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响应面分析法优化艾叶药渣中白坚木皮醇乙醇提取工艺（一）本实验室在研究中发现

发布时间：2025-05-15 01:09:13

艾叶是响应析法菊科植物艾（Artemisiaargyi）的干燥叶，气味清香，面分入口较苦。优化药渣乙醇艾叶具有药食两用价值，艾叶在传统食品加工过程中常被作为食品添加剂使用。中白近代对艾叶的坚木研究多集中于其中的黄酮、多糖、皮醇生物碱以及艾叶乙醇提取物上，工艺而对艾叶中白坚木皮醇的响应析法提取研究尚未见报道。在艾叶提取物生产过程中会产生大量的面分艾叶药渣，本实验室在研究中发现，优化药渣乙醇艾叶药渣中白坚木皮醇的艾叶含量较高，使用合理的中白提取工艺方法可制得纯度98%以上的白坚木皮醇晶体。

白坚木皮醇，坚木又名2-甲氧基-L-（-）-肌醇、皮醇白雀木醇，是一种天然存在具有旋光活性的手性药物中间体。它作为一种良好的制药原料常被用于合成具有很高经济价值的旋光性肌醇衍生物。近年来，白坚木皮醇被发现具有治疗癌症、促进细胞增殖、辅助治疗糖尿病、抑菌和延缓胃损伤等作用，因此饱受医药行业、食品行业和化学行业学者的关注。目前，白坚木皮醇的提取主要来自于天然橡胶乳清、荔枝和沙棘中，且含量仅仅只有0.2%～1.9%，原料来源单一，提取、分离的方式大多需要使用较多的有机毒性溶剂，生产成本高，产品工艺复杂，不利于工业化生产。

本研究以艾叶药渣为原料，采用单因素与响应面分析法确定艾叶药渣中白坚木皮醇的最佳提取工艺条件，通过HPLC-DAD法检测提取液中白坚木皮醇的含量，从而确定白坚木皮醇最佳提取工艺条件，为艾叶药渣作为一种新原料制备白坚木皮醇提供理论依据，使艾叶药渣变废为宝，提高艾叶的附加值。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

艾叶：湖北桐罗堂中药材有限公司，经湖北师范大学张新潮副教授鉴定为菊科植物艾ArtemisiaargyiLevl.etVant.的干燥叶；95%乙醇：国药集团化学试剂有限公司；乙腈（色谱纯）：赛默飞世尔科技有限公司；0.22μm微孔滤膜：天津市津腾实验设备有限公司；白坚木皮醇标准品：sigma公司。

1.2 仪器与设备

Waterse2695系列高效液相色谱仪：美国Waters公司；AB135-S分析天平：梅特勒-托利多公司；InertsilODS-SPC18柱：岛津（上海）实验器材有限公司；R205B旋转蒸发仪：上海鹏奕仪器有限公司；恒温水浴锅：上海申生科技有限公司；DF-101Z集热式恒温加热磁力搅拌器：上海凌科实业发展有限公司；SPD-M20A型二极管阵列检测器：日本岛津公司。

1.3 实验方法

1.3.1 样品制备

艾叶药渣经过105℃烘干2h，以烘干后的艾叶药渣为提取原料，精确称取20g艾叶药渣，加入25倍质量的体积分数为95%的乙醇溶液，在80℃条件下加热冷凝回流2.5h，共提取3次，合并提取液，即得提取液样品。

1.3.2 白坚木皮醇含量测定

参照董铁山的方法，使用HPLC-DAD法测定样品中白坚木皮醇的含量，方法略有改动。色谱条件：色谱柱InertsilODS-SPC18柱（150mm×4.6mm，5μm）；流动相乙腈-水体积比为15∶85；流速：1.0mL/min；柱温：35℃；SPD-M20A型二极管阵列检测器检测波长：190nm；进样量：10μL。

1.3.3 白坚木皮醇提取率单因素实验

在提取次数3次，提取温度70℃，料液比1∶20的条件下，分别考察提取时间（1h、1.5h、2h、2.5h、3h）对艾叶药渣中白坚木皮醇提取率的影响；在提取次数3次，提取时间2h，料液比1∶20的条件下，分别考察提取温度（50℃、60℃、70℃、80℃、90℃）对艾叶药渣中白坚木皮醇提取率的影响；在料液比1∶20，提取时间2h，提取温度70℃条件下，分别考察提取次数（1次、2次、3次、4次、5次）对艾叶药渣中白坚木皮醇提取率的影响；在提取次数3次，提取时间2h，提取温度70℃条件下，分别考察料液比（1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30）对艾叶药渣中白坚木皮醇提取率的影响。

1.3.4 响应面分析法优化白坚木皮醇提取工艺条件

根据单因素实验的结果，选取对艾叶药渣中白坚木皮醇提取率影响最大的三个因素设计Box-Benhnken试验，以提取时间（A）、提取温度（B）和料液比（C）为自变量，设定白坚木皮醇提取率为响应值，进行3次提取实验，利用Design-ExpertV8.0.6软件获取最佳提取工艺条件，实验设计表如表1所示。

1.3.5 白坚木皮醇提取率计算

经HPLC-DAD法测定出白坚木皮醇的含量，按照下列公式计算不同提取条件下，白坚木皮醇的提取率。

式中：C为样品中白坚木皮醇的浓度，mg/L；V为样品提取液的体积，L；M为样品质量，g；W为白坚木皮醇的提取率，%。

2 结果与分析

2.1 单因素实验

2.1.1 提取时间对艾叶药渣中白坚木皮醇提取率的影响

固定提取次数3次，提取温度70℃，料液比1∶20，考察提取时间分别在1h、1.5h、2h、2.5h、3h的条件下，白坚木皮醇提取率的变化情况。如图1所示，当提取时间为1h～2.5h之间时，白坚木皮醇提取率随着提取时间的增加而提高；当提取时间高于2.5h时，白坚木皮醇的提取率随着时间的增加而稍有下降，因此提取时间2.5h左右白坚木皮醇提取率最佳。

2.1.2 提取温度对艾叶药渣中白坚木皮醇提取率的影响

固定提取次数3次，提取时间2h，料液比1∶20，考察提取温度分别在50℃、60℃、70℃、80℃、90℃的条件下，白坚木皮醇提取率的变化情况。如图2所示，当提取温度为50℃～80℃之间时，白坚木皮醇提取率随着提取温度的增加而提高；当提取温度高于80℃时，白坚木皮醇的提取率随着温度的增加而略有增加，综合考虑提取成本，因此提取温度80℃左右白坚木皮醇提取率最佳。

2.1.3 料液比对艾叶药渣中白坚木皮醇提取率的影响

固定提取次数3次，提取时间2h，提取温度70℃，考察料液比分别在1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30的条件下，白坚木皮醇提取率的变化情况。如图3所示，当料液比为1∶20～1∶30之间时，白坚木皮醇提取率随着提取溶剂体积的提高而变化不显著，考虑到乙醇的成本，因此选择料液比1∶25左右白坚木皮醇提取率最高。