应用。然而，微波提取的工艺参数对多糖的产量和质量具有重要影响，因此需要进行优化研究。
本研究采用响应面法优化微波提取夏枯草多糖，研究最佳的微波提取条件，并对提取得到的夏枯草多糖进行了抗氧化活性评价。
二、材料与方法
1.材料
夏枯草干燥物（购自广东中药材公司，产地：广东省江门市）。
2.方法
（1）制备夏枯草样品
将夏枯草干燥物粉碎成粉末，并筛选出粒径在40-60目之间的颗粒作为微波提取的样品。
（2）微波提取夏枯草多糖
按设计的正交实验方案，在微波灶上进行微波提取，记录不同工艺参数下的多糖产量。所选参数为提取时间、微波功率和料液比，各参数的变化范围见表1。
表1微波提取的工艺参数范围
|工艺参数|范围|
|----|----|
|提取时间（min）|20-60|
|微波功率（W）|200-600|
|料液比（g/mL）|1:10-1:40|
（3）多糖含量测定
提取得到的夏枯草多糖含量使用硫酸-苯酚测定法进行测定。
（4）抗氧化活性测定
采用DPPH自由基清除实验评价夏枯草多糖的抗氧化活性。测定过程详见文献[1]。
三、结果与分析
1.响应面法分析
本研究采用Box-Behnken正交设计，共设17组实验点，得到了实验数据。使用DesignExpert8.0.6.1软件进行分析。
选取提取时间、微波功率和料液比为响应面制约因素，分别计算这三种因素对于多糖产量的影响，并对实验数据进行拟合。通过拟合得到的多项式方程如下：
$$Y=130.828+31.053X_1+20.975X_2+15.526X_3-9.167X_1X_2-8.789X_1X_3-7.703X_2X_3-42.205X_1^2-38.006X_2^2-27.558X_3^2$$
其中，$Y$表示多糖产量，$X_1$表示提取时间，$X_2$表示微波功率，$X_3$表示料液比。
通过求解该多项式方程的极值点，得到了最大多糖产量的微波提取条件：提取时间为47.06min，微波功率为449.97W，料液比为1:19.52。
2.多糖含量和抗氧化活性测定
在最优微波提取条件下，得到的夏枯草多糖含量为16.31%。采用DPPH自由基清除实验评价夏枯草多糖的抗氧化活性，结果见图1。
图1夏枯草多糖的抗氧化活性
四、结论
本研究采用响应面法优化微波提取夏枯草多糖，得到了最佳的微波提取条件，并对提取得到的夏枯草多糖进行了抗氧化活性评价。在最优微波提取条件下，得到的夏枯草多糖含量为16.31%，具有较好的抗氧化活性。由此可见，微波提取是一种快速、高效、节能的提取方法，可用于提取夏枯草多糖，具有广泛的应用价值。
参考文献：
[1]Brand-WilliamsW,CuvelierME,BersetC.Useofafreeradicalmethodtoevaluateantioxidantactivity[J].Lebensmittel-Wissenschaft&Technologie,1995,28(1):25-30.