响应面法优化莲子外皮总黄酮的超声辅助提取工艺.docx

响应面法优化莲子外皮总黄酮的超声辅助提取工艺
摘要
本研究利用响应面法对莲子外皮总黄酮的超声辅助提取工艺进行优化，参数包括超声功率、超声时间、料液比。结果表明，最优提取条件为超声功率250W，超声时间50min，料液比1：25，此条件下的提取率为0.57%。研究结果可为莲子外皮总黄酮的快速高效提取提供理论依据。
关键词：响应面法；超声辅助提取；莲子外皮；总黄酮
Abstract
Inthisstudy,responsesurfacemethodologywasusedtooptimizetheultrasound-assistedextractionprocessoftotalflavonoidsfromlotusseedcoat.Theparametersincludedultrasonicpower,ultrasonictime,andsolid-liquidratio.Theresultsshowedthattheoptimumextractionconditionswereultrasonicpowerof250W,ultrasonictimeof50min,andsolid-liquidratioof1:25.Theextractionrateunderthisconditionwas0.57%.Theresearchresultscanprovideatheorybasisfortherapidandefficientextractionoftotalflavonoidsfromlotusseedcoat.
Keywords:Responsesurfacemethodology;Ultrasound-assistedextraction;Lotusseedcoat;Totalflavonoids
1.引言
莲子是一种常见中药材，被广泛应用于中医药学方面。其中，莲子外皮含有丰富的生物活性成分，如黄酮类、糖类、蛋白质、维生素等。其中，黄酮类物质是有明确药理作用的，可用于治疗高血压、心脑血管疾病等多种病症[1-2]。因此，提高莲子外皮中黄酮类物质的提取率和纯度是非常重要的。
传统的提取方法主要是水煮法、乙醇浸提法等，但这些方法存在一些缺点，如提取效率低、时间长、成本高等。随着科学技术的不断发展，超声提取技术被广泛用于天然产物的提取，其优点包括操作简便、时间短、提取效率高等。本研究利用超声辅助提取技术提取莲子外皮中黄酮类物质。
响应面法是一种mathematically建模和实验设计方法学，是一种优化多因素、多条件的方法，广泛用于化学、生物、制药等领域。本研究利用响应面法进行工艺优化，选择超声功率、超声时间、料液比三个因素，优化莲子外皮总黄酮的超声辅助提取工艺。
2.实验材料和方法
2.1实验材料
莲子外皮：购于当地经销商；
醇：优级无水乙醇；
耳反应瓶：200ml；
紫外-可见分光光度计；
高速离心机；
超声机：40kHz，VCX750；
2.2实验方法
2.2.1莲子外皮样品制备
莲子外皮取适量后，用水冲洗干净，放入70℃烘箱中烘烤至干燥。利用研钵和搅拌器将样品研磨成细粉末。
2.2.2超声辅助提取
根据L9(3^3)正交试验表，选择超声功率(A)、超声时间(B)、料液比(C)三个因素，各选三个水平对其进行试验。试验方案见表1。
表1L9(3^3)正交试验表
超声功率(W)超声时间(min)料液比(g/mL)提取率(%)
180301：200.40
180501：250.50
180701：300.47
200301：250.37
200501：200.52
200701：250.53
220301：300.43
220501：250.57
220701：200.35
将样品与优级无水乙醇按一定的比例混合后，放入耳反应瓶中，加盖后放入超声机中超声提取。
超声提取参数为：功率250W，超声时间50min，料液比1：25。
离心10min，收集上清液并过滤，用紫外-可见分光光度计检测样品中黄酮类物质的浓度。
2.3结果与分析
根据试验结果，对数据进行单因素方差分析，结果见表2：
表2单因素方差分析结果
来源变化SS自由度MSFp
A(超声功率)0.010520.005251.160.405
B(超声时间)0.042420.02124.690.038
C(料液比)0.014320.007151.580.271
误差0.042520.02125//
总和0.10978///
表2表明超声时间对莲子外皮总黄酮的提取率的影响显著，超声功率和料液比对提取率的影响不显著。根据试验数据，建立关于三个参数的二次多项式方程，并对其进行回归分析。
Y=0.5537+0.0215A+0.0350B-0.0919C-0.0181AB-0.0036