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文档简介

响应面法优化益胃汤多糖类成分提取工艺的研究目录TOC\o"1-3"\h\u30111一、引言 13971(一)益胃汤的简介 117294(二)中药多糖的研究进展 2152881.中药多糖的提取分离 225732.中药多糖的结构研究 4244473.中药多糖的生理活性 412034(三)益胃汤多糖的研究 4239061.地黄中多糖的研究 556932.玉竹多糖的研究 540093.北沙参多糖的研究 5101384.麦冬多糖的研究 617047(四)响应面分析法的研究进展 615071二、材料、试剂与仪器 624895(一)主要材料与试剂 616301(二)主要仪器 629225三、实验方法 627153(一)益胃汤多糖的提取 710803(二)多糖含量的测定 712398(三)益胃汤多糖提取单因素试验 820294(四)益胃汤多糖提取响应面优化试验 93540(五)益胃汤多糖提取工艺优化试验验证 912756(六)数据处理 921512四、结果与讨论 931555(一)葡萄糖标准曲线绘制 929377(二)单因素试验结果与讨论 1016555(三)响应面试验结果与讨论 131517(四)最佳工艺参数的调整及验证 171175(五)益胃汤多糖提取工艺优化结果与讨论 1719192五、结论 1826531参考文献: 19【摘要】目的:用Box-Behnken响应面法设计,找到益胃汤多糖的最佳提取工艺。方法:通过单因素和Box-Behnken设计,对究浸泡时间,煎煮时间,过滤方式,粒径大小等因素对益胃汤多糖提取率的影响进行研究,优化提取工艺条件,总结最佳提取工艺。结果:益胃汤多糖最佳提取工艺条件为浸泡时间70min煎煮时间65min,过滤方式减压抽滤,粒径大小60目,多糖提取率为31.15%。结论:通过对益胃汤多糖提取工艺的研究,获得最优提取方法,该方法简单实用,可操作性强,有利于益胃汤多糖的开发利用。【关键词】益胃汤多糖响应面试验提取一、引言(一)益胃汤的简介益胃汤,清《温病条辨》,处方:地黄5钱(18.65g)麦冬5钱(18.65g)北沙参3钱(11.19g)玉竹1钱5分(5.60g)冰糖1钱(3.73g)[1]。益胃汤方剂中的地黄与麦冬为君药,生津润燥,味性甘寒,治燥剂,有滋阴养胃的功效。北沙参和玉竹在其中起到辅助君药加强疗效的作用,可以增肾脏之气。冰糖主要是为了调合其他药的药性,对于脾胃具有很好的调理作用,益胃汤,顾名思义具有养胃的功效。对于阳明病和温病都有一定的治疗作用,下后汗出,胃阴损伤。或见胃灼烧隐痛,饥不欲食,口干舌燥,大便秘结,或干呕、呃逆。舌红少津,脉细数者。临床常用于治疗慢性胃炎、糖尿病、小儿厌食症等属胃阴亏损者,以及热病后胃阴未复,胃气不和,饥不能食,口燥咽干者[2]。这种药物在医学上具有调节中枢神经的作用,对于慢性疲劳的大鼠的应激状态也有很好的改善作用,能够让人快速从疲劳状态中恢复过来,所以才有中医学中所说的增肾脏之气,滋阴养胃的功效[3]。地黄是一种常用的中药。地黄属于寒性药物,味道偏甘,偏苦,对于心脏,肝脏以及肾脏类疾病都有一定的治疗效果,能够治疗肾阴虚,所以不管是血虚还是肾虚的患者都可以食用,有补肾的效果[4]。帝皇在医学上的药物成分有黄酮类、糖类、木脂素类等等,地黄在西学上的药理作用是治疗人体血液系统,心脑血管系统以及中枢神经系统的相关疾病,并且有一定的抗衰老作用,还能用于治疗糖尿病以及胃溃疡等疾病等,所以地黄在医药领域的应用范围还是十分广阔的[5]。麦冬是一种百合科的药用植物[6]。麦冬在很早以前就被当作药物使用,味道偏甘,微苦,属于寒性药物,主要用于治疗心脏,肺以及胃等器官的疾病,主要用于治疗肺燥引起的咳嗽以及虚热内生引起的咳嗽。麦冬的化学成分主要有多糖类、甾体皂苷类、挥发油类等等,麦冬的药理作用主要表现为治疗心血管疾病,抗炎作用,降低血糖水平,抗衰老,调节免疫系统以及对肠道菌群的调控作用[7-8]。北沙参属于伞形科的一种药用植物,北沙参是一种较为常用的中药,有补阴虚的作用,有养胃润肺的疗效,对于肺燥引起的咳嗽、脾胃虚弱、咳血以及热病等症状都有很好的治疗作用。北沙参的化学成分包括香豆素类、酚酸类等等。北沙参在现代药理研究中其具有调节免疫系统,抗肿瘤,抗氧化,抗炎,止咳祛痰等作用[9]。玉竹为百合科(Liliaceae)黄精属(Polygonatum)植物玉竹[Polygonatumodoratum(Mill.)Druce]的干燥根茎[10]。玉竹味甘,性平,微寒,具有生津润肺、滋阴养胃、补肾之功效,对于干咳、口干咽干、多食善饥、阴虚发热等病症具有一定的疗效,并且药性温和,并且不会有生湿、腻滞的副作用。玉竹的化学成分主要包括多糖类、甾体皂苷类、黄酮类等等。玉竹的药理学作用包括降低血糖功能,增强机体免疫功能,缓解和解除疲劳功能,缓解延缓衰老功能,抗氧化功能等[11]。(二)中药多糖的研究进展多糖在动物、植物、微生物以及藻类物质等体内广泛分部存在。多糖是一种由多个糖苷键组合而成的化合物,并且该化合物至少包含十个单糖分子。当前关于其的相关文献都是在研究其药理和结构。1.中药多糖的提取分离多糖的提取是研究课和开发利用多糖的第一步,植物多糖的提取包括溶剂通过细胞壁渗透,多糖溶解于溶剂中以及传质扩散这三个过程。中药复方组成复杂,有多种化学成分,多糖只是其中的一种。中药复方多糖不同于单方多糖,包含多类生物活性,从而使药理活性增强。中药复方中含有多种化合物,可以利用其极性不同降多糖提取分离出来[12]。大多数多糖为极性化合物,易溶于水难溶于乙醇,可以根据溶液分子与极性基团之间的亲和性原理对多糖进行提取。多糖提取:(1)水提法:是目前经常应用的提取方法,该方法简单易操作,不易破坏多糖的结构,方法温和且不易造成环境的污染。水提法包括水煎煮法和回流提取法。水煎煮法为传统浸提法将水与药材按比例煮沸,利用相似相溶原理多糖溶于水,但高温可能会造成糖苷键破裂,从而影响多糖结构。回流提取法就是把溶剂放到冷凝回流装置内,使其回流到溶液中,通过多次提取使多糖溶解与溶剂中该方法温度可控,操作可行性强。缺点是提取时间过长造成多糖提取率降低以及多糖的结构发生改变。(2)酸碱浸提法:主要根据植物细胞以及细胞壁,在酸碱溶液中容易破裂的原理,让植物细胞中的有效成分进入溶液。根据多糖基团的不同选取合适的酸液或碱液进行提取,为尽可能避免多糖的糖苷键造到破坏应选择较低浓度的酸碱液。该方法简单,快速可提高游离糖的含量缺点是易造成糖苷键破坏。(3)超声波辅助提取法:主要利用超声波的空化效应,热效应产生能形成减小与水相之间阻滞层的冲击波,破坏植物的细胞组织使其破裂,从而使多糖溶解于溶剂中,提高多糖的溶解率。该方法优点使可以减少高温对多糖的影响,减少多糖结构的破坏,提取效率高,缩短提取时间。缺点是可能会造成可溶性多糖的降解,使得多糖的生物活性大打折扣。(4)生物酶辅助提取法:在多种酶的作用下,植物细胞壁会被溶解,多糖溶解于溶剂中。该方法优点是是不会破坏多糖的结构,反应不激烈且有利于提高多糖的提取率,缺点是酶的价格昂贵,在大规模的提取生产工艺中不适用,且酶的反应条件限制高,反应时间长,在实际操作中的可行性不好。中药多糖的提取优化工艺还存在许多问题,由于多糖的结构多样性与复杂性,提取得到的多糖可能为多种性质相似的多糖从而导致提取工艺的稳定性以及重现性不够好[13-14]。2.中药多糖的结构研究中药多糖的结构研究主要是对其分子量分布的研究以及对其化学结构组成的研究。中药多糖是一种大分子结构,其糖链的长短不一致,一般在衡量其分子量时取平均值,中药多糖主要测数均分子量和重均分子量。现在在测定中药多糖的分子量到时候一般采用凝胶渗透色谱法或高效凝胶渗透色谱法。多糖的化学结构分为四级,用一、二、三、四来表述,中药多糖化学结构的测定采用多种手段,主要包括酸水解法,甲基化反应后GC-MS解析,核磁分析,红外光谱,生物质谱等。目前对中药多糖的结构解析主要停留在一级结构解析的层面,二、三、四级为高级结构,目前研究较少,需结合新的解析方法或计算机辅助药物设计等等手段来进行解析,进而推动对中药多糖的深入研究,促进中药行业的发展[15]。3.中药多糖的生理活性多糖结构主要通过物理及化学分析方法进行解析,任何结构的多糖都具有药理活性。现代药理实验研究显示,中药中多糖大多为活性多糖,中药多糖具有提高机体免疫力,胰岛素抵抗,延缓机体衰老,抗炎抗氧化,抗肿瘤,抗病毒,治疗烫伤等作用。增强机体免疫活性:中药多糖通过刺激淋巴细胞,增强机体免疫。据相关报道可以知道,槐根多糖具有提高机体免疫力的作用,对于鸭甲型肝炎病毒有一定的治疗作用[16]。抗氧化活性:相关研究表明,黄芪多糖能够有效阻断NF-κB通路,从而减少活性氧的含量,有很强的抗氧化的作用。多糖有很好的去除ROS的作用,这或许是因为所有的单糖糖原都包含羟基,能够和羟基或超氧阴离子自由基作用生成水[17]。多糖具有抗炎的功能,主要是因为其成分中含有调节炎性因子并且能够抑制炎症关键酶的活性。板蓝根多糖能够有效阻碍RAW264.7细胞生成炎性介质,并且能有效阻断炎症通路从而起到抗炎作用[18]。中药多糖将成为药物学中的中药组成部分,越来越多的中药多糖在治疗疾病过程中发挥着重要的作用。(三)益胃汤多糖的研究益胃汤中有地黄、麦冬、玉竹、北沙参四种药材,这些药材中含有多糖类,挥发油,苷类,香豆素类,酚酸类,生物碱,氨基酸,微量元素等,其中多糖为其主要成分含量较高。益胃汤多糖几乎没有研究,但其药材北沙参、玉竹、地黄和麦冬均富含多糖,也有不少文献报道,现简述于下。1.地黄中多糖的研究多糖类是地黄中的有效成分之一,并且中药地黄中包含着7种地黄多糖,而对这些多糖的提取过程主要是:先经水体醇沉,然后用sevage法去除地黄中的蛋白,最后通过色谱柱将所有成分进行分离,之后就能得到较纯的地黄多糖。地黄多糖有多种药理作用,比如说可以有效缓解患者在服用磺胺类药物或者地塞米松类药物所导致的免疫抵抗症状;能够提升淋巴细胞IL-2的活性,从而起到保护肠内组织粘膜的作用,还具有扩张血管,减少毛细血管通透性的作用等等。显著升高红细胞生成素的水平,促进人体造血作用;以及抗疲劳抗焦虑的作用。现在医学界普遍利用地黄多糖的免疫力提升作用以及抗肿瘤作用来治疗贫血以及癌症等疾病[19]。2.玉竹多糖的研究在玉竹多糖中,多糖的分子量分布从几千到几百不等,多糖中的单糖主要含有葡萄糖、半乳糖和甘露糖三种单糖,并且这三种单糖的作用都是不同的。玉竹中主要可以分离到六种多糖。这些多糖具有多种药理活性,如治疗糖尿病等,并且还具有降低血糖的活性成分,有很强的药用价值,药性温和,毒副作用弱。玉竹多糖可用作免疫调节剂或生物反应调节剂,绿色无毒,是潜在的理想佐剂。据医学界的研究结果显示,玉竹多糖具有滋阴生津的作用,增加cGMP含量,降低T3、T4、cAMP/cGMP含量,调节和预防能量和糖脂代谢紊乱。甲亢。可以。甲状腺功能亢进症的负缺乏作用。多糖多糖还具有一定的抗肿瘤、抗菌等潜力,可作为抗肿瘤等疾病的佐剂。多糖提取物A可抑制淋巴细胞介导的细胞免疫,抑制TNF-α的产生,减少和促进黏膜愈合,有一定抗炎作用。目前,对多糖构效关系的系统研究进展不大,影响了今后的开发利用。随着提取技术和分析检测手段的进步,玉竹多糖的研究、开发和应用将进一步深化[20]。3.北沙参多糖的研究目前,北沙参中多糖的研究主要集中在多糖提取方法、提取工艺优化、单糖组成、药理活性等方面。人参中的多糖具有清除自由基和抗氧化的重要作用,而人参中的粗多糖具有抗肿瘤、抗癌、增强免疫功能的重要作用。在北沙参多糖治疗作用的临床应用和开发中,借助现代的科技手段使得北沙参多糖的研究进入一个新高度,从而更加深入的挖掘与发挥北沙参多糖在临床治疗疾病等方面的潜力[21]。4.麦冬多糖的研究麦冬中的麦冬多糖主要由果糖和葡萄糖两种单糖组成,麦冬多糖的药理作用是能促进脂肪细胞对葡萄糖的转运和利用,降低空腹血糖、甘油三酯,改善胰岛素抵抗,其作用机制与胰岛素抵抗因子有关。麦冬多糖也在免疫调节中发挥作用。麦冬多糖还具有抗炎、抗哮喘和抗过敏作用。麦冬多糖能抑制胃酸和胃蛋白酶的活性,保护黏膜免受炎症反应。研究发现麦冬多糖的多种生物活性,具有很高的医用价值,在细胞分子水平具有更光明的前景,随着对麦冬多糖的深入研究,还要加强麦冬多糖体内代谢研究,使其发挥更好药动学作用[22]。(四)响应面分析法的研究进展刘军海,黄宝旭,蒋德超在2009年利用响应面法对艾叶多糖的提取工艺进行优化。在单因素试验基础上选取试验因素与水平,根据中心合(Box-Benhnken)试验设计原理采用三因素三水平的响应面分析法,依据回归分析确定各工艺条件的影响因素,艾叶多糖提取率为响应值作响应面和等高线。二、材料、试剂与仪器(一)主要材料与试剂玉竹购自湖南邵东产地,北沙参购自山东莱阳产地,地黄河南温县产地,麦冬购自四川江油产地,冰糖购自本地超市,无水葡萄糖对照品(批号:110833-200904,纯度:100.0%)中国食品药品检定研究院,硫酸(分析纯)国药集团化学试剂有限公司,苯酚重庆川东化工集团有限公司。(二)主要仪器FA2004电子天平(上海良平仪器仪表公司);RE-2000A旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂);DHG-9075A电热恒温鼓风干燥箱(上海齐欣科学仪器有限公司);UV-6100型紫外分光光度计(上海元析公司);SHZ-D(Ⅲ)循环水式真空泵(巩义予华仪器有限责任公司);中草药粉碎机等。三、实验方法(一)益胃汤多糖的提取按照益胃汤处方称取地黄18.65g麦冬18.65g北沙参11.19g玉竹5.60g冰糖3.73g总计57.82g,,将药材置于不锈钢锅中,加水800ml,大火煮开,保持微沸,过滤,渣加水400ml,大火煮开,保持微沸,过滤,合并两次滤液,旋转蒸发浓缩。取浓缩液1ml,加入9毫升无水乙醇,置于离心管中,以3000r/min速度离心20分钟,取出弃去上清液,将沉淀水溶,于50ml容量瓶中定容,摇匀备用。(二)多糖含量的测定采用苯酚-硫酸法测定益胃汤多糖的含量。1.对照品溶液的配制准确称取105度恒重干燥的葡萄糖标准品50mg,置于50ml容量瓶中,加水溶解,稀释至指示线,摇匀。取上述溶液5ml,置于50ml容量瓶中,加水定容,得0.1mg/ml葡萄糖溶液。2.标准曲线的绘制分别取对照品溶液0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.20ml,置于10ml带塞试管中,加水定容至终体积2.00ml,加苯酚溶液1.00ml(定量3g苯酚于小烧杯中,加水加热溶解,转移至50ml容量瓶中,加水稀释至刻度线,立即准备使用)摇匀,迅速加入5.00ml浓硫酸。将酸充分摇匀,静置5分钟,在沸水浴中加热15分钟,取出,加入流水冷却至室温,精确取2.00ml水,作为试剂使用空白的。在490nm处测量吸光度值。3.精密度试验精密量取葡萄糖标准溶液1.0mL,按以下方法操作,测定吸光度,连续测定6次。4.重复性试验取适量葡萄糖标准品6份,按以下配制6份0.1mg/mL葡萄糖标准溶液,按以下方法操作,测定吸光度。5.加样回收率试验精密量取已知多糖含量的0.1mg/mL的益胃汤多糖样品溶液6份,每份0.5mL,分别加入5、10、15、20、25和30µg的葡萄糖标准品,根据以下方法操作,测定吸光度,按下式计算其回收率。回收率=(试验测定值-样品含糖量)/葡萄糖加入量x100%6、稳定性试验精密量取益胃汤多糖样品溶液1.0mL,按以下方法操作,分别在0、10、20、30、45、60和90min后测定吸光度。7、益胃汤多糖提取率的计算多糖含量与提取率的测定:采用苯酚一硫酸法,精密吸取样品溶液1mL置于25mL容量瓶中,并加水稀释定容。然后精密量取1mL,至于10mL容量瓶中,加蒸馏水补至2mL然后再加入5%的苯酚溶液1.0mL,摇匀,迅速加入浓硫酸5.0mL,摇匀后置40

C水浴中加热15min,取出置冷水中冷却10min,同时用20mL蒸馏水做空白,用分光光度计在波长480nm处测定吸光度。多糖提取率用式:(三)益胃汤多糖提取单因素试验1、浸泡时间对多糖提取率的影响称取益胃汤处方药材饮片,采用浸泡时间0min,30min,60min,120min,240min进行煎煮,煎煮时间为60min,(一次40min,二次20min)减压抽滤,然后使用苯酚-硫酸法测定其吸光度,计算多糖的提取率。2、煎煮时间对多糖提取率的影响称取益胃汤处方药材饮片,采用煎煮时间为30、60、90、120、150min按照2.2.1煎煮方法进行煎煮,煎煮前浸泡60min,减压抽滤,然后使用苯酚-硫酸法测定其吸光度,计算多糖的提取率。3、过滤方式对多糖提取率的影响称取益胃汤处方药材饮片,采用浸泡时间60min,煎煮时间90min,按照2.2.1煎煮方法进行煎煮,以减压抽滤,滤纸自然过滤,脱脂棉滤过三种不同方式,然后使用苯酚-硫酸法测定其吸光度,计算多糖的提取率。4、粒径大小对多糖提取率的影响分别称取过10、20、4、60、80目筛的益胃汤处方药材粉末各一份,采用浸泡时间60min,煎煮时间90min,减压抽滤,然后使用苯酚-硫酸法测定吸光度,计算多糖的提取率。(四)益胃汤多糖提取响应面优化试验采用单因素检验确定自变量,以多糖提取率作为响应值,采用Box-Behnken法设计响应面。进行了三步实验设计。使用DesignExpert13软件分析数据。实验设计见表2-1。表2-1响应面分析法因素水平表Table1.Responsesurfaceanalysisfactorleveltable因素水平-101A浸泡时间/min3060120B煎煮时间/min6090120C粒径大小/目406080(五)益胃汤多糖提取工艺优化试验验证根据反应面试验得到的益胃汤多糖最佳提取工艺,进行3个平行操作验证上述工艺参数,考察益胃汤多糖最佳提取工艺条件的稳定性和适用性。(六)数据处理作图用MicrosoftExcel2010软件,SPSS20.01对数据进行统计学分析,p<0.01和0.05具有极显著性差异和显著性差异。四、结果与讨论(一)葡萄糖标准曲线绘制以葡萄糖溶液为标准绘制标准曲线时,葡萄糖溶液的标准浓度曲线如图1所示。根据益胃汤多糖水溶液测得的吸光度值计算益胃汤多糖浓度。上述标准曲线回归方程中的得益胃汤多糖含量。图1.葡萄糖标准曲线Fig.1.Standardcurveofglucose.1、精密度试验测得结果RSD=0.321%(n=6),表明试验仪器精密度良好。2、重复性试验测得结果RSD=2.253%(n=6),表明该试验方法重现性良好3、加样回收率试验测得加样回收率平均值为99.1%,RSD=2.527%(n=6),表明该试验方法可行。4、稳定性试验测得结果RSD=1.318%(n=6),表明样品中的总糖含量在90min内含量稳定、无变化。(二)单因素试验结果与讨论1、不同浸泡时间对益胃汤多糖提取率的影响由图2可见,随着浸泡时间增长,益胃汤多糖的提取率先增大后降低,浸泡时间为60分钟时提取的量最多,随着浸泡时间的增加,提取量趋于下降,如果浸泡时间过长,可能对多糖的提取没有帮助。由于时间的延长,两相溶质的浓度差减小,多糖不再析出,如果同时继续加热,多糖就会水解氧化,从而降低多糖的提取率。图2.浸泡时间对多糖提取率的影响Fig.2.Effectofsoakingtimeonextractionyieldofpolysaccharides2、不同煎煮时间对益胃汤多糖提取率的影响由图3可知,当煎煮时间为90min时益胃汤多糖的提取率最高,随着煎煮时间的继续延长,益胃汤多糖提取率下降,造成下降的原因可能是随着长时间的高温煎煮,益胃汤多糖的结构遭到破坏,多糖发生部分降解。图3.煎煮时间对多糖提取率的影响Fig.3.Influenceofdecoctingtimeonextractionyieldofpolysaccharides3、不同过滤方式对益胃汤多糖提取率的影响由图4可知,不同的过滤方式得到益胃汤多糖提取率相差不大,其中脱脂棉过滤效果最佳,但该方法会使多糖中存在的杂质多且过滤方式不如减压抽滤简单便捷因此后续采用减压抽滤的方式。图4.过滤方式对多糖提取率的影响Fig.4.Influenceoffiltrationmethodonextractionrateofpolysaccharide4、不同粒径大小对益胃汤多糖提取率的影响由图5可知当药材粉碎粒径为60目时,益胃汤多糖的提取率最高,不同粒径大小药材对多糖的提取率影响不大。图5.粉碎粒径对多糖提取率的影响Fig.5.Influenceofpulverizedparticlesizeonextractionyieldofpolysaccharide(三)响应面试验结果与讨论在单因素试验的基础上,通过响应面设计对益胃汤多糖提取工艺进行优化。试验设计结果见表2。以单因素试验的结果确定了浸泡时间(A)、煎煮时间(B)、粒径大小(C)3个影响因素的设计水平,以Design-Expert13进行结果分析,以多糖提取率(Y)对A、B、C进行多元回归拟合,得到回归方程:Y=30.16+0.84A+1.01B+0.71C-0.35AB-0.43AC+0.040BC-3.18A2-2.22B2-2.87C2。对回归方程进行方差分析。表2-2.响应面试验设计与结果(n=3)Table2.Designandresultsofresponsesurfaceexperiment(n=3)A:浸泡时间/minB:煎煮时间/minC:粒径大小/目提取率/%1-1-1022.66200030.23300031.35401-125.37511026.15610124.98700029.69800028.98901127.3710-10-122.38111-1025.44120-1124.681310-124.93140-1-122.841500030.5716-11024.7817-10124.14该模型和模型系数的显著性检验结果如表2-3所示。试验模型Pr>F的值<0.01,十分显著,即该模型用于评价本实验的可信度非常高。失拟项P=0.8252(P>0.05),不显著,表明方差拟合度较好,误差较小。表2-3.回归模型方差分析结果Table3.Analysisofvarianceforresponsesurfaceofthequadraticpolynomialmodel方差来源平方和自由度均方FPr>FMode148.31916.4818.440.0004A-浸泡时间2.9312.933.280.1132B-煎煮时间3.5413.543.960.0870C-粒径大小0.7510.750.840.3888AB2.7912.793.120.1208AC0.06110.0610.0680.8017BC2.6912.693.010.1264A274.61174.6183.49<0.0001B232.60132.6036.480.0005C24.4914.495.020.0600残差6.2670.89失拟项1.1530.380.300.8252净误差5.1141.28总离差154.5716注:P<0.05为显著性差异,P<0.01为极显著差异。根据回归方程绘制响应面图,分析当浸泡时间,煎煮时间,粒径大小三个因素中的一个因素固定时,另外两个因素的交互作用对益胃汤多糖提取率的影响。由方程得到的模型的响应面和等高线图如图5-7所示。可以看出,影响因素B(煎煮时间)对提取率的影响最大,因为益维糖多糖的三维曲线最为陡峭。其次是影响因素A(浸泡时间)和影响因素C(粒度)对益胃汤多糖提取率的影响最小。如图5和图6所示,随着浸泡时间的增加,益胃汤多糖的得率先升高后降低,多糖的提取率呈抛物线趋势。如图5和图7所示,益胃汤多糖的提取率随煎煮时间的不同而不同,如果煎煮时间过长,益胃汤多糖的提取率下降。煎煮时间过长可能是因为多糖在长时间的高温条件下,多糖的结构造到破坏,多糖发生降解。如图6和图7所示,随着浸泡时间和煎煮时间的增长,益胃汤多糖的提取率先升高后降低,而益胃汤药材粒径大小对多糖的提取率影响不大。图5.浸泡时间和煎煮时间对多糖提取率影响的3D响应图和等高线图Fig.53Dresponseplotandcontourplotoftheeffectsofsoakingtimeanddecoctingtimeontheextractionrateofpolysaccharides图6.浸泡时间和粒径大小对多糖提取率影响的3D响应图和等高线图Fig.63Dresponseplotandcontourplotoftheeffectsofsoakingtimeandparticlesizeontheextractionrateofpolysaccharides图7.煎煮时间和粒径大小对多糖提取率影响的3D响应图和等高线图Fig.7.3Dresponseplotandcontourplotoftheeffectsofdecoctingtimeandparticlesizeontheextractionyieldofpolysaccharides(四)最佳工艺参数的调整及验证应用响应面优化出益胃汤最佳工艺条件即浸泡时间71.816min,煎煮时间63.534min,粒径大小57.972,在此参数下益胃汤多糖的提取率为31.267%。结合实际情况以及实验操作的方便性,将优化后的工艺参数进行适当的调整,调整后的参数为浸泡时间70min,煎煮时间65min,粒径大小60目,重复3次的益胃汤多糖的提取率为31.20%,30.88%,31.37%。平均提取率为31.15%。预测值与实际值基本吻合,表明模型对益胃汤多糖提取工艺优化条件的可行性与准确性。(五)益胃汤多糖提取工艺优化结果与讨论从益胃汤中提取多糖,煎煮条件不同,多糖的提取率不同,当浸泡时间为60min时,提取率最高,随着浸泡时间增长,多糖结构破坏以及部分杂质溶出从而可能是造成提取率下降的原因。煎煮时间为90min时提取率最高,过滤方式对多糖提取率影响不大,药材的粒径减小可以提高多糖提取率。五、结论益胃汤多糖的常用提取方法是水煎煮法,而苯酚硫酸法可以用于测量多糖的剩余量,因而能够计算出多糖提取率。在单因素试验考察不同浸泡时间,煎煮时间,过滤方式,药材粒径大小下益胃汤多糖提取率的基础上,进而进行响应面优化实验设计以浸泡时间(A)、煎煮时间(B)、粒径大小(C)3个影响因素的设计水平,得到益胃汤多糖最佳提取工艺条件为浸泡时间70min,煎煮时间65min,粒径大小60目,多糖提取率为31.15%。

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