紫穗槐果实中Amorfrutin的提取工艺优化

2018-07-20高立国宋小利

山东化工 2018年13期

高立国，宋小利

(榆林学院化学与化工学院，陕西榆林 719000)

Amorfrutin先后被发现于甘草及紫穗槐果实的提取物中，是一种抗癌活性的苯基类化合物，且具有一定的抗糖尿病效应[1-3]。本研究用乙醇提取紫穗槐果实中Amorfrutin，并对提取工艺进行优化研究。确定料液比、提取温度、提取时间对提取率的影响，最后通过响应面法优化出最佳的提取方法，使这些浪费掉的紫穗槐果实得以变废为宝[4]。

1 实验部分

1.1 试剂

紫穗槐果实(取自陕西省榆林市榆阳区沙漠)。Amorfrutin 对照品(自制，HPLC归一化法纯度均> 98%)；乙腈为色谱纯；水为超纯水；其余试剂为分析纯。

1.2 样品表征

日本岛津高效液相色谱仪(包括 Lc-10ATvp 泵、SPD-10Avp 紫外检测器和SPD-M10Avp)；7725 型手动进样阀; 美国Rneodyne 公司-ANASTAR 色谱工作站; Kromail ODS色谱柱(150 mm ×4.6 mm，0.5μm)；流动相为乙腈；流速为1.0 mL/min；柱温为室温(26℃)；检测波长为269 nm；进样量20μL；采用外标法测定Amorfrutin含量。其中，提取率计算公式为：

(1)

其中：mA和mF为Amorfrutin和紫穗槐果实的质量。

2 试验内容及方法

2.1 工艺流程

紫穗槐果实的筛选→用清水清洗干净→50℃恒温干燥箱→粉碎成0.2455 mm(或60目筛)→放置室温自然干燥至恒重→超声萃取→有机溶剂再次萃取→测定Amorfrutin的含量

2.2 单因素实验

在电子天平上精确称取1 g的紫穗槐果实粉末6份，分别置于带标号的具塞锥形瓶中，在对应的锥形瓶中依次加入体积分数分别是30%，40%，50%，60%，70%，80%的乙醇溶液，调节pH值为4.5，摇匀。然后将其放入50℃水浴超声波清洗器中提取2h。趁热将滤液用布什漏斗抽滤，将滤液用旋转蒸发仪蒸发至干(水浴温度为65℃)，然后用30%的乙醇溶液对蒸发至干的滤渣进行溶解，将溶转入容量瓶中，最后用30%的乙醇溶液定容至刻度，摇匀。按照样品Amorfrutin含量的测定实验步骤，用HPLC外标法测出Amorfrutin的含量，并且绘制图表。结果表明当乙醇溶液的体积分数为60%时，紫穗槐果实中的Amorfrutin提取的效果显佳。可确定体积分数为60%的乙醇溶液为本次实验的使用乙醇。

用同样的方法可得最佳的料液比为1∶20，最佳提取温度为50 ℃，最佳提取时间为2 h，最佳pH值为4.5。

2.3 响应面法优化红枣枸杞酸奶的发酵工艺参数

2.3.1 实验设计

采用Design-Expert.V8.0.6中的Box-Behnken程序[5], 分别以X1、X2、X3 表示提取时间, 料液比和提取温度3个考察因子(自变量) , 并且以 +1、0、-1分别代表自变量的高、中、低水平。试验因素水平见表1。

表1 响应曲面分析因素与水平

根据Box-Behnken中心组合实验设计原理，选择料液比,提取时间和提取温度进行三因素三水平的响应面分析，确定提取率的最佳条件，结果见表2。

表2 响应面法设计与试验结果

3 结果与讨论

3.1 试验结果分析

对该二次多项回归方程进行方差分析，结果见表3。

由P<0.0100表示该指标极显著；P<0.0500表示该指标显著；P>0.0500表示该指标不显著。

二次方程模型P<0.0500,表明模型极显著，此试验方法可靠。失拟项P=0.053>0.05，说明模型不存在失拟因素，实验结果与数学模型拟合良好，因此可以用回归方模拟试验真实点。由P值可知，A、B、C、A2、B2、C2及BC<0.0500，故为显著性因素。交互项P值<0.0500表现为显著，交互项AC的P>0.05表现为不显著。由F值的大小比较可得紫穗槐果实Amorfrutin提取的影响因素的顺序为：提取温度>料液比>提取时间。

表3 回归方程系数的显著性检验

3.2 Amorfrutin提取率的响应面分析与优化

由图1及回归方程系数显著性检验分析可知，料液比和温度的交互作用显著，提取率对上述两因素的敏感性较强。等高线呈椭圆形，表明两影响因素的交互作用较强；处在同一椭圆形区域中的等高线表示紫穗槐果实黄酮的提取率相同，越靠近区域中心，提取率值越大；在料液比为0.02～0.05范围及提取温度20～40℃时，提取率增加速率最快。温度和时间的交互作用有类似的图形。