响应曲面法优化超声波提取穿山龙中薯蓣皂苷工艺研究
摘 要穿龙薯蓣(Dioscorea nipponica Mark)中含有的薯蓣皂苷，具有治疗风湿性关节炎，麻木，慢性支气管炎，咳嗽气喘，抗肿瘤、抗艾滋病、镇痛消炎的作用。本文主要研究了薯蓣皂苷药理作用的研究进展以及提取工艺的研究进展;以穿山龙为原料，用超声波提取法对薯蓣皂苷进行提取，综合单因素实验与响应面优化法进行优化，用紫外分光光度法对薯蓣皂苷的含量进行测定，得到的最佳提取工艺乙醇浓度70 %、液固比20:1 mL/g、超声波功率540 W、提取时间40 min，薯蓣皂苷的提取率为5.18 %。
目 录
1 绪论 1
1.1 研究目的和意义 1
1.2 穿龙薯蓣皂苷的药理作用及研究进展 1
1.2.1 穿龙薯蓣皂苷的药理作用 1
1.2.2 穿龙薯蓣皂苷的研究进展 2
1.3 薯蓣皂苷的提取工艺 3
1.3.1加热回流法 3
1.3.2微波提取法 3
1.3.3超声波提取法 3
1.4 主要研究内容 4
1.5 响应面优化 4
1.6 工艺流程设计 4
2 实验内容 7
2.1实验器材 7
2.1.1 实验原料和试剂 7
2.1.2 实验器材 7
2.2 含量测定 7
2.2.1 薯蓣皂苷标准品溶液的配制 7
2.2.2 测定波长的选择 8
2.2.3 标准曲线的制备 8
2.2.4 供试品溶液的制备 8
2.3 单因素实验 8
2.3.1 穿山龙预处理干燥 9
2.3.2 穿山龙中薯蓣皂苷的提取 9
2.4 响应曲面实验设计 9
3 结果与分析 11
3.1 含量测定方法的确定 11
3.1.1 紫外吸收波长的确定 11
3.1.2 标准曲线的绘制 11
3.2 单因素对薯蓣皂苷提取率的影响 11
3.2.1 乙醇浓度对薯蓣皂苷提取率的影响 11
3.2.2 料液比对薯蓣皂苷提取率的影响 12< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
br /> 3.2.3 超声波提取时间对薯蓣皂苷提取率的影响 13
3.2.4 超声波功率对薯蓣皂苷提取率的影响 14
3.3 响应曲面法优化实验工艺 14
3.3.1 实验设计 14
3.3.2 数学模型的建立及显著性的检验结果 15
3.3.3 交互作用的分析和优化 17
3.3.4 回归模型验证 18
4 总结 21
参考文献 23
致 谢.......................................................................................................25 1 绪论
1.1 研究目的和意义
穿山龙薯蓣是薯蓣多年生长缠绕而生成的草本科植物，它常见于我国东北地区的亚热带和长白山一带。穿龙薯蓣的根茎就是所谓的穿山龙，它还有许多别名，例如串地龙、地龙骨、野山药等，当中含有的主要成分是薯蓣皂苷[]。现在临床上所使用的激素类药物中含有的主要药效成分就是薯蓣皂苷，所以它对激素类药物来说是很有价值的[]。因此，在对穿山龙资源的研究和探索时，我们还要不断的发掘出能使薯蓣皂苷提取率达到最高值的提取工艺，这样对人类疾病的治疗有着很大的作用，并且推动了社会的发展和科学的研究。
1.2 穿龙薯蓣皂苷的药理作用及研究进展
1.2.1 穿龙薯蓣皂苷的药理作用
中医认为穿山龙有放松肌肉、促进血液循环、益水消食、治疟疾、化痰的作用。它可以浸泡在酒中或者是以煎剂的方法用于治疗疾病当中，还经常用于治疗腰痛和麻木[]。在当代药理学中明确的指出，穿山龙对多种疾病的治疗都有很大的药用价值，在临床的治疗当中也发挥着巨大的作用。
（1）对癌细胞生长的抑制作用
卫永丽[]以人体的A549、NCLH446、NCLH460三种肺癌细胞作为研究对象，对穿山龙中的薯蓣皂苷进行研究，通过MTT对结果进行测定，得到的结果是:薯蓣皂苷在作用24 h、48 h和72 h后，对人体的三种细胞都有明显的抑制效果。通过不断的研究表明，薯蓣皂苷能控制身体中的各种癌细胞、mgc803、a375s2等体系的增殖。由于持续提高它们体内的血药浓度和延长它们在体内发挥作用的时间，能够很好的说明细胞凋亡的DNA片段呈阶段性的递增，从而体现出薯蓣皂苷对细胞凋亡具有良好的诱导作用，因此癌细胞的生长也就得到了抑制[]。从实验当中得出的结论，薯蓣皂苷也能控制肿瘤细胞的生长，但在白血病细胞的治疗方面就没有显著的效果，由此可知，薯蓣皂苷有着非常好的抑菌作用[]。
综上所述,在癌细胞的生长方面，薯蓣皂苷能起到很好的抑制作用,并且对癌细胞的分化能起到诱导的作用，同时还抑制了它的凋亡,并改变了癌细胞抑制DNA片段的表达,从而减慢了癌细胞的生长,使得患者的生存率大大的提高。
心血管系统的作用
通过文献中的论述，了解到在心肌细胞的保护方面和心肌损伤的治疗方面薯蓣皂苷都有很好的效果。通过实验研究证实了，在注入薯蓣皂苷后，能够更好的增加小鼠的血液流动，加强心肌的收缩，降低人体当中脂蛋白的含量，改善冠脉循环，从而起到保护的作用[]。
体外实验表明，抗氧化酶的活性在薯蓣皂苷的作用下有增强作用，但在自由基的抗氧化方面就表现出了明显的抑制效果，达到心肌细胞不缺氧或者是再氧化的目的。研究显示，穿山龙中含有的薯蓣皂苷能明显的增加血液中营养物质的流量，明显的改善心肌缺氧的情况[]。通过给大鼠的心肌供血不足进行再注入完成了实验模型,逐一灌注薯蓣皂苷，并且是不同剂量灌注,得到的结论为,大鼠的血流动参数在含有薯蓣皂苷的情况下可以得到大大的提高,室性心动过速、心室颤动的发生率、心肌缺血再灌注损伤等方面得到了降低,使得时间缩短和延迟[]。
（3）对免疫调节的抑制作用
通过实验得出，体液免疫和细胞免疫在薯蓣皂苷的作用下能起到调节的效果。研究表明，在薯蓣皂苷的作用下能抑制B淋巴细胞的生长，从而抑制了体液免疫的调节。在血清中加入穿山龙皂苷，并放在体外进行培养，结果显示，明显的控制了大鼠脾淋巴细胞产生IL6的生长[]。将穿山龙用水熬制成汤进行治疗后，发现了小鼠外周血淋巴细胞阳性率和胸腺萎缩率都呈现出下降的趋势。并且，皮肤的过敏反应也得到了很好的控制，降低了血清溶血素的生成，但是不影响脾脏的正常机能[]。
目 录
1 绪论 1
1.1 研究目的和意义 1
1.2 穿龙薯蓣皂苷的药理作用及研究进展 1
1.2.1 穿龙薯蓣皂苷的药理作用 1
1.2.2 穿龙薯蓣皂苷的研究进展 2
1.3 薯蓣皂苷的提取工艺 3
1.3.1加热回流法 3
1.3.2微波提取法 3
1.3.3超声波提取法 3
1.4 主要研究内容 4
1.5 响应面优化 4
1.6 工艺流程设计 4
2 实验内容 7
2.1实验器材 7
2.1.1 实验原料和试剂 7
2.1.2 实验器材 7
2.2 含量测定 7
2.2.1 薯蓣皂苷标准品溶液的配制 7
2.2.2 测定波长的选择 8
2.2.3 标准曲线的制备 8
2.2.4 供试品溶液的制备 8
2.3 单因素实验 8
2.3.1 穿山龙预处理干燥 9
2.3.2 穿山龙中薯蓣皂苷的提取 9
2.4 响应曲面实验设计 9
3 结果与分析 11
3.1 含量测定方法的确定 11
3.1.1 紫外吸收波长的确定 11
3.1.2 标准曲线的绘制 11
3.2 单因素对薯蓣皂苷提取率的影响 11
3.2.1 乙醇浓度对薯蓣皂苷提取率的影响 11
3.2.2 料液比对薯蓣皂苷提取率的影响 12< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
br /> 3.2.3 超声波提取时间对薯蓣皂苷提取率的影响 13
3.2.4 超声波功率对薯蓣皂苷提取率的影响 14
3.3 响应曲面法优化实验工艺 14
3.3.1 实验设计 14
3.3.2 数学模型的建立及显著性的检验结果 15
3.3.3 交互作用的分析和优化 17
3.3.4 回归模型验证 18
4 总结 21
参考文献 23
致 谢.......................................................................................................25 1 绪论
1.1 研究目的和意义
穿山龙薯蓣是薯蓣多年生长缠绕而生成的草本科植物，它常见于我国东北地区的亚热带和长白山一带。穿龙薯蓣的根茎就是所谓的穿山龙，它还有许多别名，例如串地龙、地龙骨、野山药等，当中含有的主要成分是薯蓣皂苷[]。现在临床上所使用的激素类药物中含有的主要药效成分就是薯蓣皂苷，所以它对激素类药物来说是很有价值的[]。因此，在对穿山龙资源的研究和探索时，我们还要不断的发掘出能使薯蓣皂苷提取率达到最高值的提取工艺，这样对人类疾病的治疗有着很大的作用，并且推动了社会的发展和科学的研究。
1.2 穿龙薯蓣皂苷的药理作用及研究进展
1.2.1 穿龙薯蓣皂苷的药理作用
中医认为穿山龙有放松肌肉、促进血液循环、益水消食、治疟疾、化痰的作用。它可以浸泡在酒中或者是以煎剂的方法用于治疗疾病当中，还经常用于治疗腰痛和麻木[]。在当代药理学中明确的指出，穿山龙对多种疾病的治疗都有很大的药用价值，在临床的治疗当中也发挥着巨大的作用。
（1）对癌细胞生长的抑制作用
卫永丽[]以人体的A549、NCLH446、NCLH460三种肺癌细胞作为研究对象，对穿山龙中的薯蓣皂苷进行研究，通过MTT对结果进行测定，得到的结果是:薯蓣皂苷在作用24 h、48 h和72 h后，对人体的三种细胞都有明显的抑制效果。通过不断的研究表明，薯蓣皂苷能控制身体中的各种癌细胞、mgc803、a375s2等体系的增殖。由于持续提高它们体内的血药浓度和延长它们在体内发挥作用的时间，能够很好的说明细胞凋亡的DNA片段呈阶段性的递增，从而体现出薯蓣皂苷对细胞凋亡具有良好的诱导作用，因此癌细胞的生长也就得到了抑制[]。从实验当中得出的结论，薯蓣皂苷也能控制肿瘤细胞的生长，但在白血病细胞的治疗方面就没有显著的效果，由此可知，薯蓣皂苷有着非常好的抑菌作用[]。
综上所述,在癌细胞的生长方面，薯蓣皂苷能起到很好的抑制作用,并且对癌细胞的分化能起到诱导的作用，同时还抑制了它的凋亡,并改变了癌细胞抑制DNA片段的表达,从而减慢了癌细胞的生长,使得患者的生存率大大的提高。
心血管系统的作用
通过文献中的论述，了解到在心肌细胞的保护方面和心肌损伤的治疗方面薯蓣皂苷都有很好的效果。通过实验研究证实了，在注入薯蓣皂苷后，能够更好的增加小鼠的血液流动，加强心肌的收缩，降低人体当中脂蛋白的含量，改善冠脉循环，从而起到保护的作用[]。
体外实验表明，抗氧化酶的活性在薯蓣皂苷的作用下有增强作用，但在自由基的抗氧化方面就表现出了明显的抑制效果，达到心肌细胞不缺氧或者是再氧化的目的。研究显示，穿山龙中含有的薯蓣皂苷能明显的增加血液中营养物质的流量，明显的改善心肌缺氧的情况[]。通过给大鼠的心肌供血不足进行再注入完成了实验模型,逐一灌注薯蓣皂苷，并且是不同剂量灌注,得到的结论为,大鼠的血流动参数在含有薯蓣皂苷的情况下可以得到大大的提高,室性心动过速、心室颤动的发生率、心肌缺血再灌注损伤等方面得到了降低,使得时间缩短和延迟[]。
（3）对免疫调节的抑制作用
通过实验得出，体液免疫和细胞免疫在薯蓣皂苷的作用下能起到调节的效果。研究表明，在薯蓣皂苷的作用下能抑制B淋巴细胞的生长，从而抑制了体液免疫的调节。在血清中加入穿山龙皂苷，并放在体外进行培养，结果显示，明显的控制了大鼠脾淋巴细胞产生IL6的生长[]。将穿山龙用水熬制成汤进行治疗后，发现了小鼠外周血淋巴细胞阳性率和胸腺萎缩率都呈现出下降的趋势。并且，皮肤的过敏反应也得到了很好的控制，降低了血清溶血素的生成，但是不影响脾脏的正常机能[]。
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