基于响应面法优化水鬼蕉中水仙环素的提取工艺

黄云; 赵安楠; 刘秋月; 高伟民; 李霁

doi:10.12259/j.issn.2095-610X.S20231104

基于响应面法优化水鬼蕉中水仙环素的提取工艺

doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20231104

黄云^{1, 2},
赵安楠^{1, 2},
刘秋月¹,
高伟民^1, ,,
李霁^1, ,

1.
昆明医科大学药学院暨云南省天然药物药理重点实验室，云南昆明　650500
2.
云南省生态环境监测中心，云南昆明　650534

基金项目: 云南省科技计划项目-面上项目（202001AT070437）；云南省天然药物药理重点实验室开放基金资助项目

详细信息

作者简介:
黄云（1981～），男，云南昆明人，理学硕士，高级工程师，主要从事中药质量控制研究工作

赵安楠与黄云对本文有同等贡献

通讯作者:
高伟民，E-mail：546270778@qq.com

李霁，E-mail：2625169650@qq.com

中图分类号: R917
计量
- 文章访问数: 983
- HTML全文浏览量: 644
- PDF下载量: 8
- 被引次数: 0
出版历程
- 收稿日期: 2023-09-03
- 网络出版日期: 2023-11-11
- 刊出日期: 2023-11-30

Optimization of Extraction Technology of Narciclasine from Hymenocallis Littoralis Based on Response Surface Method

Yun HUANG^{1, 2},
Annan ZHAO^{1, 2},
Qiuyue LIU¹,
Weimin GAO^{1
, ,},
Ji LI^{1
, ,}

1.
School of Pharmaceutical Sciences and Yunnan Key Laboratory of Pharmacology for Natural Products，Kunming Medical University，Kunming Yunnan 650500
2.
Yunnan Ecological Environment Monitoring Center，Kunming Yunnan 650534

摘要

摘要: 目的通过响应面中心设计，获得水鬼蕉中水仙环素的最优提取工艺 。方法 选用昆明产水鬼蕉，在单因素实验基础上，选取温度、时间以及液料比3个因素结合Box-Behnken试验建立数学模型，分析考察3个因素对水仙环素提取率的影响程度，确定最适提取条件。结果二次多项式回归模型模型的F 值为10.99，P值为0.0023，小于0.05，表明该模型具有统计学意义。失拟项P 值为0.7568，表明模型显著且适当。最佳提取工艺为提取温度90.97 ℃，取时间4.13 h，液料比5.09 mL/g 。水仙环素在此条件下的提取预测值、验证值分别为3.42×10^-4%、3.38×10^-4%。结论基于响应面中心设计优选的提取工艺稳定、可行、预测性良好，可用于水鬼蕉中活性成分的提取，为水鬼蕉资源开发和利用奠定基础。
- 水鬼蕉 /
- 水仙环素 /
- 响应面法
Abstract: Objective To obtain the optimal extraction process of narciclasine from Hymenocallis littoralis by response surface center design. Methods Based on the single factor experiment, temperature, time and liquid-to-solid ratio were selected to establish a mathematical model combined with the Box-Behnken test. The influence degree of the three factors on the extraction rate of narciclasine was analyzed and investigated to determine the optimal extraction conditions. Results The optimum extraction conditions were as follows: extraction temperature 90.97 ℃, extraction time 4.13 h, liquid-solid ratio 5.09 mL∶1 g. The predicted and verified values of narciclasine extraction were 3.42×10^-4% and 3.38×10^-4%, respectively. Conclusion The optimized extraction process based on the response surface method is stable, feasible, and predictable, which could be used for the extraction of active components from Hymenocallis littoralis, and has laid the groundwork for the development and utilization of Hymenocallis littoralis.
- Hymenocallis littoralis /
- Narciclasine /
- Response surface method

HTML全文

图 1 水仙环素的结构

Figure 1. The structure of narcicycline

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 2 3种不同提取方法典型色谱图（n = 3）

A：水仙环素对照品（20 μg/mL）；B：回流组；C：超声组；D：冷浸组。

Figure 2. Typical chromatogram of three different extraction methods （n = 3）

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 3 不同温度对水仙环素提取率的影响（n = 3）

Figure 3. The effect of different temperature on the extraction rate of narcicycline（n = 3）

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 4 不同提取时间对水仙环素提取率的影响（n = 3）

Figure 4. The effect of different extraction time on the extraction rate of narcicycline（n = 3）

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 5 不同料液比对水仙环素提取率的影响（n = 3）

Figure 5. The effect of different ratio of solid to liquid on the extraction rate of narcicycline（n = 3）

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 6 温度和时间对提取率交互影响的三维曲面图

Figure 6. Three-dimensional surface diagram of interaction effect of temperature and time on extraction rate

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 7 温度和液料比对提取率交互影响的三维曲面图

Figure 7. Three-dimensional surface diagram of interaction effect of temperature and liquid-solid ratio on extraction rate

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 8 时间和液料比对提取率交互影响的三维曲面图

Figure 8. Three-dimensional surface diagram of interaction effect of time and liquid-solid ratio on extraction rate

下载: 全尺寸图片幻灯片

表 1 因素水平

Table 1. The level of factors

水平	因素
水平	A温度（℃）	B时间（h）	C液料比（mL/g）
−1	80	3	4∶1
0	90	4	5∶1
1	100	5	6∶1

下载: 导出CSV

表 2 高效液相色谱梯度洗脱条件

Table 2. The gradient elution condition of HPLC

时间（min）	A：纯水（%）	B：乙腈溶液浓度（%）
0.01	98	2
60.00	2	98

下载: 导出CSV

表 3 3种不同提取方法峰面积

Table 3. The peak area of three different extraction methods

提取方法	分组	峰面积	均值
回流提取法	A1	124934	119261
	A2	128763
	A3	104086
超声提取法	B1	28985	26901
	B2	26875
	B3	24845
冷浸法	C1	60833	53069
	C2	33853
	C3	64521

下载: 导出CSV

表 4 响应面实验设计及结果

Table 4. Experimental design and results of response surface method

试验号	因素			实际提取率（10⁻⁴%）	预测提取率（10⁻⁴%）
试验号	A（℃）	B（h）	C（mL/g）	实际提取率（10⁻⁴%）	预测提取率（10⁻⁴%）
1	90（0）	4（0）	5（0）	3.34	3.40
2	90（0）	4（0）	5（0）	3.70	3.40
3	80（−1）	4（0）	6（1）	2.49	2.47
4	90（0）	3（−1）	4（0）	2.17	2.05
5	90（0）	4（0）	5（0）	3.33	3.40
6	90（0）	3（−1）	6（1）	2.34	2.32
7	90（0）	5（1）	6（1）	2.42	2.54
8	100（1）	4（0）	4（−1）	2.37	2.39
9	90（0）	5（1）	4（−1）	2.36	2.38
10	80（−1）	4（0）	4（−1）	2.26	2.34
11	80（−1）	5（1）	5（0）	2.68	2.59
12	100（1）	4（0）	6（1）	2.76	2.68
13	100（1）	3（−1）	5（0）	2.36	2.45
14	100（1）	5（1）	5（0）	2.76	2.72
15	80（−1）	3（−1）	5（0）	2.28	2.32
16	90（0）	4（0）	5（0）	3.11	3.40
17	90（0）	4（0）	5（0）	3.52	3.40

下载: 导出CSV

表 5 二次多项式回归模型的方差分析结果

Table 5. Anova result of quadratic polynomial regression model

项目	平方和	自由度	均方	F	P
模型	3.63	9	0.40	10.99	0.0023^**
A	0.036	1	0.036	0.99	0.3524
B	0.14	1	0.14	3.90	0.0890
C	0.090	1	0.090	2.46	0.1609
AB	0.000	1	0.000	0.000	1.0000
AC	6.400E-03	1	6.400E-03	0.17	0.6889
BC	3.025E-04	1	3.025E-04	0.082	0.7825
A2	0.56	1	0.56	15.37	0.0057^**
B2	1.11	1	1.11	30.25	0.0009^**
C2	1.34	1	1.34	36.42	0.0005^**
残差	0.26	7	0.037
失拟项	0.060	3	0.060	0.41	0.7568
纯误差	0.20	4	0.20
总和	3.89	16
^**P<0.01。A：提取温度；B：提取时间；C：提取液料比。

下载: 导出CSV

参考文献(16)

[1]	福建省医药研究所. 福建中草药[M]. 福州: 福建省医药公司出版社, 1970: 484-485.
[2]	Dumont P,Ingrassia L,Ribaucour S,et al. The Amaryllidaceae isocarbostyril narciclasine induces apoptosis by activation of the death receptor and/or mitochondrial pathways in cancer cells but not in normal fibroblasts[J]. Neoplasia,2007,9(9):766-776. doi: 10.1593/neo.07535
[3]	Chen F,Yu Z,Wang X. Development of a UPLC-MS/MS method for the determination of narciclasine and 7-deoxynarciclasine in mouse blood and its application in pharmacokinetics[J]. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci.,2021,1180(1):122899. doi: 10.1016/j.jchromb.2021.122899
[4]	Qiu Y,Fang B,Thuy N T T,et al. Narciclasine suppresses esophageal cancer cell proliferation and migration by inhibiting the FAK signaling pathway[J]. European Journal of Pharmacology,2022,921(1):174669. doi: 10.1016/j.ejphar.2021.174669
[5]	Shieu M K, Ho H Y, Lin C C, Lo Y S, et al. Narciclasine suppresses oral cancer metastasis by modulating cathepsin B and extracellular signal-related kinase pathways. Biomed Pharmacother. 2023, 158（1）: 114159
[6]	Yuan Y,He X,Li X,et al. Narciclasine induces autophagy-mediated apoptosis in gastric cancer cells through the Akt/mTOR signaling pathway[J]. BMC Pharmacol Toxicol.,2021,22(1):70. doi: 10.1186/s40360-021-00537-3
[7]	Kingsley M K,Bhat B V,Badhe B A,et al. Narciclasine improves outcome in sepsis among neonatal rats via inhibition of calprotectin and alleviating inflammatory responses[J]. Sci. Rep.,2020,10(1):2947. doi: 10.1038/s41598-020-59716-7
[8]	汪伦记,贾培培,纠敏,等. 超声辅助乙醇回流提取冬凌草抑菌活性成分的工艺优化[J]. 食品科技,2016,41(4):213-219. doi: 10.13684/j.cnki.spkj.2016.04.041
[9]	李锐,陈中兰,肖宏,等. 厚朴中厚朴酚及和厚朴酚提取工艺的优化研究[J]. 中国药业,2011,20(10):47-48. doi: 10.3969/j.issn.1006-4931.2011.10.028
[10]	冯素香,李晓玉,白燕,等. 回流提取法与闪式提取法提取姜黄中姜黄素的工艺对比研究[J]. 时珍国医国药,2015,26(2):348-350.
[11]	王振强,李孝坤,王浩. 响应面试验优化超声辅助提取番茄皮渣中番茄红素工艺及其HPLC-MS测定[J]. 食品科学,2015,36(12):70-75. doi: 10.7506/spkx1002-6630-201512013
[12]	王宇,张生,王少明,等. 响应面分析法优化泽兰中桦木酸的超声辅助提取工艺[J]. 中成药,2013,35(11):2541-2545. doi: 10.3969/j.issn.1001-1528.2013.11.057
[13]	夏季,郑炯,陈光静,等. 响应面法优化超声辅助提取野木瓜多酚工艺[J]. 食品工业科技,2014,35(21):253-258. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2014.21.046
[14]	Liao J Q,QuB D,Liu D,et al. New method to enhance the extraction yield of rutinfrom Sophora japonica,using a novel ultrasonic extraction system by determining optimum ultrasonic frequency[J]. Ultrasonics Sonochemistry,2015,27(1):10-16. doi: 10.1016/j.ultsonch.2015.04.017
[15]	黄菊,翟淑敏. 正交设计和响应面法优化荞麦中芦丁提取工艺的比较[J]. 粮食与油脂,2014,27(9):45-48. doi: 10.3969/j.issn.1008-9578.2014.09.013
[16]	Gao F,Hu Y,Ye X,et al. Optimal extraction and fingerprint analysis of Cnidii fructus by accelerated solvent extraction and high performance liquid chromatographic analysis with photodiode array and mass spectrometry detections[J]. Food Chemistry,2013,141(3):1962-1971. doi: 10.1016/j.foodchem.2013.05.013

相关文章(20)

[1]	杨敏, 林琪琪, 刘丹丹, 周宏宇. 水仙环素的抗肿瘤活性及机制研究进展, 昆明医科大学学报. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20240222
[2]	保超宇, 潘斯学, 何光雄, 夏吉良, 陈帅, 向俊宜. MRI测量正常成人距骨关节面软骨的厚度, 昆明医科大学学报. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20220502
[3]	他林昆, 黄燕玲, 张静秋, 陆永萍. 超声心动图不同切面诊断胎儿先天性血管环的价值, 昆明医科大学学报. doi: 10.12259/j.issn.2095-610X.S20220615
[4]	陈东, 陈海涛, 李支尧, 唐诗聪, 钏志睿, 张映贤, 罗晓茂. 直肠腔内360°超声和腔内矢状面超声在全段直肠癌术前TN分期和环周切缘中的应用价值, 昆明医科大学学报.
[5]	李娇, 李江, 付鹏, 彭霜, 阮志国, 侯安国, 柯瑾. 十二烷基硫酸钠强化柴胡皂苷的提取工艺, 昆明医科大学学报.
[6]	刘军慧, 钟飞, 韩少玲, 邹蕾. 秋水仙碱、苯溴马隆胶囊联合治疗痛风性关节炎非急性发作期, 昆明医科大学学报.
[7]	吴嘉, 赵霞, 杨学芳, 胡月新, 徐天勇, 段永忠. 响应面分析法优化细菌内毒素的灭活方法, 昆明医科大学学报.
[8]	彭中鸿, 刘劲松, 李溪, 李根涛, 庞佳宁. 氨甲环酸联合肾上腺素对全膝关节置换术失血量及膝关节功能恢复的影响, 昆明医科大学学报.
[9]	李黎, 徐邦勇, 高珺, 袁瑗, 孟超. 米诺环素对固定义齿修复后继发牙周炎的临床疗效, 昆明医科大学学报.
[10]	吕松琴. ECLIA法与ELISA法在梅毒诊断中的临床价值的对比, 昆明医科大学学报.
[11]	袁瑞红. 面颈部色素痣不同手术切口疗效比较, 昆明医科大学学报.
[12]	于雪. 冠心病患者经皮冠脉成形术前后血清亲环素A浓度变化, 昆明医科大学学报.
[13]	张荧荧. 面颈部软组织多间隙重度感染并肝硬化失代偿期1例报道, 昆明医科大学学报.
[14]	吴坚. 云南男性汉族耻骨联合面形态变化推断年龄方程研究, 昆明医科大学学报.
[15]	龚瑜. 68例盐酸米诺环素辅助治疗牙周- 牙髓联合病变的临床疗效分析, 昆明医科大学学报.
[16]	唐一吟. 双环法+腺体修复成形术在乳腺癌保乳术中乳房缺损的应用, 昆明医科大学学报.
[17]	钱光立. 云南男性汉族耻骨联合面形态表现观察, 昆明医科大学学报.
[18]	张雪辉. 响应面法优化微波提取小香薷籽总黄酮工艺及数学模型研究, 昆明医科大学学报.
[19]	. 环锯加盖植骨法在腰椎椎间植骨融合中的临床研究, 昆明医科大学学报.
[20]	许峰. 环锯加盖植骨法在腰椎椎间植骨融合中的临床研究, 昆明医科大学学报.