党参是属于植物种类中的桔梗科,作为我国传统中药之一,人们服用党参可以补中益气,生津,养血,健脾益肺等。对医治脾肺虚弱、气短、心悸、食少便溏、虚喘咳嗽,内热消渴等症状有很好的效果,经研究表明,党参与多种药物一同煎煮,起到治愈癞瘕、眩晕、充血性心力衰竭等病症。现代研究表明,党参中发现多糖、蒽醌类、生物碱等,其中党参多糖具有增强机体的免疫、抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、降血糖等作用。本研究以党参为素材,建立了党参水溶性多糖的响应面提取方法。
材料与方法
材料
党参采自湖北省神农架林区,乙醇、硫酸、苯酚、氯仿和正丁醇等均为分析纯,购自中国药品生物制品检定所。
试验方法
多糖的提取与检测。称取党参粉末,采用水提醇沉的方法提取多糖。多糖的检测采用苯酚-硫酸法。
单因素试验和响应面优化试验。单因素实验研究A( 液料比)、B(提取时间) 和C(提取温度)对多糖提取的影响,在单因素分析基础上,确定三种因素的3 个最适水平值,进行多因素响应面优化试验。进一步通过Box-Behnken 的中心组合试验优化多糖提取工艺。
多糖的分离和纯化。多糖的分离和纯化参照文献6中的方法。
结果与分析
多糖提取工艺条件单因素试验结果和响应面优化实验
在单因素检测时,液料比20:1、提取时间3h和提取温度70℃时,多糖的吸光值为最大值。依据中心组合实验设计(Box-Benhnken)原理,使用Design-Expert 7.13软件进行响应面的拟合与剖析。选取X1液料比、X2提取时间(h)、X3提取温度(℃)3个因素,采用三因素三水平的响应面法展开试验设计。
提取党参多糖的液料比(X1),提取时间(X2),提取温度(X3)的为三要素,得出的试验结果见下表。表中可见有17个试验点,分别为13个为析因点,零点数为4个。析因点是三个自变量,标记为X1、X2、X3,构成的三维顶点,以零点构成区域的中心点。零点的实验次数一共为四次,预算实验误差。通过Design—Expert 7.1 3软件,处理实验所得数据,多元回归拟合所得实验数据,得出二次多项回归模型。用Design—Expert 7.1 3软件,处理表二所得实验结果,应用分析功能对回归模型和回归模型系数进行显著性分析。
整个模型的P值为0.0008 (P <0.01),表明二次方程模型是显著的;失拟值为0.1840(P>0.05),表明模型选择合适;模型是总计回归系数R2 = 0.9523,代表此模型可用来实际测试,比较多糖提取试验的理论评估。从方差分析结果可以看出,模型的液料比(X1)、提取时间(X2)对多糖提取率影响明显(P<0.01),提取温度(X3)(P>0.05)不明显。模型的液料比(X1)、提取时间(X2)对多糖提取率有高度明显的影响(P<0.01),表面各个影响因素与响应值不存在线性关系。
多糖提取最佳条件极其验证实验
根据数据模型,得出,党参多糖提取最佳条件为,时间为1.25h、温度位62.84℃、液料比20:1,理想值为0.699。采用时间为1.25h、温度位63℃、液料比29.4的条件进行验证,5组的检测结果分别为0.6868、0.700、0.6891、0.6697和0.6785,平均值为0.6848,与理论值相比97.97%符合,相对误差为2.03%。可见此模型可靠,可以用来作为党参多糖提取的模型,并用来优化党参多糖提取工艺。
本研究,提取了党参多糖提取中的三个变量,(1)提取温度、(2)提取时间、(3)液料比,通过三因素三水平实验,对党参多糖提取的条件优化进行了试验。采用响应面法,构建了三要素多糖提取率数学模型,通过确定因子与指标之间的数据,对模型的显著性进行检验,对各个要素间的作用进行剖析钻研,从中优化出最佳工艺条件。联结实际情况,应用软件对数据进行剖析,得出最好的条件是,时间1.25h,温度62.84℃,最合理液料比20:1。检验结果显示;本实验所优化的提取条件,与回归分析基本一致,对党参多糖提取工艺的改进具有指导作用。清除实验显示:对各种自由基,党参多糖的清除作用都比较明显,由此可得出,党参多糖拥有显著的抗氧化性。
宋平 鞍山市粮油质量卫生监测站