佛手多糖提取工藝的研究(共10頁)

1、試驗(shyn)設(shè)計案例(n l)分析組員(z yun)： 佛手(fshu)多糖提取工藝的研究(ynji)摘要 目的運用正交試驗設(shè)計法使佛手多糖提取工藝規(guī)范化、科學(xué)化。方法以佛手多糖含量(hnling)為指標(biāo)，提取次數(shù)、提取時間、微波功率、料液比為因素，通過單因素試驗確定因素水平，利用正交試驗設(shè)計對微波法提取佛手多糖的工藝進(jìn)行優(yōu)化研究。結(jié)果微波法提取佛手多糖的最佳工藝條件為，提取時間：8 min，微波提取功率：500 W，料液比：120。結(jié)論正交試驗設(shè)計可以為規(guī)范化的中藥提取工藝研究提供科學(xué)依據(jù)。關(guān)鍵詞 佛手多糖；正交試驗設(shè)計；微波；規(guī)范化正交實驗設(shè)計法在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。作為一種

2、科學(xué)的實驗方法，它以投資少、易操作、見效快的特點而為人們所關(guān)注，在已經(jīng)試點過的單位都不同程度地取得了明顯效果，受到企業(yè)的普遍歡迎。自1997年以來，以山西現(xiàn)場統(tǒng)計研究會會長王天保教授為首的研究人員已在該領(lǐng)域先后完成多項科研課題。正交實驗設(shè)計法雖然已經(jīng)取得了驕人的業(yè)績，但它的推廣并不普遍。主要原因是許多企業(yè)科學(xué)意識差，對正交法缺乏正確認(rèn)識，不懂操作程序，甚至怕麻煩。鑒于此，我們選擇了這個典型案例，對正交法的應(yīng)用程序和方法做出說明。立項背景： 中藥的提取工藝復(fù)雜，影響因素多，提取工藝要求越來越規(guī)范，所有工藝設(shè)計都要經(jīng)過科學(xué)的試驗篩選，因此，運用現(xiàn)代數(shù)理統(tǒng)計學(xué)方法優(yōu)化試驗設(shè)計已經(jīng)成為中藥研究的重要領(lǐng)

3、域1-3。正交試驗是研究多因素、多水平的一種設(shè)計方法，它是根據(jù)正交性從全面試驗中挑選出部分有代表性的點進(jìn)行試驗，這些有代表性的點具備了“均勻分散，齊整可比”的特點，正交試驗設(shè)計是分式析因設(shè)計的主要方法，是一種高效率、快速、經(jīng)濟(jì)的試驗設(shè)計方法。通過正交試驗找出各因素的主次關(guān)系和最優(yōu)搭配條件，可以明顯縮短提取工藝研究的時間，降低研究成本。本文通過單因素試驗確定因素水平，利用正交試驗設(shè)計優(yōu)化微波法提取佛手多糖的工藝，以更好的開發(fā)和利用佛手多糖。1 .儀器與試藥1.1 儀器U1901 雙光束紫外可見分光光度計，XH-200A 型微波萃取儀。1.2 試劑 佛手（吉林藥材公司），葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品（飛宇生物科技

4、有限公司(yu xin n s)，批號：FY18720206），苯酚（開原化學(xué)試劑一廠，批號：20051011）、濃硫酸（北京化工廠，批號：20090603）、95%乙醇（北京化工廠，批號：20100615）等均為分析純試劑。2 .方法(fngf)與結(jié)果2.1 標(biāo)準(zhǔn)(biozhn)曲線的制備依據(jù)文獻(xiàn)4中的標(biāo)準(zhǔn)曲線制備方法，以濃度C 對吸光度A 做標(biāo)準(zhǔn)曲線，回歸方程為：A = 0.040 8C0.211，r = 0.998 5。2.2 佛手多糖樣品溶液的制備 精密稱取干燥至恒重的佛手5.0 g， 依據(jù)正交試驗設(shè)計條件，加水提取，提取液濃縮后定容于100 mL 的容量瓶中，室溫冷卻后，再次定容。精

5、密量取5 mL 提取液，加入5 倍體積的95%乙醇，靜止過夜，離心3 min（3 000 r/min），所得沉淀分別用30 mL 無水乙醇、丙酮、乙醚分3 次進(jìn)行洗滌至洗滌液無色為止，得粗多糖，定容于100 mL 容量瓶中，即得供測定用佛手多糖樣品溶液。2.3 佛手多糖樣品液的測定 精密吸取佛手樣品液1.0 mL，根據(jù)文獻(xiàn)4中樣品測定方法操作。2.4 單因素試驗 根據(jù)文獻(xiàn)4中所述方法，對本次試驗做如下設(shè)計：2.4.1 提取次數(shù)試驗設(shè)計和結(jié)果見表1、圖1。 根據(jù)(gnj)圖1 所示，選擇2 次較為合適。2.4.2 提取(tq)時間試驗設(shè)計和結(jié)果見表2、圖2。 根據(jù)圖2 所示，多糖(du tn)得

6、率在8 min 前隨著提取時間的延長而遞增，8 min 以后，多糖收率反而下降。2.4.3 微波功率(gngl)試驗設(shè)計和結(jié)果見表3、圖3。 根據(jù)圖3 所示，當(dāng)微波(wib)功率為550 W 時，多糖得率最高。2.4.4 料液比試驗(shyn)設(shè)計和結(jié)果見表4、圖4。 根據(jù)(gnj)圖4 所示，當(dāng)料液比為120 時，多糖(du tn)得率達(dá)到最高點。2.5 正交試驗設(shè)計與統(tǒng)計學(xué)分析2.5.1 試驗條件的優(yōu)化 依據(jù)單因素試驗結(jié)果，以提取時間（A）、微波功率（B）、料液比（C）為因素，作如下3 因素、3 水平的正交試驗。選擇正交表L9（34），因素-水平設(shè)計表頭如下，表格如表5。 因素 A B C

7、 列號 1 2 3 4 列名 a b ab a2b 表6 正交試驗(shyn)結(jié)果 =0.05因素試驗 A (1) B (2) C (3) (4) 11112223331231231231232313121233122313.064.163.127.208.186.813.518.078.039.363617.30569.734451.8466.912446.376112.320165.124964.480923456789 10.3422.1919.613.457.406.543.9525.88155.97060.2513.7720.4117.964.596.805.992.217.5491

8、1.741517.9419.3914.815.986.464.941.523.65250.842619.2714.4818.396.424.836.131.594.33482.5.2 統(tǒng)計學(xué)分析(fnx) （根據(jù)本試驗具體情況，結(jié)合參考文獻(xiàn)5-6，做如下(rxi)設(shè)計：）根據(jù)(gnj)表5 進(jìn)行正交設(shè)計，選用正交表L9（34）進(jìn)行正交試驗，結(jié)果和方差分析見表6、7。 表7 方差分析表 =0.05方差來源偏差平方和自由度方差F比顯著性A25.8815212.94085.9706不顯著B7.549123.77461.7415不顯著C3.652521.82630.8426不顯著誤差4.334822.

9、1674總和41.417982.5.3 結(jié)果(ji gu)分析由極差分析(fnx)得：（1）RC RA RB 表明， 影響佛手多糖得率從主到次的因素排序為A，B，C，即浸提(jn t)時間、微波功率和料液比。 （2）由 知，因素A 的水平2 比其它兩個水平好。同樣由 ， 可知，最佳工藝條件是A2B2C2，即：提取時間8 min，微波功率550 W，料液比120，該結(jié)論與由圖5 得出的結(jié)論一致。 由方差分析得： （1）顯著性判別：在水平=0.05 下，F(xiàn)0.05（2，2）=19，由于FA、FB、FC均小于19，故三個因素對佛手多糖的得率影響均不顯著。通過以上分析結(jié)果表明，佛手多糖的最佳工藝條件為

10、：提取時間為8 min，微波功率為550 W，料液比為120。 （2）最優(yōu)試驗指標(biāo)的點估計：=9.08 其中 ， = =5.79 =1.61 =1.01 =0.67（3） 區(qū)間估計為：=0.94121其中(qzhng)，=0.05，=4.3348，=2，=37.0831，=6，N=9，=0， 綜上所述，試驗(shyn)指標(biāo)值將在9.080.94121之間，此時(c sh)的置信度為95%。 3 .討論 （1）佛手作為傳統(tǒng)中藥，在以往的研究中認(rèn)為其中的有效成分是揮發(fā)油類等，化學(xué)成分分析結(jié)果表明，佛手是一種富含香豆素類化合物的植物，同時還含有黃酮類、檸檬苦素類等成分7。因此，對此研究的較多。佛手多

11、糖作為佛手提取主要成分后的副產(chǎn)物，近年來發(fā)現(xiàn)其具有多方面的生理活性，而且研究多處于藥理研究階段。本文通過對佛手多糖提取工藝優(yōu)化的研究，可以更有效的開發(fā)和利用佛手資源，達(dá)到變廢為寶的理想效果。 （2）本文采用的試驗方法快速、靈敏、重現(xiàn)性好，是進(jìn)行多糖測定的非常有效可靠的方法。 （3）用正交試驗設(shè)計和數(shù)據(jù)處理，方法科學(xué)合理，是進(jìn)行優(yōu)化中藥有效成份提取工藝的最佳設(shè)計。 （4）隨著佛手多糖保健功能研究的不斷深入，利用佛手多糖開發(fā)的保健品或藥品的市場前景為人們所看好。若能加深對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，并將其應(yīng)用到保健品、藥品和食品中，生產(chǎn)出有利于人民身體健康的、經(jīng)濟(jì)效

12、益高的產(chǎn)品，那么佛手這一中國古老的傳統(tǒng)中藥材，定能開出更加燦爛的花朵。參考文獻(xiàn)1 祝國強(qiáng)，滕海英，黃平. 正交試驗設(shè)計方法在醫(yī)藥學(xué)中的應(yīng)用J. 數(shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志，2007，20（4）：568-569.2 周淑晶，張義英，白術(shù)杰. 應(yīng)用正交設(shè)計法研究乙酸異丁酯的合成工藝J. 數(shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志，2006，19（3）：319-320.3 王建明，王和平，于鶴丹. 數(shù)理統(tǒng)計學(xué)在中藥提取規(guī)范化中的運用J.中國實驗方劑學(xué)雜志，2007，13（5）：59-61.4 紀(jì)耀華，紀(jì)躍芝，馬愛民，等. 微波法提取大黃多糖最佳工藝優(yōu)化研究J.中藥材，2009，32（8）：1291-1293.5 梅長林，周家良. 實用統(tǒng)計方法M. 北京：科學(xué)出版社，2006：218-238.6 洪偉，吳承禎. 試驗設(shè)計與分析-原理、操作、案例M. 北京：中國林業(yè)出版社，2004：208-235.7 周春麗，郭衛(wèi)東. 佛手種質(zhì)資源研究進(jìn)展J. 陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，42（3