红豆杉中紫杉烷类化合物提取工艺优化方法技术

本发明专利技术公开了红豆杉中紫杉烷类化合物的提取工艺优化方法，综合考虑了料液比、超声时间、水浴时间、水浴温度对紫杉烷类化合物提取率的影响，通过响应面法建立紫杉烷类化合物提取率与这四个因素之间关系的二次多项式方程模型，并绘制出三维曲面图，对其综合分析，得出最佳工艺条件：料液比为1:15.94、超声时间46.99 min、水浴时间6.31 h、水浴温度50.43℃，提取次数3次；且经过验证实验证明该工艺参数准确可靠；本发明专利技术利用Box‑Benhnken设计响应面法，借用统计软件Design‑expert8.0.6简便可靠的进行优化实验和数据分析，取得了较好的效果。本发明专利技术为红豆杉的内在质量的评价提供参考，为红豆杉的综合利用奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
红豆杉中紫杉烷类化合物提取工艺优化方法
本专利技术属于天然提取物
，涉及红豆杉中紫杉烷类化合物提取工艺优化方法。
技术介绍
红豆杉(Taxuswallichianavar.chinensis(Pilg.)Florin)，是天然抗癌植物，它被熟知是因为20世纪60年代，美国化学家从中提取出了具有良好生物活性的抗癌药物紫杉醇。红豆杉中有大量的紫杉烷类、黄酮类、多糖类等物质，可以运用到医药、化妆品、保健品、食品等多个方面，在这些方面起到良好的抗肿瘤、抗炎、清除自由基等作用。紫杉烷类是以抗癌药物紫杉醇为首的一类二萜化合物。目前已鉴定分离了400多种紫杉烷类的化合物，有些紫杉烷类例如巴卡亭Ⅲ和10-脱乙酰基巴卡亭Ⅲ，有和紫杉醇相同的6/8/6母核结构，因此可以用作半合成紫杉醇的原料，有的紫杉烷类像紫杉醇、多西紫杉醇等，本身就具有较好的生物活性。目前，国内外应用较多的是正交设计和均匀设计，这两种方法不能全面考察各因素的相互作用，并且也很难反映多个响应值与因素之间的交互作用关系。综上可知，研究开发一种高效、简单、易行的红豆杉紫杉烷类化合物的提取工艺具有十分重要的意义。
技术实现思路
为克服现有技术中红豆杉紫杉烷类化合物提取所存在的问题，本专利技术提出一种基于响应面法优化红豆杉紫杉烷类化合物提取工艺参数的方法，该方法以红豆杉为材料，以提高紫杉烷类化合物提取率为目的，采用甲醇溶液水浴提取，在单因素试验的基础上，利用响应面优化提取工艺，为红豆杉中紫杉烷类化合物的提取提供技术支持，为红豆杉资源的综合利用以及提高附加值提供理论依据。本专利技术提供了一种基于响应面法优化红豆杉紫杉烷类化合物提取工艺参数的方法，包括以下步骤：S1、取红豆杉样品，洗净、干燥后粉碎，过筛得红豆杉粉末备用；S2、取红豆杉粉末置于甲醇溶液中水浴提取，分别考察料液比、超声时间、水浴时间、水浴温度对提取液中紫杉烷类化合物含量的影响；S3、以料液比、超声时间、水浴时间、水浴温度为自变量，以紫杉烷类化合物提取率为响应值，建立多元二次方程；S4、对多元二次方程进行响应面分析，取紫杉烷类化合物提取率为最大值，对红豆杉中紫杉烷类化合物的提取条件进行优化，得到提取工艺参数。在上述方案的步骤S3中，建立多元二次方程时，根据实验数据进行多元回归拟合，获得红豆杉中紫杉烷类化合物的提取率对自变量料液比、超声时间、水浴时间、水浴温度的二次多项回归，根据实验结果建立红豆杉中紫杉烷类化合物提取的数学模型并对该模型进行显著性检验。进一步地，在上述方案的步骤S2中，测定提取液中紫杉烷类化合物的含量，通过优化的液相色谱-串联质谱-多反应监测(LC-MS/MS-MRM)方法进行定量分析，根据标准曲线快速有效的检测样品中紫杉烷类的含量。在上述方案中，液相色谱-串联质谱-多反应监测(LC-MS/MS-MRM)方法的色谱条件具体为，Phenomenexaqua5uC18色谱柱(50mm×2.0mm,5μm)，以A(0.4％甲酸，10mM乙酸铵水溶液)-B(乙腈)为流动相进行梯度洗脱(0.01-0.5min，20％B；0.5-3min，20％-85％B；3-5min，85％B；5-5.1min，85％-20％B；5.1-7min，20％B)；检测波长227nm；进样量5μL；体积流量：3mL/min；柱温：40℃；液相色谱-串联质谱-多反应监测(LC-MS/MS-MRM)方法的质谱条件具体为，ESI正离子模式和ESI负离子模式共同扫描；最大压力：20MPa；离子化源：电喷雾离子化源(ESI源)；气帘气(CUR)：10psi；碰撞活化参数(CAD)：5；离子源电压：-4500.0V；离子源温度(TEM)：400℃；雾化气(GS1)：65psi；辅助气(GS2)：60psi。进一步地，在上述方案中，将紫杉醇、巴卡亭Ⅲ、10-脱乙酰基巴卡亭Ⅲ、三尖杉宁碱和10-脱乙酰基紫杉醇分别配制浓度梯度为50μg/L、100μg/L、200μg/L、500μg/L、1mg/L、2mg/L、5mg/L、10mg/L的混标，然后用LC-MS对混标进行标准曲线的绘制。还进一步地，在上述方案的步骤S4中选取最佳工艺参数时，在选取的4个因素范围内，紫杉烷类化合物提取率选最大，据回归模型通过Design-expert8.0.6软件分析得出，红豆杉中紫杉烷类化合物最佳提取工艺参数。优选地，在上述技术方案中，所述的红豆杉中紫杉烷类化合物的提取工艺优化方法还包括，利用S4得到的提取工艺参数，再进行红豆杉中紫杉烷类化合物最佳提取参数的确定和实验验证。与现有技术相比，本专利技术具有以下积极有益效果：本专利技术以紫杉烷类化合物的提取率为响应值，在单因素的基础上选取对紫杉烷类化合物影响较大的料液比、超声时间、水浴时间、水浴温度进行考察，通过响应面法建立了总评分与四个因素之间的二次多项式方程模型，并绘制出三维曲面图，对其进行综合分析，得出最佳工艺条件为：料液比为1:20，超声的时间为45min，水浴时间6h，水浴温度60℃，本专利技术为红豆杉的质量评价提供参考和依据，为红豆杉的综合利用奠定基础。附图说明图1为料液比对紫杉烷化合物含量的影响；图2是超声时间对紫杉烷化合物含量的影响；图3是水浴时间对紫杉烷化合物含量的影响；图4是水浴温度对紫杉烷化合物含量的影响；图5是料液比与超声时间对紫杉烷类化合物含量的等高线图；图6是料液比与超声时间对紫杉烷类化合物含量的响应面图；图7是料液比与水浴时间对紫杉烷类化合物含量的等高线图；图8是料液比与水浴时间对紫杉烷类化合物含量的响应面图；图9是料液比与水浴温度对紫杉烷类化合物含量的等高线图；图10是料液比与水浴温度对紫杉烷类化合物含量的响应面图；图11是水浴时间与超声时间对紫杉烷类化合物含量的等高线图；图12是水浴时间与超声时间对紫杉烷类化合物含量的响应面图；图13是超声时间和水浴温度对紫杉烷类化合物含量的等高线图；图14是超声时间和水浴温度对紫杉烷类化合物含量的响应面图；图15是水浴时间和水浴温度对紫杉烷类化合物含量的等高线图；图16是水浴时间和水浴温度对紫杉烷类化合物含量的响应面图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的说明，但不限于此。同时下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。实施例：一种基于响应面法优化红豆杉紫杉烷类化合物提取工艺参数的方法，包括以下步骤：(1)用烘箱将采集的红豆杉样本烘干，烘箱温度设置为60℃，烘干后用中药粉碎机将样品粉碎，过40目筛得红豆杉粉末备用。(2)液相色谱-串联质谱-多反应监测(LC-MS/MS-MRM)方法中含量标准曲线的绘制：色谱条件为，Phenomenexaqua5uC18色谱柱(50mm×2.0mm，5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.红豆杉中紫杉烷类化合物的提取工艺优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、取红豆杉样品，洗净、干燥后粉碎，过筛得红豆杉粉末备用；/nS2、取红豆杉粉末置于甲醇溶液中水浴提取，分别考察料液比、超声时间、水浴时间、水浴温度对提取液中紫杉烷类化合物含量的影响；/nS3、以料液比、超声时间、水浴时间、水浴温度为自变量，以紫杉烷类化合物提取率为响应值，建立多元二次方程；/nS4、对多元二次方程进行响应面分析，取紫杉烷类化合物提取率为最大值，对红豆杉中紫杉烷类化合物的提取条件进行优化，得到提取工艺参数。/n

【技术特征摘要】
1.红豆杉中紫杉烷类化合物的提取工艺优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、取红豆杉样品，洗净、干燥后粉碎，过筛得红豆杉粉末备用；
S2、取红豆杉粉末置于甲醇溶液中水浴提取，分别考察料液比、超声时间、水浴时间、水浴温度对提取液中紫杉烷类化合物含量的影响；
S3、以料液比、超声时间、水浴时间、水浴温度为自变量，以紫杉烷类化合物提取率为响应值，建立多元二次方程；
S4、对多元二次方程进行响应面分析，取紫杉烷类化合物提取率为最大值，对红豆杉中紫杉烷类化合物的提取条件进行优化，得到提取工艺参数。


2.根据权利要求1所述的红豆杉中紫杉烷类化合物的提取工艺优化方法，其特征在于，步骤S3中，建立多元二次方程时，根据实验数据进行多元回归拟合，获得红豆杉中紫杉烷类化合物的提取率对自变量料液比、超声时间、水浴时间、水浴温度的二次多项回归，根据实验结果建立红豆杉中紫杉烷类化合物提取的数学模型并对该模型进行显著性检验。


3.根据权利要求1-2中任一项所述的红豆杉中紫杉烷类化合物的提取工艺优化方法，其特征在于，步骤S2中，测定提取液中紫杉烷类化合物的含量，通过优化的液相色谱-串联质谱-多反应监测(LC-MS/MS-MRM)方法进行定量分析，根据标准曲线快速有效的检测样品中紫杉烷类的含量。


4.根据权利要求3所述的红豆杉中紫杉烷类化合物的提取工艺优化方法，其特征在于，液相色谱-串联质谱-多反应监测(LC-MS/MS-MRM)方法的色谱条件具体为，Phenomenexaqua5uC18色谱柱(50mm×2.0mm,5μm)，以A(0.4％甲酸，10mM乙酸铵水溶液)-B(乙腈)为流动...

【专利技术属性】
技术研发人员：李惠静，李启冬，臧鑫霖，李芹英，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：山东;37