响应面法对香椿叶总黄酮提取工艺的优化

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1、响应面法对香椿叶总黄酮提取工艺的优化　　摘要：为了提高香椿（ToonaSinensis）叶总黄酮的纯化效率，试验以鄂东地区野生香椿为材料，采用响应面法建立了H-107大孔树脂对香椿叶中黄酮动态吸附和解吸的二次多项数学模型，并验证了模型的有效性。结果表明，H-107大孔树脂对香椿叶总黄酮动态吸附参数为上样液浓度1.60mg/mL、上样液流速0.5mL/min、上样液pH5.0。H-107大孔树脂的最优动态吸附率验证值为98.7%（理论值为99.1%）；H-107大孔树脂对香椿叶中黄酮动态解吸率的工艺参数为解吸液体积分数64.88%、解吸液流速0.91mL/min、解吸液体

2、积99.11mL、H-107大孔树脂的最优动态解吸率验证值为87.21%（理论值为88.45%）。上述结果表明，H-107大孔树脂对香椿叶中总黄酮有较好的吸附解吸性能。　　关键词：香椿（ToonaSinensis）；总黄酮；响应面法；吸附；解吸　　中图分类号：S644.4；R284.2文献标识码：A文章编号：0439-8114（2016）16-4253-05　　DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.16.046　　香椿（Toona9sinensis）又名香椿芽、香桩头、椿天等，属楝科，原产于中国，广泛分布于长江南北平源地区和大别山

3、区[1，2]。香椿中黄酮类物质含量较高，黄酮类化合物具有心血管系统活性、抗肿瘤、抗氧化自由基、抗炎等多种生物活性[3，4]。目前已有多种方法从香椿叶中提取并纯化黄酮类化合物，这些方法包括碱浸酸沉法[5]、酶解法[6]、超临界CO2流体萃取法[7]、薄层析法[8]等。大孔树脂是一类有机高分子聚合物吸附剂，具有吸附量大、选择性好、可重复使用等优点，已广泛用于生物活性物质的分离纯化[9]。目前采用响应面法优化大孔树脂纯化香椿叶中总黄酮的研究报道较少。本研究以H-107大孔树脂为吸附载体，采用响应面法优化香椿叶总黄酮的提取纯化工艺，为进一步开发利用香椿叶总黄酮资源提供理论基础。

4、　　1材料与方法　　1.1材料　　香椿叶采自湖北省麻城市木子店镇，于2014年6月上旬采集。　　芦丁（纯度为99.9%）购自四川光泰制药有限公司；H-107树脂（非极性）购自郑州亨通化工；NaCl、NaOH、NaNO2、Al（NO3）3、石油醚、环己烷、无水乙醇均为分析纯。　　1.2方法　　1.2.1树脂预处理将H-107树脂完全浸入乙醇中，并不断搅拌，以除去气泡，静置24h后将树脂装入1.5cm×50.0cm玻璃层析柱中，用2倍体积的乙醇以3.0mL/min的流速冲洗树脂，至洗脱液无白色浑浊物，再用蒸馏水以同样流速冲洗树脂至无醇，完全洗脱后，先酸洗再碱洗，即先用2倍体

5、积1.0mol/L的盐酸浸泡，同时冲洗树脂，流速为6.0mL/min，再以同样流速的蒸馏水冲洗至中性，然后以2倍体积的1.0mol/L的氢氧化钠溶液冲洗树脂，最后按同样的流速用蒸馏水冲洗至中性备用。　　1.2.2香椿叶总黄酮的粗提称取新鲜采集的香椿叶500g于55℃9恒温箱中干燥至恒重，粉碎，过40目筛后用滤纸将香椿叶包好放入索氏抽提器中，在圆底烧瓶中加入300mL石油醚，70℃脱脂6h后，再将香椿叶烘干至恒重。称取上述香椿叶5.0g研磨成粉末样品，以70%乙醇水溶液，于200W功率下超声处理30min后，于70℃抽提两次，每次1.5h，料液比为1∶20（g∶mL，下同

6、），合并两次提取液。采用乙醇沉淀法除去蛋白质、多糖等杂质[10]，减压回收乙醇，将浓缩液转入水相用环己烷除去叶绿素，得到总黄酮粗提取液。　　1.2.3H-107大孔树脂动态吸附与解吸准确称取经预处理后的H-107树脂10.0g，沥干水分，湿法装入1.5cm×50.0cm玻璃层析柱中。将10.0mL总黄酮粗提液缓慢倒入层析柱，进行动态吸附直至样品全部流出为止。再用20.0mL超纯水洗去可溶性多糖及杂质，最后用一定体积分数的乙醇溶液进行洗脱[11]。按下述公式分别计算动态吸附率和解吸率：　　吸附率=（C0-CV）/C0×100%；　　解吸率=C3V2/[（C0-C1）V0-

7、C2V1]×100%　　式中，CV为吸附后溶液中总黄酮浓度；C0为吸附前溶液中总黄酮质量浓度，mg/mL；C1为吸附后溶液中总黄酮质量浓度，mg/mL；C2为除杂用水中总黄酮质量浓度，mg/mL；C3为解吸液中黄酮质量浓度，mg/mL；V0为供试总黄酮提取液体积，mL；V1为除杂用水体积，mL；V2为解吸液体积，mL。　　1.2.4动态吸附和动态解吸条件9在前期单因素试验基础上，将上样液速率、浓度、pH作为影响动态吸附率的3个主要因素，每个因素设3个水平，试验因素与水平见表1；将洗脱液流速、体积、体积分数作为影响动态解吸率的3个主要因素，