Page 113 - 《精细化工》2019年第11期

第 11 期 李维新，等: 响应面法优化管萼山豆根总生物碱提取工艺 ·2261·

豆根茎中总生物碱得率的影响，实验方法同 1.2 节， 萼山豆根茎中总生物碱得率先增加后下降，乙醇体
结果见图 2a。由图 2a 可知，当提取时间分别为 20、 积分数大于 95%后提取率开始下降。这可能是管萼
30、40、50 和 60 min 时，总生物碱得率分别为 山豆根中水溶性生物碱的溶出减少所致，考虑到提
0.5198%、0.5312%、0.5376%、0.5347%与 0.5308%。 取液中需要水来溶出水溶性生物碱，所以排除无水
随着提取时间的延长，总生物碱的得率先迅速升高 乙醇作为提取溶剂，故选择 85%、90%、95%为响
又逐渐降低，在 40 min 时达到最大值。可能是由于 应面实验的 3 个水平。
随着提取时间的延长，生物碱成分的溶出使得提取
液黏度增大，无法更多地进入细胞内部从而降低得
率 [25] ，提取时间过长会使管萼山豆根茎中总生物碱
在超声波和微波作用下发生结构破坏。故选择 30、
40、50 min 为响应面实验的 3 个水平。
2.1.2 微波加热温度对总生物碱得率的影响
实验条件同 2.1.1 节，在提取时间为 40 min 条
件下，考察了微波加热温度对管萼山豆根茎中总生
物碱得率的影响，实验方法同 1.2 节，结果见图 2b。
由图 2b 可知，当微波加热温度分别为 30、40、50、
60 和 70 ℃时，总生物碱得率分别为 0.5134%、
0.5287%、0.5342%、0.5378%和 0.5369%。管萼山豆
根茎中总生物碱得率随着温度的升高先升高后降
低。当温度达到 60 ℃时，总生物碱得率达到最大值。
可能是由于微波加热温度升高，气泡中的蒸气压增
加，空化强度增大使得细胞壁膨胀超过所能承受能
力，导致细胞破裂，有效成分快速流出 [26] ，但是温
度过高可能会导致不稳定的生物碱分解。故选择 50、
60、70 ℃为响应面实验的 3 个水平。
2.1.3 超声功率对总生物碱得率的影响
实验条件同 2.1.1 节，在微波加热温度为 60 ℃、
提取时间为 40 min 条件下，考察了超声功率对管萼
山豆根茎中总生物碱得率的影响，实验方法同 1.2
节，结果见图 2c，由图 2c 可知，当超声功率分别为
400、500、600、700 和 800 W 时，总生物碱得率分
别为 0.5324% 、 0.5429% 、 0.5438% 、 0.5421% 和
0.5398%。随着超声功率的增大，总生物碱得率先增
大后减小。当功率达到 600 W 时，得率达到最大值。
可能是由于功率增大时，对植物细胞破碎作用加大，
加速了有效成分的溶解。但超声功率过大，某些生
物碱的结构可能遭到破坏，从而总生物碱得率降低。
故选择 500、600、700 W 为响应面实验的 3 个水平。
2.1.4 乙醇体积分数对总生物碱得率的影响
实验条件同 2.1.1 节，在微波加热温度为 60 ℃、
提取时间为 40 min 条件下，考察了乙醇体积分数对
管萼山豆根茎中总生物碱得率的影响，实验方法同
1.2 节，结果见图 2d。由图 2d 可知，当乙醇体积分
数分别为 80%、85%、90%、95%和 100%时，总生
图 2 不同条件对总生物碱得率的影响
物碱得率分别为 0.5239%、0.5321%、0.5372%、 Fig. 2 Effects of different conditions on the extraction yield
0.5436%和 0.5187%。随着乙醇体积分数的增加，管 of total alkaloids