Tối ưu hóa quá trình chiết xuất quercitrin và tổng số flavonoid từ Herba Polygoni Capitati bằng phương pháp bề mặt đáp ứng

Herba Polygoni Capitati, phần trên không hoặc toàn bộ cây Polygonum capitatum Buch.-Ham. ex D. Don, đã được sử dụng như một trong những loại thuốc cổ truyền Trung Quốc (TCM) từ lâu ở Trung Quốc, đặc biệt là ở một số vùng dân tộc thiểu số.

Tháng Một 15, 2024

trừu tượng

Khách quan:

Để tối ưu hóa các điều kiện chiết quercitrin và flavonoid tổng số (TF) từ Herba Polygoni Capitati (Touhualiao trong tiếng Trung) bằng phương pháp bề mặt phản ứng (RSM).

Nguyên liệu và phương pháp:

Thiết kế hỗn hợp trung tâm (CCD) đã được áp dụng để nghiên cứu tác động của ba biến số độc lập bao gồm thành phần dung môi (%), tỷ lệ dung môi-vật liệu (ml/g) và thời gian chiết (phút) đối với phản ứng, hiệu suất quercitrin và TF.

Kết quả:

Các điều kiện chiết tối ưu như sau: Nồng độ Ethanol, 65,63%; tỷ lệ dung môi-vật liệu, 10,55:1 (ml/g); thời gian chiết 54,33 phút. Mô hình toán học đã được thiết lập đã mô tả tốt các yếu tố của các thông số thí nghiệm và đưa ra dự đoán chính xác về mặt thống kê về hiệu suất tối ưu của quercitrin và TF.

Phần kết luận:

Các giá trị thử nghiệm phù hợp với những giá trị được dự đoán bởi mô hình toán học đã thiết lập, do đó cho thấy sự phù hợp của mô hình được sử dụng và sự thành công của RSM trong việc tối ưu hóa các điều kiện chiết.

Từ khóa: Thiết kế hỗn hợp trung tâm, Khai thác, Herba Polygoni Capitati, Tối ưu hóa, Phương pháp bề mặt đáp ứng

Đi đến:

GIỚI THIỆU

Herba Polygoni Capitati, phần trên mặt đất hoặc toàn bộ cây Đa giác đầu người Hội trưởng-Ham. ex D. Don, đã được sử dụng như một trong những loại thuốc cổ truyền Trung Quốc (TCM) từ lâu ở Trung Quốc, đặc biệt là ở một số vùng dân tộc thiểu số. Các thành phần hóa học hoạt động của Herba Polygoni Capitati được xác định là flavonoid, axit phenolic và tannin,[1,2,3] trong đó flavonoid được coi là hợp chất có hoạt tính sinh học chính. Các nghiên cứu dược lý và lâm sàng chỉ ra rằng quercetin và các glucoside của nó là các hợp chất có hoạt tính sinh học có khả năng chống ung thư,[4,5] chống oxy hóa [6,7] và các hoạt động điều biến enzym.[8,9,10] Các nghiên cứu dịch tễ học cũng cho thấy mối quan hệ nghịch đảo giữa việc hấp thụ nhiều flavonoid (chủ yếu là quercetin) và bệnh tim mạch.[11]

Chiết xuất của TCM đã được sử dụng trong các phương pháp chữa bệnh truyền thống và các phương thuốc thảo dược trong nhiều thế kỷ trên khắp thế giới[12,13] và rất nhiều kinh nghiệm quý báu đã được tích lũy trong hệ thống trị liệu này. Ephedrine, một chất kích thích giống amphetamine dùng làm thuốc thông mũi cho bệnh hen suyễn, được chiết xuất và phân lập từ dược liệu Trung Quốc Cây ma hoàng.[14] Chiết xuất của Bạch quả, đặc biệt là EGb 761 được tiêu chuẩn hóa là một trong những phương thuốc thảo dược được sử dụng rộng rãi nhất cho chứng mất trí nhớ và suy giảm nhận thức.[15] Vì nhiều yếu tố như thành phần dung môi, thời gian chiết, nhiệt độ chiết, tỷ lệ dung môi-nguyên liệu có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả chiết xuất nên các thông số chiết xuất cần phải được tối ưu hóa để thu được nhiều thành phần có giá trị phòng bệnh hoặc điều trị hơn cho con người.[16]

Trong số tất cả các hợp chất được trình bày trong Herba Polygoni Capitati, axit phenolic và thành phần flavonoid đã nhận được nhiều sự chú ý nhất và được coi là có tầm quan trọng đối với tác dụng dược lý của chúng.[17] Việc chiết xuất axit Gallic (GA) hoặc TF từ Herba Polygoni Capitati chỉ theo phương pháp tiếp cận một yếu tố tại một thời điểm,[18] hoặc liên quan đến thiết kế trực giao,[19] đã được báo cáo trước đó. Cách tiếp cận một yếu tố tại một thời điểm, trong đó tại một thời điểm chỉ có một yếu tố có thể thay đổi trong khi giữ nguyên tất cả các yếu tố khác,[20] tốn thời gian và có thể đưa ra kết luận sai lệch vì nó không bao gồm các tác động tương tác giữa các yếu tố. Thiết kế trực giao rất hữu ích trong thiết kế thử nghiệm [21] nhưng nó không đưa ra dự đoán từ phương trình mô hình. Phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM), một tập hợp các kỹ thuật toán học và thống kê, có thể khắc phục những nhược điểm này vì nó tính đến các hiệu ứng tương tác có thể có giữa các biến.[22,23] Biểu đồ bề mặt phản hồi và biểu đồ đường viền của phản hồi dưới dạng hàm của các tham số độc lập có thể thu được bằng RSM.[24] Trong nghiên cứu hiện tại, phương pháp RSM đã được áp dụng để tối ưu hóa các điều kiện chiết (tỷ lệ dung môi, tỷ lệ dung môi-nguyên liệu, thời gian chiết, v.v.) từ Herba Polygoni Capitati nhằm tối đa hóa hiệu suất của quercitrin và TF đồng thời.

Đi đến:

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

Vật liệu và hóa chất

Herba Polygoni Capitati, được xác định về mặt thực vật học bởi giáo sư Deyuan Chen, được lấy từ Tập đoàn Dược phẩm Guizhou Warmen, Quý Châu, Trung Quốc. Toàn bộ cây Herba Polygoni Capitati được sấy khô trong lò đối lưu cưỡng bức (101-2AB Taijin, Trung Quốc) ở 50°C trong 4 giờ. Mẫu khô được nghiền trong máy nghiền quay (DFY-200 Wenling, Trung Quốc) và bột được sàng. Các hạt có kích thước từ 10 đến 40 mắt lưới (0,3~2mm, id) đã được thu thập để nghiên cứu. Các hợp chất tham chiếu quercitrin (111538-200403) và rutin (080-9303) được mua từ Viện Kiểm soát Sản phẩm Sinh học và Dược phẩm Quốc gia Trung Quốc (Bắc Kinh, Trung Quốc). Acetonitril và metanol là loại HPLC (Tedia, Hoa Kỳ). Nước là nước uống tinh khiết Robust (Công ty TNHH Thực phẩm và Đồ uống Lê Bai Shi, Quảng Đông). Axit formic loại MS (Roe Scientific Inc, Hoa Kỳ). Tất cả các hóa chất và dung môi khác đều thuộc loại phân tích và có sẵn trên thị trường.

Chuẩn bị mẫu

Bột Herba Polygoni Capitati 2g được cân chính xác và chiết xuất trong những điều kiện nhất định, sau đó dịch chiết được ly tâm ở 3500 vòng/phút trong 10 phút. Phần nổi phía trên được thu thập và lọc qua giấy lọc để phân tích tiếp theo.

Thiết bị

Các hệ thống phân tích được sử dụng trong nghiên cứu này như sau: Phổ UV-Vis được ghi lại trên máy quang phổ chùm tia kép (Cary 100-Varian) với các cuvet có chiều dài đường truyền 1 cm. Hệ thống UHPLC-DAD dòng DIONEX/UltiMate 3000 bao gồm bộ khử khí chân không, bơm bậc bốn, bộ lấy mẫu tự động, ngăn cột ổn định nhiệt và máy dò DAD (DIONEX, ThermoFisher, Sunnyvale, USA) đã được sử dụng để thu sắc ký đồ.

Xác định hàm lượng flavonoid tổng số

Tổng hàm lượng flavonoid (TFC) được xác định theo phương pháp so màu nhôm được mô tả trước đây [25,26,27,28] với những sửa đổi. Tóm lại, một phần dịch (0,5ml) của mỗi chiết xuất thực vật được trộn với 4,3ml dung môi liên quan, sau đó thêm 0,1ml nhôm clorua 10% (AlCl₃) và 0,1ml natri axetat 1M (CH₃ COONa). Rutin được sử dụng làm tiêu chuẩn tham khảo. Sau khi ủ ở nhiệt độ phòng trong 30 phút, hỗn hợp phản ứng được đo ở bước sóng 405nm trên mẫu trắng. Giá trị TFC của mỗi mẫu được tính toán và biểu thị bằng miligam rutin tương đương trên gam vật liệu khô (DM).

Tách sắc ký

Phân tích HPLC của dịch chiết được thực hiện bằng cách sử dụng dòng DIONEX/UltiMate 3000. Việc phân tách được thực hiện trên ZORBAX SB-C₁₈ cột (150 mm × 4,6 mm, 5 μm; Agilent, CA, USA) với tốc độ dòng 1,0ml/phút. Pha động bao gồm sự kết hợp của A (acetonitril) và B (axit formic 0,2% trong nước). Độ dốc tuyến tính là từ 5% đến 15% A (v/v) sau 5 phút, đến 16% A sau 10 phút, đến 20% A sau 20 phút và sau đó được giữ ở 20% A sau 22 phút. Mỗi lần chạy được theo sau bởi thời gian cân bằng là 5 phút. Bước sóng của detector UV được đặt ở 260 nm và nhiệt độ của lò cột được duy trì ở 30°C. Các mẫu được lọc trước khi tiêm (bộ lọc ống tiêm PTFE; 0,45 μm; Hanbon Ltd, Trung Quốc; 013045). Số liệu được thu thập và phân tích bằng phần mềm Chromeleon 7.1.

Chuẩn bị các dung dịch chuẩn

Dung dịch chuẩn gốc của rutin và quercitrin được chuẩn bị trong metanol, ở nồng độ lần lượt là 190,8 μg/ml và 106,0 μg/ml. Đường cong chuẩn của quercitrin và TF được hiệu chỉnh bằng cách sử dụng phương trình hồi quy bình phương nhỏ nhất tuyến tính rút ra từ diện tích pic và độ hấp thụ tương ứng, nồng độ quercitrin và TF trong các mẫu được tính theo đường cong chuẩn.

Lựa chọn điều kiện chiết thích hợp

Trước khi phát triển nghiên cứu bằng cách sử dụng RSM, một loạt các thử nghiệm sơ bộ đã được thực hiện để chọn các biến độc lập có liên quan và xác định phạm vi thử nghiệm của chúng. Bước đầu tiên của thí nghiệm sơ bộ là lựa chọn phương pháp thích hợp để chiết xuất Herba Polygoni Capitati. Ba phương pháp khác nhau, cụ thể là ngâm, chiết hồi lưu và chiết siêu âm đã được thử nghiệm. Bước thứ hai của thí nghiệm sơ bộ là lựa chọn dung môi chiết thích hợp cho Herba Polygoni Capitati. Sử dụng một loạt các dung môi chiết khác nhau trong khoảng 0-100% (etanol hoặc metanol trong nước), dung môi tốt nhất đã được xác định. Thứ ba, hệ số tỷ lệ dung môi - vật liệu (6:1, 8:1, 10:1, 12:1, 14:1; v/m) khi chiết được khảo sát bằng cách sử dụng etanol: nước (70:30, v/v) làm dung môi ở điều kiện chiết siêu âm trong 30 phút ở nhiệt độ phòng. Thứ tư, kích thước hạt thích hợp đã được chọn để nghiên cứu thêm. Cuối cùng, thời gian chiết (10 phút, 20 phút, 30 phút, 40 phút, 50 phút, 60 phút) cũng đã được thử nghiệm.

Dựa trên những kết quả này, ba cấp độ (dưới, giữa, trên) của từng biến liên quan đã được chọn cho thiết kế tổng hợp trung tâm (CCD) để phân tích mẫu phản hồi và thiết lập mô hình.

Phân tích thống kê

Dữ liệu thực nghiệm thu được từ quy trình CCD được phân tích bằng cách sử dụng RSM để phù hợp với mô hình đa thức bậc hai sau (Phương trình (1) và các hệ số hồi quy thu được.

Ở đâu X₁, X₂,…, X_k là các biến độc lập được mã hóa ảnh hưởng đến phản hồi Y; β₀, β_Tôi (i = 1, 2,…, k), β_ii (i = 1, 2,…, k) và β_ij (i = 1, 2,…, k) lần lượt là các hệ số hồi quy cho các số hạng chặn, tuyến tính, bậc hai và tương tác; k là số lượng biến.

Phần mềm Design Expert phiên bản 8.0.5b (STAT-EASE Inc.) đã được sử dụng để hồi quy và phân tích đồ họa của dữ liệu thử nghiệm. Chất lượng độ phù hợp của mô hình được đánh giá bằng cách sử dụng các hệ số xác định (R²) và phân tích phương sai (ANOVA). Các bề mặt đáp ứng và đồ thị đường viền được phát triển bằng phương trình đa thức bậc hai được trang bị.

Đi đến:

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Độ chính xác của hệ thống, độ tuyến tính của HPLC hoặc UV-Vis

Quercitrin và TF được chỉ định làm chất đánh dấu để đánh giá hiệu quả chiết. Hồ sơ HPLC của tiêu chuẩn tham chiếu và chiết xuất Herba Polygoni Capitati được trình bày trong Hình 1. Đường cong hiệu chuẩn diện tích pic so với nồng độ quercitrin là y = 47.622 x − 0,2231 với phạm vi tuyến tính từ 0,033-1,06 μg (R² = 1.0000, y = diện tích pic và x = lượng quercitrin). Đường cong hiệu chuẩn của độ hấp thụ so với lượng TF là y = 0.0029 x – 0,0088 với phạm vi tuyến tính từ 74,32-267,12 μg (R² = 0.9996, y = độ hấp thụ và x = số tiền TF).

An external file that holds a picture, illustration, etc.Object name is PM-10-57-g002.jpg

Hình 1

Sắc ký đồ HPLC của hợp chất tham chiếu đã được xác thực của quercitrin (a) và dịch chiết Herba Polygoni Capitati (b) ở bước sóng 260nm

Xác định các thông số và lựa chọn các mức

Ảnh hưởng của phương pháp chiết xuất

Ba phương pháp chiết khác nhau, bao gồm ngâm, hồi lưu và chiết siêu âm đã được thử nghiệm với các giá trị thông số sau: kích thước hạt, 10 mắt lưới; tỷ lệ dung môi-vật liệu, 10:1 (ml/g); thời gian chiết, 30 phút đối với chiết hồi lưu và chiết siêu âm, 12h đối với chiết ngâm; thành phần dung môi, dung dịch ethanol 70%; nhiệt độ, nhiệt độ phòng. Lượng quercitrin và TF chiết được trên mỗi gam DM được trình bày ở Hình 2. ANOVA cho kết quả thử nghiệm cho thấy sự khác biệt đáng kể giữa ba phương pháp chiết xuất này (P <0,01). Trong khi đó, phương pháp chiết siêu âm cho hiệu suất quercitrin và TF cao nhất nên được chúng tôi lựa chọn làm phương pháp chiết.

An external file that holds a picture, illustration, etc.Object name is PM-10-57-g003.jpg

Hình 2

Ảnh hưởng của các phương pháp chiết xuất quercitrin (trái) và TF (phải) khác nhau từ Herba Polygoni Capitati

Ảnh hưởng của dung môi chiết

Dung môi là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến độ thu hồi chất phân tích. Trong nghiên cứu này, nước, các nồng độ metanol khác nhau và các nồng độ etanol khác nhau đã được thử nghiệm. Như thể hiện trong Hình 3, hiệu suất chiết của dung dịch ethanol 60% là cao nhất. Do đó, etanol 50%, 60% và 70% được chọn làm mức thấp hơn, trung bình và cao hơn của thành phần dung môi để nghiên cứu thêm về RSM.

An external file that holds a picture, illustration, etc.Object name is PM-10-57-g004.jpg

Hình 3

Ảnh hưởng của thành phần dung môi đến quá trình chiết quercitrin và TF từ Herba Polygoni Capitati có hỗ trợ siêu âm

Tỷ lệ dung môi-vật liệu

Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi-vật liệu đến quá trình chiết được thử nghiệm với năm giá trị (6:1, 8:1, 10:1, 12:1, 14:1; v/m). Giá trị tỷ lệ dung môi-vật liệu phù hợp sẽ được lựa chọn dựa trên các quy tắc [29] rằng giá trị không được quá nhỏ (các hợp chất có hoạt tính sinh học không thể được chiết xuất hoàn toàn) cũng không được quá cao (chi phí xử lý sẽ không thể chịu nổi). Như đã trình bày ở hinh 4, người ta quan sát thấy xu hướng ngày càng tăng của sản lượng quercitrin và TF, đạt giá trị cao nhất khi tỷ lệ khoảng 10:1. Một lời giải thích có thể xảy ra là việc tăng tỷ lệ dung môi-vật liệu có thể làm tăng khả năng khuếch tán của dung môi vào tế bào và tăng cường giải hấp các hợp chất phenolic khỏi tế bào.30] Trong nghiên cứu hiện tại, người ta thấy sản lượng quercitrin và TF giảm nhẹ khi giá trị tỷ lệ cao hơn 10:1, điều này có thể là do tổn thất lớn hơn trong quá trình thu thập sản phẩm hoặc vận hành quy trình. Do đó, tỷ lệ dung môi-vật liệu được đặt ở mức 10:1 là mức trung bình cho RSM trong nghiên cứu tiếp theo.

An external file that holds a picture, illustration, etc.Object name is PM-10-57-g005.jpg

hinh 4

Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi-vật liệu đến hiệu suất quercitrin và TF

Ảnh hưởng của kích thước hạt

Kích thước hạt là một biến quan trọng khác cần được xem xét. Nói chung, hiệu suất chiết tăng lên khi giảm kích thước hạt [Hình 5]. Trong nghiên cứu hiện tại, kích thước hạt được đặt ở đường kính 0,45-0,9 mm.

An external file that holds a picture, illustration, etc.Object name is PM-10-57-g006.jpg

Hình 5

Ảnh hưởng của kích thước hạt đến hiệu suất quercitrin và TF

Ảnh hưởng của thời gian chiết

Lựa chọn thời gian chiết thích hợp là bước cuối cùng trong nghiên cứu sơ bộ của chúng tôi. Các độ dài chiết khác nhau ở 10, 20, 30, 40, 50 và 60 phút đã được thử nghiệm để kiểm tra giá trị tối ưu. Kết quả cho thấy hiệu suất thu được quercitrin và TF tăng lên khi kéo dài thời gian chiết từ 10 đến 50 phút [Hình 6]. Ở mức 50 phút, sản lượng quercitrin và TF đạt lượng cao nhất. Do đó, 40, 50 và 60 phút được chọn làm mức thời gian chiết thấp hơn, trung bình và cao hơn.

An external file that holds a picture, illustration, etc.Object name is PM-10-57-g007.jpg

Hình 6

Ảnh hưởng của thời gian chiết đến hiệu suất quercitrin và TF

Tối ưu hóa các thông số trích ly bằng RSM

Kết quả hồi quy tuyến tính bội và phân tích mức độ phù hợp của mô hình được trang bị

Một CCD xoay ba yếu tố và ba mức bao gồm 20 lần chạy thử nghiệm đã được sử dụng với 6 lần lặp lại ở điểm trung tâm. Ảnh hưởng của sự biến đổi không giải thích được được giảm thiểu bằng cách ngẫu nhiên hóa thứ tự thí nghiệm. Các biến độc lập là thành phần dung môi (X₁, %, v/v, etanol/nước), tỷ lệ dung môi-vật liệu (X₂, ml/g) và thời gian chiết (X₃, phút) với sản lượng quercitrin và TF làm chất chỉ thị. Kích thước hạt cố định (0,45-0,9 mm) đã được chọn. Sản lượng quercitrin và TF của tất cả các lần chạy được thể hiện trong Bảng 1. Nhiều hồi quy tuyến tính sử dụng mô hình đa thức bậc hai (Phương trình (1)) được thực hiện dựa trên các kết quả này.

Bảng 1

Cài đặt thiết kế hỗn hợp trung tâm có thể xoay ở dạng ban đầu và được mã hóa của các biến độc lập (X₁, X₂, X₃) và kết quả thực nghiệm về các biến phản ứng, quercitrin và TF

An external file that holds a picture, illustration, etc.Object name is PM-10-57-g008.jpg

ANOVA của các biến độc lập được hiển thị trong ban 2 chỉ ra rằng cả ba biến độc lập này đều ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất chiết (P < 0,05). Các tham số hồi quy của mô hình bậc hai được trang bị với các hệ số xác định bội tương ứng (R²) được thể hiện ở bàn số 3. Đã đạt được sự phù hợp tốt và sự thay đổi của phản ứng đã được giải thích bằng mô hình. Cao R² các giá trị lần lượt là 0, 94 và 0, 96 cho quercitrin và TF, ngụ ý dữ liệu thử nghiệm xác nhận tính tương thích với dữ liệu được mô hình dự đoán. Giá trị thấp của hệ số biến thiên (1,92% đối với quercitrin, 3,28% đối với TF) cho thấy kết quả thu được từ mô hình được trang bị là đáng tin cậy. Hệ số xác định được điều chỉnh (R² Giá trị Điều chỉnh) sẽ xây dựng lại biểu thức với tất cả các thuật ngữ *có ý nghĩa được bao gồm và giá trị cao của R² Tính từ. (R² Tính từ. tương ứng là 87%, 92%) hỗ trợ ý nghĩa của mô hình.

ban 2

Phân tích phương sai cho mô hình bậc hai bề mặt đáp ứng

An external file that holds a picture, illustration, etc.Object name is PM-10-57-g009.jpg

bàn số 3

Hệ số hồi quy của mô hình dự đoán bậc hai cho các biến phản ứng, quercitrin và TF

An external file that holds a picture, illustration, etc.Object name is PM-10-57-g010.jpg

Thử nghiệm thiếu phù hợp được sử dụng để xác minh tính phù hợp của mô hình. ANOVA cho thử nghiệm thiếu phù hợp là không đáng kể đối với sản lượng quercitrin và TF (P > 0,05), cho thấy mô hình có thể phù hợp đầy đủ với dữ liệu thực nghiệm [Bảng 4].

Bảng 4

Phân tích phương sai do thiếu thử nghiệm phù hợp đối với quercitrin và TF

An external file that holds a picture, illustration, etc.Object name is PM-10-57-g011.jpg

Phân tích bề mặt phản ứng

Từ; các mô hình cho thấy sự phù hợp tốt, các giá trị đáp ứng được giải thích đầy đủ bằng phương trình hồi quy. Các đường cong bề mặt phản ứng được vẽ để thể hiện sự tương tác của các biến độc lập và để xác định giá trị tối ưu của từng biến độc lập để có phản hồi tối đa. Mối quan hệ giữa các biến độc lập và phụ thuộc được minh họa bằng các biểu đồ bề mặt phản ứng ba chiều (3D) và các biểu đồ đường viền hai chiều (2D). Bề mặt đáp ứng 3D và các đường đồng mức 2D được cung cấp dưới dạng biểu diễn đồ họa của phương trình hồi quy [Hình [Hình77 Và và8].8]. Mỗi đường cong biểu thị vô số sự kết hợp của hai biến độc lập trong khi vẫn giữ biến độc lập còn lại ở điểm dừng. Bằng cách đó, bề mặt phản hồi 3D có thể được hình dung dễ dàng. Hình 7a hiển thị hàm bề mặt phản ứng 3D được phát triển bởi mô hình về thành phần dung môi và tỷ lệ dung môi-vật liệu. Thành phần dung môi thể hiện tác động bậc hai lên phản ứng. Hàm lượng quercitrin đạt giá trị cao nhất khi sử dụng ethanol 65%. Tương tự, tỷ lệ dung môi-vật liệu đồng thời thể hiện tác dụng bậc hai đối với quercitrin. Kết quả ảnh hưởng của thành phần dung môi và tỷ lệ dung môi – vật liệu đến TF được thể hiện ở Hình 8a. Thành phần dung môi thể hiện hiệu ứng bậc hai đối với phản ứng mang lại hiệu suất tối đa giữa etanol 60% và 70%. Tương tự, khi cố định thành phần dung môi bằng cách tăng tỷ lệ dung môi-vật liệu, TF tăng dần và đạt giá trị cao nhất khi tỷ lệ dung môi-vật liệu khoảng 10:1.

An external file that holds a picture, illustration, etc.Object name is PM-10-57-g012.jpg

Hình 7

Đồ thị bề mặt phản ứng (a, c và e) và đồ thị đường viền (b, d và f) thể hiện ảnh hưởng của thành phần dung môi (X1), tỷ lệ vật liệu dung môi (X2) và thời gian chiết (X3) đến hiệu suất quercitrin

An external file that holds a picture, illustration, etc.Object name is PM-10-57-g013.jpg

Hình 8

Đồ thị bề mặt phản ứng (a, c và e) và đồ thị đường viền (b, d và f) thể hiện ảnh hưởng của thành phần dung môi (X1), tỷ lệ vật liệu dung môi (X2) và thời gian chiết (X3) đến hiệu suất TF

Ảnh hưởng của các biến độc lập thành phần dung môi và thời gian chiết đến giá trị phản ứng của hiệu suất quercitrin và TF được thể hiện trong Hình Hình7c,7c, ,7 ngày,7 ngày, ,8c,8c, ,8 ngày,8 ngày, tương ứng. Có thể dễ dàng hiểu được mối quan hệ tương tác giữa hai biến độc lập bằng cách kiểm tra các đường đồng mức được tạo bằng cách giữ cho biến độc lập khác, tỷ lệ dung môi-vật liệu, không đổi tại điểm dừng [Hình [Hình7d7 ngày Và và8d].8 ngày]. Sự gia tăng sản lượng quercitrin và TF đạt được đáng kể khi tăng thành phần dung môi và thời gian chiết. Tuy nhiên, hiệu suất quercitrin và TF không còn tăng khi các biến độc lập vượt quá giá trị nhất định. Sự tương tác giữa thành phần dung môi và thời gian chiết không có ý nghĩa thống kê trong việc ảnh hưởng đến hiệu suất quercitrin, nhưng nó có ý nghĩa (P < 0,01) ảnh hưởng đến việc chiết xuất TF.

Số liệu Hình7e7e Và and8e8e đã chứng minh ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi-vật liệu và thời gian chiết đến hiệu suất quercitrin và TF. Sự gia tăng hiệu suất quercitrin và TF được quan sát thấy cùng với sự gia tăng thời gian chiết và tỷ lệ dung môi-vật liệu, điều này cho thấy rằng hiệu suất chiết của quercitrin và TF tỷ lệ thuận với thời gian chiết và tỷ lệ dung môi-vật liệu. Sự tương tác của hai biến độc lập trong quá trình chiết xuất quercitrin và TF từ Herba Polygoni Capitati không có ý nghĩa thống kê.

Thí nghiệm xác minh

Để xác minh khả năng dự đoán của mô hình, các biến phản ứng tối ưu đã được kiểm tra trong các điều kiện tối ưu hóa bắt nguồn từ phân tích đường vân của RSM. Kết quả là, các giá trị quan sát được có thể đạt được một cách thỏa đáng trong khoảng tin cậy 95% của các giá trị dự đoán từ mô hình [Bảng 5].

Bảng 5

So sánh giữa giá trị dự đoán và giá trị quan sát được của các biến phản ứng, quercitrin và TF

An external file that holds a picture, illustration, etc.Object name is PM-10-57-g014.jpg

Đi đến:

KẾT LUẬN

Bằng cách sử dụng phương pháp tiếp cận một yếu tố tại một thời điểm kết hợp với CCD, các thông số chiết có sự hỗ trợ của siêu âm, bao gồm thành phần dung môi, tỷ lệ dung môi-vật liệu và thời gian chiết đã được tối ưu hóa để chiết quercitrin và TF từ Herba Polygoni Capitati. Kết quả cho thấy mô hình đa thức bậc hai đã mô tả thỏa đáng dữ liệu trích xuất. Các điều kiện tối ưu như sau: Phương pháp chiết, chiết siêu âm; dung môi, có thể làm tròn ở mức 65% dung dịch ethanol; kích thước hạt 0,45-0,9 mm; tỷ lệ dung môi-vật liệu, làm tròn đến 10:1; thời gian chiết, làm tròn đến 54 phút. Nghiên cứu này có thể cung cấp thông tin cơ bản và cái nhìn sâu sắc có giá trị về quy trình khai thác công nghiệp của Herba Polygoni Capitati.

Đi đến:

SỰ NHÌN NHẬN

Các tác giả xin chân thành cảm ơn Tập đoàn Dược phẩm Quý Châu Warmen đã cung cấp nguyên liệu thô và hỗ trợ tài chính từ Chương trình đặc biệt Khoa học và Công nghệ lớn của tỉnh Quý Châu (số 2011 6019-02), Nhóm Tài năng Đổi mới Khoa học và Công nghệ Tỉnh Quý Châu về Phân tích Dược phẩm (Số . 2011 4008), Chương trình đặc biệt của tỉnh Quý Châu về nghiên cứu và phát triển ngành khoa học và công nghệ về hiện đại hóa y học cổ truyền (Số ZY 2011 3013), Phòng thí nghiệm trọng điểm đặc trưng về tiêu chuẩn hóa thuốc cổ truyền Trung Quốc và thuốc quốc gia và Phòng thí nghiệm trọng điểm đặc trưng của Quý Châu Sở giáo dục tỉnh. (số KY 2012 005).

Đi đến:

Chú thích cuối trang

Nguồn hỗ trợ: Không

Xung đột lợi ích: Không có tuyên bố.

Đi đến:

NGƯỜI GIỚI THIỆU

1. Ren G, Chang F, Lu S, Zhong H, Zhang G. Nghiên cứu dược lý của Đa giác đầu người Buch-Ham.ex D. Don. Chin J Chin Mater Med. 1995;2: 107–9. 28. [PubMed] [Học giả Google]

2. Li ML, Liang B, Tang JW, Xie Y, Zuo AP, Du F. Nghiên cứu dược lực học về hạt Relinqing Mô hình viêm bể thận do vi khuẩn dầu ở chuột. Chin J Chin Mater Med. 2006;2:153–5. [PubMed] [Học giả Google]

3. Cheng YS, Wang JY, Hao JJ. Tác dụng của Tolterodine liên quan đến hạt Relinqing trong điều trị bàng quang hoạt động quá mức. Phòng khám chữa cằm. 2012;4:500–1. [Học giả Google]

4. Pereira MA, Grubbs CJ, Barnes LH, Li H, Olson GR, Eto I, et al. Tác dụng của các chất phytochemical, curcumin và quercetin đối với bệnh ung thư ruột kết do azoxymethane gây ra và ung thư vú do 7,12-dimethylbenz [a] anthracene gây ra ở chuột. Chất gây ung thư. 1996;6:1305–11. [PubMed] [Học giả Google]

5. Caltagirone S, Ranelletti FO, Rinelli A, Maggiano N, Colasante A, Musiani P, và cộng sự. Tương tác với các vị trí gắn estrogen loại II và hoạt động chống tăng sinh của tamoxifen và quercetin trong bệnh ung thư phổi không phải tế bào nhỏ ở người. Am J Respir Cell Mol Biol. 1997;1:51–9. [PubMed] [Học giả Google]

6. Aviram M, Fuhrman B. Polyphenolic flavonoid ức chế quá trình oxy hóa LDL qua trung gian đại thực bào và làm giảm quá trình xơ vữa động mạch. Xơ vữa động mạch. 1998;137(Bổ sung):S45–50. [PubMed] [Học giả Google]

7. Yan XL, Li CQ, Liu YX, Chang X, Kang WY. Hoạt động chống oxy hóa của polynum capitatum. Chin Pharm. 2010;39:3659–61. [Học giả Google]

8. Siess MH, Leclerc J, Canivenc-Lavier MC, Rat P, Suschetet M. Tác dụng không đồng nhất của flavonoid tự nhiên đối với hoạt động monooxygenase trong microsome gan người và chuột. Dược phẩm ứng dụng Toxicol. 1995;1:73–8. [PubMed] [Học giả Google]

9. Agullo G, Gamet-Payrastre L, Manenti S, Viala C, Rémésy C, Chap H, et al. Mối quan hệ giữa cấu trúc flavonoid và sự ức chế phosphatidylinositol 3-kinase: So sánh với sự ức chế tyrosine kinase và protein kinase C. Dược phẩm sinh học. 1997;11:1649–57. [PubMed] [Học giả Google]

10. Conseil G, Baubichon-Cortay H, Dayan G, Jault JM, Barron D, Di Pietro A. Flavonoid: Một loại chất điều biến có tương tác hai chức năng tại các vị trí gắn ATP- và steroid phụ trên P-glycoprotein của chuột. Proc Natl Acad Sci US A. 1998;17:9831–6. [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Học giả Google]

11. Hertog MG, Kromhout D, Aravanis C, Blackburn H, Buzina R, Fidanza F, và những người khác. Nghiên cứu về việc sử dụng flavonoid và nguy cơ lâu dài mắc bệnh tim mạch vành và ung thư ở bảy quốc gia. Arch Intern Med. 1995;4:381–6. [PubMed] [Học giả Google]

12. Liyana-Pathirana C, Shahidi F. Tối ưu hóa việc chiết xuất các hợp chất phenolic từ lúa mì bằng phương pháp bề mặt phản ứng. Hóa chất thực phẩm. 2005;1:47–56. [Học giả Google]

13. Li WL, Zheng HC, Bukuru J, De Kimpe N. Các loại thuốc tự nhiên được sử dụng trong hệ thống y học cổ truyền Trung Quốc để điều trị bệnh đái tháo đường. J Ethnopharmacol. 2004;1: 1–21. [PubMed] [Học giả Google]

14. Normile D. Y học châu Á. Diện mạo mới của y học cổ truyền Trung Quốc. Khoa học. 2003;5604: 188–90. [PubMed] [Học giả Google]

15. Chiết xuất DeFeudis FV, Drieu K. Ginkgo biloba (EGb 761) và chức năng CNS: Nghiên cứu cơ bản và ứng dụng lâm sàng. Mục tiêu thuốc Curr. 2000;1: 25–58. [PubMed] [Học giả Google]

16. Rowland I. Dinh dưỡng tối ưu: Chất xơ và chất phytochemical. Proc Nutr Soc. 1999;02:415–9. [PubMed] [Học giả Google]

17. Yang BB, Feng R, Wang WC, Zhang LY, Ye XM, Wang Y, et al. Phân tích định lượng ba thành phần hoạt tính trong thảo mộc vùng Miao, Polygonum capitatum bằng HPLC/DAD/MS. Chin J Pharm Hậu Môn. 2008;11:1793–6. [Học giả Google]

18. Xu J, Zhang YP, Cheng SX. Nghiên cứu chiết xuất có hỗ trợ vi sóng từ Polygonum capitatum Buch.-Ham. bán tại D. Don J Med Pharm Chin Minor. 2012;8:76–7. [Học giả Google]

19. Zhao XC, Bai H, Wang YS, Liu AQ, Li GQ. Quy trình tách chiết flavonoid tổng số của cây đa giác. Lishizhen Med Mater Med Res. 2009;11:2815–6. [Học giả Google]

20. Silva EM, Rogez H, Larondelle Y. Tối ưu hóa quá trình chiết xuất phenolics từ lá Inga edulis bằng phương pháp bề mặt phản ứng. Công nghệ Purif tháng 9. 2007;3:381–7. [Học giả Google]

21. Tian S, Chu X, Gong H, Ma X, Zhang F. Thiết kế thử nghiệm trực giao để tối ưu hóa quá trình chiết polysaccharide từ Paeonia sinjiangensis KY Pan. Tạp chí dược phẩm. 2011;25:4–8. [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Học giả Google]

22. Arslan-Alaton I, Tureli G, Olmez-Hanci T. Xử lý nước thải sản xuất thuốc nhuộm azo bằng quy trình oxy hóa nâng cao giống Photo-Fenton: Tối ưu hóa bằng phương pháp phản ứng bề mặt. J Photochem Photobiol Một Chem. 2009;2–3:142–53. [Học giả Google]

23. Tang X, Yan L, Gao J, Ge H, Yang H, Lin N. Tối ưu hóa quy trình chiết và khảo sát tác dụng chống oxy hóa của polysaccharide từ rễ cây Limonium sinense Kuntze. Tạp chí dược phẩm. 2011;27: 186–92. [Bài viết miễn phí của PMC] [PubMed] [Học giả Google]

24. Baş D, Boyacı İH. Mô hình hóa và tối ưu hóa I: Khả năng sử dụng phương pháp bề mặt đáp ứng. J Food Eng. 2007;3:836–45. [Học giả Google]

25. Bahorun T, Luximon-Ramma A, Crozier A, Aruoma OI. Tổng hàm lượng phenol, flavonoid, proanthocyanidin và vitamin C và hoạt động chống oxy hóa của rau Mauriti. J Sci Food Agric. 2004;12:1553–61. [Học giả Google]

26. Lin JY, Tang CY. Xác định tổng hàm lượng phenolic và flavonoid trong các loại trái cây và rau quả được chọn, cũng như tác dụng kích thích của chúng đối với sự tăng sinh tế bào lách của chuột. Hóa chất thực phẩm. 2007;1: 140–7. [Học giả Google]

27. Meda A, Lamien CE, Romito M, Millogo J, Nacoulma OG. Xác định tổng hàm lượng phenolic, flavonoid và proline trong mật ong Burkina Fasan cũng như hoạt tính loại bỏ gốc tự do của chúng. Hóa chất thực phẩm. 2005;3:571–7. [Học giả Google]

28. Xie Z, Zhao Y, Chen P, Jing P, Yue J, Yu L. Phân tích dấu vân tay sắc ký và các thành phần rutin và quercetin trong các mẫu lá và toàn bộ cây của Di- và tứ bội gynostemma pentaphyllum. J Agric Thực phẩm Chem. 2011;7:3042–9. [PubMed] [Học giả Google]

29. Volpi N. Ứng dụng điện di mao quản hiệu suất cao vào quá trình tinh chế Escherichia coli K4 polysacarit. J Sắc ký B. 2004;2:253–6. [PubMed] [Học giả Google]

30. Ray B. Polysaccharides từ Enteromorpha Compressa: Đặc điểm phân lập, tinh chế và cấu trúc. Polyme cacbonat. 2006;3:408–16. [Học giả Google]