响应曲面法优化甘草黄酮的提取工艺研究
摘 要本文以甘草为原料，采用响应曲面法优化甘草黄酮超声辅助双水相提取工艺。探讨了固液比、提取时间、乙醇浓度对甘草中黄酮类物质提取的影响，在单因素基础上使用了Box—Behnken法，用甘草黄酮作为响应值，经过响应面分析，构建二次多项回归模型，结果提示乙醇最佳浓度为70%、超声辅助最优的时间为30 min、固液比为1:30 g/mL，此时黄酮提取率为0.97%
目 录
1 概述 1
1.1 研究的目的和意义 1
1.2 甘草的概述 1
1.3 甘草的主要化学成分 1
1.4 黄酮类化合物的概述 2
1.5 甘草黄酮类化合物的药理作用 2
1.5.1 抗氧化作用 2
1.5.2 抗癌作用 3
1.5.3 抗炎作用 3
1.5.4 抗病毒作用 3
1.5.5 对消化系统的作用 3
1.5.6 抗心律失常作用 4
1.5.7 对酶的抑制作用 4
1.5.8 其他作用 4
1.6 黄酮的提取方法 5
1.6.1 微波提取法 5
1.6.2 超临界流体萃取 5
1.6.3 酶提取法 5
1.6.4 加热回流法 6
1.6.5 超声波提取法 6
1.6.6 双水相提取法 6
2 实验部分 7
2.1 实验材料与仪器 7
2.1.1 实验材料 7
2.1.2 仪器设备 7
2.2 试剂的配制 8
2.3 实验所需溶液的配制 8
2.4 标准曲线的绘制 9
2.5 甘草中黄酮的提取工艺 9
2.6 甘草中总黄酮提取率的计算 10
3 实验结果与分析 11
3.1 单因素实验的结果 11
3.1.1 固液比对甘草黄酮提取率的影响 11
3.1.2 乙醇浓度对甘草总黄酮提取率的影响 12
3.1.3 提取时间对甘草总黄酮提取结果的影响 13
3.2 响应面实验最后结果分析 13 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
3.3 模型方差分析 15
3.4 响应面设计各个因素影响甘草黄酮的三维图 16
3.5 响应面实验结果验证 18
3.6 结果和分析 18
4 结 论 17
参考文献 19
致 谢 22
1 概述
1.1 研究的目的和意义
通过查资料，与以往的研究方法相比较发现，运用超声波辅助双水相提取黄酮的方法提取甘草中的黄酮未见报道，本实验采用此方法对甘草中的黄酮进行提取，同时，使用响应曲面法，优选出工艺条件。此方法除拥有提取时间短的好处外，被提取物还表现出了提取率高，溶剂用量少，选择性高、安全、节能以及设备简单等特点[1]。本研究可为甘草有效成分的综合利用提供依据。
1.2 甘草的概述
我国是一个中草药历史悠久的国家，在中药中，有一种很古老和常用的药物它就是甘草，中国文献中已经记录了关于药用为维吾尔的乌拉尔甘草、欧甘草、和欧亚甘草干燥完的根及根茎的文章。甘草具有通里经脉、利通气血、清热解毒、止血祛痰、补脾和胃、还有调解中药及益气养血之功效[2]。在当今社会，随着科学文化的不断发展，我们不断探索各种药物的疗效，近年来我们发现甘草除了本身的功效，还有消炎解热镇痛、预防病毒性肝炎、抗原位癌的一些作用。为此，日本相关机构就甘草的这一功效专门报道了其对AIDS病毒的反抗作用，也正是因为该篇报道，使得甘草有一个称号为战胜魔鬼的“仙草”。甘草的生命力是十分顽强的，它可以在沙滩、草原等地方生长存活，具有抗击寒冷、耐高温热、耐干旱、抗盐碱等习效，有着超强的坚固生命力，所以它被人们认为是干旱、半干旱地区重要的植物资源之一。经研究表明，甘草除了被用于治疗疾病方面，还被广泛应用于其他方面。
1.3 甘草的主要化学成分
甘草中主要含有许多化合物比如说含有三萜皂苷类和黄酮类两大类化合物，另外还有少量的其他类物质，比如生物碱、木质素、香豆素、人体需要的多种氨基酸和多种有机酸。其中三萜类化合物中主要包含了甘草甜素，它分别为甘草酸的钾盐、盐、甘草次酸、24羟基甘草次酸、光果甘草次酸、3β羟基甘草次酸、异甘草次酸、甘草萜醇、甘草内酷、异甘草内酷、齐缴果酸等[3]。
1.4 黄酮类化合物的概述
这类化合物多以各种苷类形式所存在，而且正是由于苷种类、数目以及连接方式的差异化构成了众多不同种类的黄酮苷类物质。一般情况下，黄酮苷类固体物质多为无形定粉末，而其他剩余的固体大多都是结晶性。另外，这类物质的颜色也较为多样，为色素家族添加了更多别样的染料和图画，分析原因主要是因为黄酮类化合物的母核内会相互交叉形成共轭体系，然后借助电子转移和重新组合排列，促使共轭链在不断得到延长，为此表现出不同的颜色。黄酮苷是一种拥有较强极性的物质，根据相似相容原理可知其能在较大极性溶剂中溶解。而随着物质糖链结构的延长其水溶性也在不断增大。而黄酮类化合物呈酸性主要是因为在其分子中含有酚羟基，其中酚羟基的数目以及连接的位置直接关系着该物质酸性的强弱。
1.5 甘草黄酮类化合物的药理作用
当代药理研究显示，甘草中的黄酮类化合物是一种拥有很强生理活性的物质，就比如说具有人体出现难以克服的病毒及疼痛、抗氧化的性质、利胆、强心利效、镇静和止疼等作用，正因为有这个活性，使得甘草展现出了巨大的潜在应用价值。
1.5.1 抗氧化作用
目 录
1 概述 1
1.1 研究的目的和意义 1
1.2 甘草的概述 1
1.3 甘草的主要化学成分 1
1.4 黄酮类化合物的概述 2
1.5 甘草黄酮类化合物的药理作用 2
1.5.1 抗氧化作用 2
1.5.2 抗癌作用 3
1.5.3 抗炎作用 3
1.5.4 抗病毒作用 3
1.5.5 对消化系统的作用 3
1.5.6 抗心律失常作用 4
1.5.7 对酶的抑制作用 4
1.5.8 其他作用 4
1.6 黄酮的提取方法 5
1.6.1 微波提取法 5
1.6.2 超临界流体萃取 5
1.6.3 酶提取法 5
1.6.4 加热回流法 6
1.6.5 超声波提取法 6
1.6.6 双水相提取法 6
2 实验部分 7
2.1 实验材料与仪器 7
2.1.1 实验材料 7
2.1.2 仪器设备 7
2.2 试剂的配制 8
2.3 实验所需溶液的配制 8
2.4 标准曲线的绘制 9
2.5 甘草中黄酮的提取工艺 9
2.6 甘草中总黄酮提取率的计算 10
3 实验结果与分析 11
3.1 单因素实验的结果 11
3.1.1 固液比对甘草黄酮提取率的影响 11
3.1.2 乙醇浓度对甘草总黄酮提取率的影响 12
3.1.3 提取时间对甘草总黄酮提取结果的影响 13
3.2 响应面实验最后结果分析 13 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
3.3 模型方差分析 15
3.4 响应面设计各个因素影响甘草黄酮的三维图 16
3.5 响应面实验结果验证 18
3.6 结果和分析 18
4 结 论 17
参考文献 19
致 谢 22
1 概述
1.1 研究的目的和意义
通过查资料，与以往的研究方法相比较发现，运用超声波辅助双水相提取黄酮的方法提取甘草中的黄酮未见报道，本实验采用此方法对甘草中的黄酮进行提取，同时，使用响应曲面法，优选出工艺条件。此方法除拥有提取时间短的好处外，被提取物还表现出了提取率高，溶剂用量少，选择性高、安全、节能以及设备简单等特点[1]。本研究可为甘草有效成分的综合利用提供依据。
1.2 甘草的概述
我国是一个中草药历史悠久的国家，在中药中，有一种很古老和常用的药物它就是甘草，中国文献中已经记录了关于药用为维吾尔的乌拉尔甘草、欧甘草、和欧亚甘草干燥完的根及根茎的文章。甘草具有通里经脉、利通气血、清热解毒、止血祛痰、补脾和胃、还有调解中药及益气养血之功效[2]。在当今社会，随着科学文化的不断发展，我们不断探索各种药物的疗效，近年来我们发现甘草除了本身的功效，还有消炎解热镇痛、预防病毒性肝炎、抗原位癌的一些作用。为此，日本相关机构就甘草的这一功效专门报道了其对AIDS病毒的反抗作用，也正是因为该篇报道，使得甘草有一个称号为战胜魔鬼的“仙草”。甘草的生命力是十分顽强的，它可以在沙滩、草原等地方生长存活，具有抗击寒冷、耐高温热、耐干旱、抗盐碱等习效，有着超强的坚固生命力，所以它被人们认为是干旱、半干旱地区重要的植物资源之一。经研究表明，甘草除了被用于治疗疾病方面，还被广泛应用于其他方面。
1.3 甘草的主要化学成分
甘草中主要含有许多化合物比如说含有三萜皂苷类和黄酮类两大类化合物，另外还有少量的其他类物质，比如生物碱、木质素、香豆素、人体需要的多种氨基酸和多种有机酸。其中三萜类化合物中主要包含了甘草甜素，它分别为甘草酸的钾盐、盐、甘草次酸、24羟基甘草次酸、光果甘草次酸、3β羟基甘草次酸、异甘草次酸、甘草萜醇、甘草内酷、异甘草内酷、齐缴果酸等[3]。
1.4 黄酮类化合物的概述
这类化合物多以各种苷类形式所存在，而且正是由于苷种类、数目以及连接方式的差异化构成了众多不同种类的黄酮苷类物质。一般情况下，黄酮苷类固体物质多为无形定粉末，而其他剩余的固体大多都是结晶性。另外，这类物质的颜色也较为多样，为色素家族添加了更多别样的染料和图画，分析原因主要是因为黄酮类化合物的母核内会相互交叉形成共轭体系，然后借助电子转移和重新组合排列，促使共轭链在不断得到延长，为此表现出不同的颜色。黄酮苷是一种拥有较强极性的物质，根据相似相容原理可知其能在较大极性溶剂中溶解。而随着物质糖链结构的延长其水溶性也在不断增大。而黄酮类化合物呈酸性主要是因为在其分子中含有酚羟基，其中酚羟基的数目以及连接的位置直接关系着该物质酸性的强弱。
1.5 甘草黄酮类化合物的药理作用
当代药理研究显示，甘草中的黄酮类化合物是一种拥有很强生理活性的物质，就比如说具有人体出现难以克服的病毒及疼痛、抗氧化的性质、利胆、强心利效、镇静和止疼等作用，正因为有这个活性，使得甘草展现出了巨大的潜在应用价值。
1.5.1 抗氧化作用
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