薛 兵，王涛涛，李丹丹，彭业芳，温 文，温辉梁

（南昌大学食品科学与技术国家重点实验室，江西南昌330047）

藜芦[1-2]（Veratrum nigrum L.）百合科藜芦属的植物，多年生草本。我国盛产藜芦，不同品种的藜芦生物碱均具有明显的降压作用，通常认为藜芦有涌吐风痰功效，可治疗中风痰壅、喉痹不通、癫痫、淋巴管炎等症。目前国内外有研究发现藜芦胺具有降血压、抗癌等活性[3-4]，藜芦生物碱早被人们发现具有多种功能和保健作用。国内系统研究藜芦植物生物碱成分的研究较少，本文就藜芦植物中藜芦胺进行了提取优化，在单因素实验基础上结合响应面法对影响藜芦胺提取量的主要因素进行分析，从而确定合适的工艺。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

实验用原植物藜芦 购于亳州市常富药业销售有限公司；实验所用化学试剂 国药集团天津市永大化学试剂有限公司产品，分析纯。

SGWRX-4显微熔点仪 上海精密科学仪器有限公司；RE-52AA旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂；JJ-200电子天平 常熟双杰测试仪器厂；岛津LC-10AT高效液相色谱仪 北京京科瑞达科技有限公司。

1.2 实验设计

1.2.1 单因素实验 以粉碎的藜芦干燥根20g为原料，进行每组单因素实验，提取时间1～6h，提取温度30～80℃，料液比（粉碎的藜芦根质量∶提取液体积）为1∶4～1∶14（g/mL）。

1.2.2 响应面实验设计 根据藜芦胺料液比、提取时间、提取温度三个因素与藜芦胺提取产量进行响应面实验设计（见表1），优化藜芦胺提取工艺。通过Design-Expert软件对实验数据进行回归分析[5-7]，预测藜芦胺提取最优工艺参数。

1.2.3 测定指标与方法

1.2.3.1 藜芦胺提取量 利用标准曲线法[8-9]测定藜芦胺每批次的提取量。将每次提取的提取液用100mL的容量瓶定容，藜芦胺标品做标准曲线，浓度分别是0.1、0.2、0.5、1、2mg/mL，利用高效液相色谱[10]测定紫外吸收，得到各浓度紫外吸收峰峰面积积分y（mv），图1为藜芦胺标准曲线图。测得每次提取液的紫外吸收峰峰面积，根据标准曲线公式：y=68.776x+0.3994计算得到各提取液藜芦胺的浓度，测定得到每次提取的藜芦胺的提取量。

2 结果与分析

2.1 单因素实验结果

2.1.1 提取溶剂对藜芦胺提取量的影响 料液比1∶9，提取时间为2.5h，提取温度75℃时，考察了甲醇、乙醇（95%）、丙酮和乙酸乙酯做提取溶剂时对黎芦胺提取量的影响，其实验结果见图2。

由图2可知，95%乙醇对藜芦胺的提取量最大，丙酮次之，乙酸乙酯最差。其原因可能是藜芦生物碱在95%乙醇中的溶解性要好于其他溶剂，故95%乙醇提取效果最好，考虑到提取的活性物质用于食品或药品，95%乙醇相对于其他溶剂毒性最小，故选用95%乙醇为提取溶剂。

2.1.2 提取时间对藜芦胺提取量的影响 料液比是1∶9，提取温度75℃时，考察了提取时间为1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0h时对黎芦胺提取量的影响，其实验结果见图3。

由图3可知，当提取时间为2h时提取量最大，3h次之，随着时间的增长，藜芦胺提取量下降。其原因可能是，当提取时间少于2.0h时，黎芦胺没有完全被提取出来，当提取时间过长，导致黎芦胺变性，使其提取量降低，故选择提取时间2～3h。

2.1.3 温度对藜芦胺提取量的影响 由图4可知，料液比是1∶9，提取时间2.5h时，随提取温度的升高，藜芦胺的提取量逐渐增加。70～80℃藜芦胺提取量最大，这说明随着温度的提高藜芦胺在溶剂的溶解性增大，又因为95%乙醇的沸点为78.18℃，故选择提取温度70～80℃。

2.1.4 料液比对提取量的影响 提取时间2.5h，提取温度75℃时，由图5可知随着料液比从1∶4增大到1∶8，藜芦胺的提取量增大，继续增大料液比，藜芦胺的提取量下降，其原因可能是随着料液比的增大，藜芦胺在溶剂中的溶解度增大，提取的量逐渐增大。当料液比1∶8～1∶10藜芦胺的提取量最大，再增大料液比，藜芦胺的提取量减少，可能是藜芦胺随着料液比的增大产生了损失。因此选择料液比1∶8～1∶10比较适宜。

2.2 响应面分析实验

对藜芦胺提取温度（A）、时间（B）和料液比（C）进行了三因素三水平响应面分析实验，实验共有17个实验点，其中12个析因点，5个中心点，实验设计与结果见表2。

利用Design-Expert 7.1.6软件对响应面结果进行多元回归拟合，对表3的数据进行回归分析，得到的模型为多项回归方程为：

Y=103.54+0.094A+0.53B+2.46C-0.26AB+1.52AC-0.73BC-5.5A2-3.74B2-5.89C2

为了检测以上方程的可靠性，对方程进行方差分析，结果见表3。

从表3可知，以藜芦胺提取量为响应值时，模型p=0.019＜0.05，表明该二次方程模型显著。同时失拟项p=0.5584＞0.1000，不显著，表明正交实验结果可以和数学模型拟合良好，即可以使用该数学模型推测实验结果。

2.3 响应面结果分析

为了考察各个交互项对藜芦提取量的影响，在其他因素固定不变的情况下，利用Design-Expert 7.1.6 Trial软件对回归方程进行运算，作出交互项的响应面图见图6。

通过该组图即可对任何两个因素交互影响藜芦胺提取量的效应进行分析和评估。由图6-a可知，藜芦胺提取量随着提取时间和提取温度升高先增大后降低，且提取时间为2.5h，提取温度75℃左右时达最大值。同理，图6-b、图6-c分别在提取时间2.5h料液比1∶9和提取温度75℃料液比1∶9左右达最大值。

为了精确计算最佳工艺参数，对藜芦胺提取量的回归方程中三个自变量分别求偏导并使等于0，可以解方程得最佳工艺参数：提取时间为2.15h，提取温度75.42℃，料液比1∶9.11（g/mL），此时的藜芦胺提取量100.911mg

为检验响应面优化藜芦胺提取工艺的可靠性，对最佳提取工艺进行验证实验，考虑到实际操作性，优化后的提取时间修正为2.0h，温度为75.0℃，料液比1∶9（g/mL）时，得藜芦胺提取量（98.23±0.015）mg，与模型预测值的比较误差为2.66%，说明运用响应面法优化得到的模型参数准确可靠。

3 结论

本实验采用了响应面法以提取时间、提取温度、料液比三个因素对提取量的影响，各因素对藜芦胺提取量均有极显著影响（p＜0.01），影响顺序C（料液比）＞B（提取温度）＞A（提取时间）。根据模型得到的最佳提取条件为提取时间为2.15h，提取温度75.42℃，料液比1∶9.11（g/mL），此时的藜芦胺理论提取量为100.911mg。采用上述优化条件做验证实验，同时考虑到实际操作情况，将优化后的提取时间修正为2.0h，温度为75.0℃，料液比1∶9（g/mL）时，实际提取量是98.23mg，与模型预测值得比较误差为2.66%，说明运用响应面法优化得到的模型参数准确可靠。

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