一种基于响应面法优化提取蒲公英总生物碱的方法及应用

本发明属于植物提取，具体涉及一种基于响应面法优化提取蒲公英总生物碱的方法及应用。

背景技术：

1、蒲公英是菊科蒲公英属多年生草本植物，别名婆婆丁、黄花地丁、黄花郎等，是一种常见的野草。蒲公英具有很高的营养价值与研究价值，其包含了黄酮类、多糖类、甾醇类、酚酸类、生物碱等多种功效成分。蒲公英含有丰富的必需维他命，矿物质及其它植物成分，是一种天然的药品，可用于多种疾病的治疗。它还有助于免疫系统调节，并通过从根源上打击微生物来对抗感染。随着其物质成分和药用价值被不断发现与研究，将为食品和医药领域提供更多的贡献。

2、生物碱是一类重要的植物次级代谢物，有着不同的来源，不仅结构较为复杂，而且种类丰富，因此对其进行了大量的分类学研究。随着对生物碱研究的深入，目前从植物中分离出的生物碱约有数千种。一些生物碱类化合物由于其抗炎、抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗血小板聚集、抗高血压等功效，在医疗保健等领域极具开发前景。另外，许多植物中还有大量未被发现的生物碱类化合物，其药效物质基础等有待深入研究。因此，需要从含生物碱类成分的药用植物中运用现代微量、高效的分离方法分离出活性成分开展系统的研究，这将是生物碱研究的重点，一些生物碱有望成为未来我国具有自主知识产权的新药。

3、近年来，关于生物碱的提取方法有很多报道，按提取溶剂的不同有酸水提取法、醇类溶剂提取法、亲脂性有机溶剂提取法等；按提取方法可分为连续回流提取法、浸渍法、渗漉法、超声提取法、微波提取法、酶提取法等。自然界中众多植物蕴含丰富的生物碱成分，这些成分极具研究价值，因为它们可能催生新的、具有显著药理活性的生物碱。因此，积极探索生物碱化合物的提取和分离技术，对于科学界来说具有重要的研究意义。

4、目前，虽然现有技术中有关于从蒲公英中提取生物碱的研究报道，但存在提取工艺复杂、提取率偏低等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于响应面法优化提取蒲公英总生物碱的方法及应用。用于解决现有从蒲公英中提取生物碱中存在提取工艺复杂、提取率偏低等问题。

2、在第一方面，本发明提供了一种基于响应面法优化提取蒲公英总生物碱的方法，包括如下步骤：在提取蒲公英总生物碱的试验中，采用单因素实验分别研究微波功率、微波温度、乙醇体积分数、微波时间和料液比五种试验变量对蒲公英总生物碱提取率的影响，确定五种试验变量的参数范围；基于单因素实验结果，以总生物碱提取率为响应值，微波功率、微波温度、乙醇体积分数和料液比作为四个试验变量，设计响应面实验；基于响应面实验结果，利用软件进行响应面数据分析，获得二次多元回归模型方程和响应曲面图，确定提取蒲公英总生物碱的最佳条件。

3、本发明中，发明人研究发现，利用响应面法优化提取蒲公英总生物碱，通过设计一系列实验和统计分析，响应面法能够建立起微波功率、微波温度、乙醇体积分数和料液比四个试验变量与蒲公英总生物碱提取率之间的关系模型，并通过模型进行参数优化，可以准确预测提取参数变化对蒲公英总生物碱提取率的影响。与现有技术相比，响应面法能够充分考虑参数之间的相互作用，准确预测和优化提取参数，从而找到全局最优解，节省时间和提高效率。并且在最佳条件下，对蒲公英中总生物碱的提取率较高。

4、在一些实施方案中，在确定五种试验变量的参数范围步骤中，提取蒲公英总生物碱的试验步骤具体包括：将蒲公英粉碎过筛，以乙醇为提取溶剂对蒲公英粉末进行微波提取，重复提取后合并滤液，所得滤液经离心后，将上清液减压浓缩并用水稀释，调节稀释液的ph值为碱性，用三氯甲烷萃取，然后经离心后，将所得沉淀烘干，得到蒲公英总生物碱。

5、在一些优选的实施方案中，蒲公英粉碎过筛步骤具体包括：过60～100目筛网；重复提取后合并滤液步骤具体包括：重复提取1～3次；三氯甲烷萃取步骤具体包括：萃取1～3次。

6、在一些实施方案中，在确定五种试验变量的参数范围步骤中，微波功率为250～350w。

7、在一些实施方案中，在确定五种试验变量的参数范围步骤中，微波温度为40～60℃。

8、在一些实施方案中，在确定五种试验变量的参数范围步骤中，乙醇体积分数为60～80％。

9、在一些实施方案中，在确定五种试验变量的参数范围步骤中，微波时间为2～5min。

10、在一些实施方案中，在确定五种试验变量的参数范围步骤中，料液比为1:(20～30)。

11、本发明中，通过单因素实验，确定了五种试验变量的最佳参数范围，为响应面优化实验提供依据。

12、在一些实施方案中，在设计响应面实验步骤中，根据box-behnken中心组合设计原则，以微波功率、微波温度、乙醇体积分数和料液比四个试验变量，设计4因素3水平的响应面分析实验。

13、在一些实施方案中，在确定提取蒲公英总生物碱的最佳条件步骤中，二次多元回归模型方程如下：

14、y＝3.13+0.034a+0.077b-0.039c-0.034d+0.038ab+0.05ac-0.076ad+0.046bc-0.088bd-0.15cd-0.29a2-0.3b2-0.29c2-0.2d2；

15、其中，y为总生物碱提取率响应值、a为乙醇体积分数、b为微波功率、c为微波温度、d为料液比；提取蒲公英总生物碱的最佳条件包括：微波功率为300～310w、微波温度为45～55℃、乙醇体积分数为65～75％、料液比为1:(23～28)。

16、在一些优选的实施方案中，提取蒲公英总生物碱的最佳条件包括：微波功率为307w、微波温度为50℃、乙醇体积分数为71％、料液比为1:24.4。

17、在第二方面，本发明提供了如上述任一项方法提取得到的蒲公英总生物碱在制备抗氧化产品的中应用。

18、本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明以蒲公英为原料，同时选择微波提取法提取蒲公英中总生物碱成分，并以乙醇为溶剂，通过单因素试验分别考察微波功率、微波温度、乙醇体积分数、微波时间和料液比对蒲公英总生物碱成分提取率的影响，确定最适提取条件；进一步地，在单因素试验的基础上，通过响应面法优化蒲公英总生物碱的提取工艺，以获得提取蒲公英中总生物碱的最佳工艺条件；在最佳条件下，对蒲公英中总生物碱的提取率较高；另外，本发明的工艺简单，便于大规模使用。

技术特征：

1.一种基于响应面法优化提取蒲公英总生物碱的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于响应面法优化提取蒲公英总生物碱的方法，其特征在于，在确定五种试验变量的参数范围步骤中，所述提取蒲公英总生物碱的试验步骤具体包括：将蒲公英粉碎过筛，以乙醇为提取溶剂对蒲公英粉末进行微波提取，重复提取后合并滤液，所得滤液经离心后，将上清液减压浓缩并用水稀释，调节稀释液的ph值为碱性，用三氯甲烷萃取，然后经离心后，将所得沉淀烘干，得到蒲公英总生物碱。

3.根据权利要求1所述的基于响应面法优化提取蒲公英总生物碱的方法，其特征在于，在确定五种试验变量的参数范围步骤中，所述微波功率为250～350w。

4.根据权利要求1所述的基于响应面法优化提取蒲公英总生物碱的方法，其特征在于，在确定五种试验变量的参数范围步骤中，所述微波温度为40～60℃。

5.根据权利要求1所述的基于响应面法优化提取蒲公英总生物碱的方法，其特征在于，在确定五种试验变量的参数范围步骤中，所述乙醇体积分数为60～80％。

6.根据权利要求1所述的基于响应面法优化提取蒲公英总生物碱的方法，其特征在于，在确定五种试验变量的参数范围步骤中，所述微波时间为2～5min。

7.根据权利要求1所述的基于响应面法优化提取蒲公英总生物碱的方法，其特征在于，在确定五种试验变量的参数范围步骤中，所述料液比为1:(20～30)。

8.根据权利要求1所述的基于响应面法优化提取蒲公英总生物碱的方法，其特征在于，在设计响应面实验步骤中，根据box-behnken中心组合设计原则，以所述微波功率、微波温度、乙醇体积分数和料液比四个试验变量，设计4因素3水平的响应面分析实验。

9.根据权利要求1所述的基于响应面法优化提取蒲公英总生物碱的方法，其特征在于，在确定提取蒲公英总生物碱的最佳条件步骤中，所述二次多元回归模型方程如下：

10.如权利要求1-9中任一项所述的方法提取得到的蒲公英总生物碱在制备抗氧化产品的中应用。

技术总结
本发明公开了一种基于响应面法优化提取蒲公英总生物碱的方法及应用，属于植物提取技术领域。本发明以蒲公英为原料，同时选择微波提取法提取蒲公英中总生物碱成分，并以乙醇为溶剂，通过单因素试验分别考察微波功率、微波温度、乙醇体积分数、微波时间和料液比对蒲公英总生物碱成分提取率的影响，确定最适提取条件；进一步地，在单因素试验的基础上，通过响应面法优化蒲公英总生物碱的提取工艺，以获得提取蒲公英中总生物碱的最佳工艺条件；在乙醇体积分数为71％、微波功率为307W、微波温度为50℃、料液比为1:24.4和微波时间为4min的最佳工艺条件下，对蒲公英中总生物碱的提取率较高；另外，本发明的工艺简单，便于大规模使用。

技术研发人员：徐艳
受保护的技术使用者：荆楚理工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/11/11