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响应面法优化槐米中芦丁的溶剂热法提取工艺(三)

(2)响应面回归模型的面法方差分析

为了检验回归方程的有效性,进一步确认各因素对芦丁提取率的优化影响,对回归模型进行了方差分析,槐米结果见表3。中芦


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由表3可知,溶剂热法回归模型极其显著(P<0.0001),工艺说明建立的面法模型有意义;失拟项P=0.1367>0.05,无显著性差异,优化说明模型拟合度良好。槐米模型复合相关系数R2=0.9572,中芦校正决定系数R2Adj为0.9173,溶剂热法说明响应值芦丁提取率实际值和预测值之间具有较好的工艺拟合度,可以应用该回归模型对槐米中芦丁的面法提取效果进行分析和预测。各因素的优化F值可评价该因素对响应值的影响,F值越大,槐米表明该因素的影响越显著。由表3可知,F(A)=84.44,F(B)=13.57,F(C)=18.86,F(D)=10.31,即各因素对槐米中芦丁提取率的影响顺序为乙醇体积分数>提取温度>提取时间>液料比。


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对乙醇体积分数、提取时间、提取温度以及液料比四因素,进行交互作用分析,如图6所示。响应面可以直观的反映各试验因素对响应值影响的大小。响应面的坡度越陡,说明响应值对该试验因素的改变越敏感;反之,坡度越缓,该因素对响应值的影响越不明显。响应面在底面的投影为等高线图,由等高线可得到各试验因素最优条件下的取值,等高线的形状反映了两两因素交互效应的强弱,圆形表示两因素交互影响不显著,而椭圆表示两因素交互影响显著。从图中可以看出,在检测范围内6个响应面图均为开口向下的凸形曲面,说明芦丁提取率存在极大值,6个图中的等高线中心均位于-2~2之间,说明提取的最优条件存在于所设计的因素水平范围之内。同时,从图6中可以看出,乙醇体积分数的响应面坡度最为陡峭,接下来依次是提取温度、提取时间、液料比,由此可知在考察的四个因素中芦丁提取率对乙醇体积分数最为敏感。由图6中两两交互影响的等高线图可知,乙醇体积分数和提取温度、乙醇体积分数和液料比、提取时间和液料比的等高线图呈明显的椭圆形,说明两两因素之间的交互作用对芦丁提取率的影响显著。通过DesignExpert软件分析,溶剂热法提取槐米中芦丁的最优参数为乙醇体积分数为60.67%,提取时间为33.12min,提取温度为72.15℃,液料比为102.7mL/g,在此条件下槐米中芦丁提取率的理论值为18.93%。

(3)验证试验

为了便于工艺操作,将最佳提取条件修正为:乙醇体积分数61%,提取时间33min,提取温度72℃,液料比为100mL/g,平行进行三次提取试验。结果表明,在此提取条件下,芦丁提取率的实测值为(19.07±0.46)%(n=3),与理论值18.93%相近。说明采用响应面法得到的溶剂热法提取条件,参数准确可靠,具有一定的参考价值。

4、对比试验

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将溶剂热提取法与优选的乙醇回流法进行了对比,结果见表4。从表中可以看出,溶剂热法的提取率高于乙醇回流法且提取时间短,仅为乙醇回流法的20%左右,这主要是由于溶剂热法是在密闭的体系中进行的,提取过程中溶剂的自生压力提高了溶剂与药物细胞间的交换速率,有助于细胞壁的破裂,因此缩短了提取时间,提高了提取效率。

三、结论

采用溶剂热法提取槐米中的芦丁,并在单因素试验的基础上对该提取方法进行了响应面试验设计,考察了各影响因素的交互作用,得到了溶剂热法提取的最佳条件:乙醇体积分数61%,提取时间33min,提取温度72℃,液料比100mL/g。在此条件下,芦丁提取率为19.07±0.46%,与模型预测值相近。为芦丁的提取提供了理论基础,同时也为槐米的深加工提供了参考。

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