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基于响应面法的马比木中喜树碱提取工艺的优化

林劲草 肖莉 吴酬飞 张绍勇 杨惠宁 张立钦

林劲草, 肖莉, 吴酬飞, 张绍勇, 杨惠宁, 张立钦. 基于响应面法的马比木中喜树碱提取工艺的优化[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190533
引用本文: 林劲草, 肖莉, 吴酬飞, 张绍勇, 杨惠宁, 张立钦. 基于响应面法的马比木中喜树碱提取工艺的优化[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190533
LIN Jincao, XIAO Li, WU Choufei, ZHANG Shaoyong, YANG Huining, ZHANG Liqin. Optimization of camptothecin extraction process from Nothapodytes pittosporoides by Box-Behnken response surface method[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190533
Citation: LIN Jincao, XIAO Li, WU Choufei, ZHANG Shaoyong, YANG Huining, ZHANG Liqin. Optimization of camptothecin extraction process from Nothapodytes pittosporoides by Box-Behnken response surface method[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190533

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基于响应面法的马比木中喜树碱提取工艺的优化

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190533
基金项目: 浙江省重点研发计划项目(2019C02030,2019C02024);“十三五”国家重点研发计划子课题资助项目(2018YFD0600201-3)
详细信息
    作者简介: 林劲草,从事森林保护研究。E-mail: hxlin8819@163.com
    通信作者: 张立钦,教授,博士,从事森林病虫害防治研究。E-mail: zhangliqin@zafu.edu.cn
  • 中图分类号: S718.43

Optimization of camptothecin extraction process from Nothapodytes pittosporoides by Box-Behnken response surface method

  • 摘要:   目的  应用响应面法及超声波辅助优化马比木Nothapodytes pittosporoides中喜树碱的提取工艺。  方法  采用高效液相色谱法测定喜树碱含量,以市售马比木为研究对象,在单因素实验的基础上,选取甲醇体积分数、液料比及超声时间为影响因素,喜树碱提取率为响应值,通过Box-Behnken响应面法设计3因素3水平实验,确定最优提取工艺。  结果  最优提取工艺为甲醇体积分数46.4%,超声时间26.1 min,液料比21.20 mL·g1,喜树碱的提取率为0.084 4%,二项式拟合相关系数R2为0.969 3,预测值与实验值偏差为3.2%。  结论  采用Box-Behnken优化马比木中喜树碱提取工艺,精确度高,预测值与实验值吻合度较高,预测性良好。图2表3参13
  • 图  1  不同影响因素下喜树碱提取率的变化

    Figure  1  Change of the extraction rate of camptothecin under different influencing factors

    图  2  不同影响因素对喜树碱提取率影响的响应面图

    Figure  2  Response surface diagram of the effect of different influencing factors on camptothecin extraction rate

    表  1  因素水平表

    Table  1.   Factors and levels

    因素水平
    −10+1
    A. 甲醇体积分数/%708090
    B. 超声时间/min203040
    C. 液料比/(mL·g−1)12(60∶5)20(100∶5)28(140∶5)
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    表  2  Box-Behnken设计实验和结果

    Table  2.   Box-Behnken Design tests and results

    实验号A. 甲醇体积分数B. 超声时间C. 液料比提取率R1/%
    1 1−1 00.043
    2 0 0 00.108
    3−1−1 00.062
    4 0−1−10.057
    5 0 0 00.113
    6 0 1−10.043
    7−1 0−10.045
    8 1 0 10.029
    9 1 0−10.043
    10 0 1 10.078
    11 0−1 10.031
    12 0 0 00.105
    13 0 0 00.103
    14−1 1 00.056
    15 0 0 00.106
    16−1 0 10.085
    17 1 1 00.065
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    表  3  响应面回归模型ANOVA分析结果

    Table  3.   Response surface regression model ANOVA analysis results

    方差来源平方和自由度均方FP显著性
    模型0.013 91.469×10−324.590.000 2***
    A5.780×10−4 15.780×10−4 9.670.017 1*
    B3.001×10−4 13.001×10−4 5.020.060 0
    C1.531×10−4 11.531×10−4 2.560.153 4
    AB1.960×10−4 11.960×10−4 3.280.113 0
    AC7.290×10−4 17.290×10−412.200.010 1*
    BC9.303×10−4 19.303×10−415.570.005 6**
    A22.874×10−3 12.874×10−348.100.000 2***
    B22.502×10−3 12.502×10−341.870.000 3***
    C23.885×10−3 13.885×10−365.02<0.000 1***
    残差4.183×10−4 75.975×10−5
    失拟项3.603×10−4 31.201×10−4 8.280.034 3
    误差5.800×10−5 41.450×10−5
    总和0.01416
      说明:A. 甲醇体积分数;B. 超声时间;C. 液料比。*表示P<0.05;**表示P<0.01;***表示P<0.001
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-09-10
  • 修回日期:  2020-03-22

基于响应面法的马比木中喜树碱提取工艺的优化

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190533
    基金项目:  浙江省重点研发计划项目(2019C02030,2019C02024);“十三五”国家重点研发计划子课题资助项目(2018YFD0600201-3)
    作者简介:

    林劲草,从事森林保护研究。E-mail: hxlin8819@163.com

    通信作者: 张立钦,教授,博士,从事森林病虫害防治研究。E-mail: zhangliqin@zafu.edu.cn
  • 中图分类号: S718.43

摘要:   目的  应用响应面法及超声波辅助优化马比木Nothapodytes pittosporoides中喜树碱的提取工艺。  方法  采用高效液相色谱法测定喜树碱含量,以市售马比木为研究对象,在单因素实验的基础上,选取甲醇体积分数、液料比及超声时间为影响因素,喜树碱提取率为响应值,通过Box-Behnken响应面法设计3因素3水平实验,确定最优提取工艺。  结果  最优提取工艺为甲醇体积分数46.4%,超声时间26.1 min,液料比21.20 mL·g1,喜树碱的提取率为0.084 4%,二项式拟合相关系数R2为0.969 3,预测值与实验值偏差为3.2%。  结论  采用Box-Behnken优化马比木中喜树碱提取工艺,精确度高,预测值与实验值吻合度较高,预测性良好。图2表3参13

English Abstract

林劲草, 肖莉, 吴酬飞, 张绍勇, 杨惠宁, 张立钦. 基于响应面法的马比木中喜树碱提取工艺的优化[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190533
引用本文: 林劲草, 肖莉, 吴酬飞, 张绍勇, 杨惠宁, 张立钦. 基于响应面法的马比木中喜树碱提取工艺的优化[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190533
LIN Jincao, XIAO Li, WU Choufei, ZHANG Shaoyong, YANG Huining, ZHANG Liqin. Optimization of camptothecin extraction process from Nothapodytes pittosporoides by Box-Behnken response surface method[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190533
Citation: LIN Jincao, XIAO Li, WU Choufei, ZHANG Shaoyong, YANG Huining, ZHANG Liqin. Optimization of camptothecin extraction process from Nothapodytes pittosporoides by Box-Behnken response surface method[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20190533

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