Optymalizacja mikrofalowo wspomaganej ekstrakcji substancji bioaktywnych z tarczycy bajkalskiej przy użyciu planu doświadczeń Boksa i Behnkena

• Autorzy: Cheng L. , Yang L.-M. , Han M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2018.6.19

Warianty tytułu

EN

Optimization of microwave-assisted extraction of bioactive compounds from Scutellaria baicalensis Georgi by using Box-Behnken design

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Do optymalizacji parametrów mikrofalowo wspomaganej ekstrakcji MAE (microwave-assisted extraction) flawonoidów z tarczycy bajkalskiej (Scutellaria baicalensis Georgi) zastosowano metodologię powierzchni odpowiedzi opartą na planie Boksa i Behnkena i maksymalizowano wydajność ekstrakcji, traktowaną jako zmienna zależna. Cztery główne składniki ekstraktów (bajkalina, wogonozyd, bajkaleina i wogonina) oznaczano ilościowo metodą wysokorozdzielczej chromatografii cieczowej w celu określenia ich wydajności. Uzyskany wynik porównano z wynikiem uzyskanym metodą ekstrakcji pod refluksem HRE (heat reflux extraction), którą uznano za metodę konwencjonalną. Określono optymalny czas ekstrakcji (3,3 min), optymalną temperaturę ekstrakcji (79°C), optymalny stosunek ciecz-ciało stałe (32,6 mL/g) oraz optymalne stężenie etanolu (66,3%). Po zastosowaniu w doświadczeniach optymalnych parametrów wydajność ekstrakcji wyniosła 19,79±0,16%, i nie różniła się w sposób istotny od wydajności przewidzianej modelem (19,88%). Zastosowanie MAE umożliwiło skrócenie czasu ekstrakcji i zmniejszenie zużycia rozpuszczalnika w porównaniu z HRE. MAE zapewniła większą wydajność flawonoidów i okazała się prostą, skuteczną i perspektywiczną metodą ekstrakcji, przydatną do przemysłowego wykorzystania.

EN

Dry roots of Scutellaria baicalensis Georgi were pulverized and extd. with EtOH under microwaves to recover baicalin, wogonoside, baicalein and wogonin flavonoids. Box-Behnken design model-based response surface method was used to optimize the extn. parameters. The optimum extn. time was 3.3 min, temp. 79°C, liq.-solid ratio 32.6 mL/g and EtOH concn. 66.3%. Under optimum conditions, the yield of flavonoids was 19.79% much higher than that yield under conventional heat reflux conditions.

Słowa kluczowe

PL

tarczyca bajkalska; Scutellaria baicalensis Georgi; ekstrakcja MAE; ekstrakcja wspomagana mikrofalami; plan Boksa-Behnkena; MAE

EN

Scutellaria baicalensis Georgi; microwave-assisted extraction; Box-Behnken design; MAE

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 97, nr 6
• Strony: 921--927
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Cheng L.

• Jilin Agricultural University, 130118, Changchun, Jilin, P.R. China

autor

Yang L.-M.

• Jilin Agricultural University, 130118, Changchun, Jilin, P.R. China

autor

Han M.

• Jilin Agricultural University, 130118, Changchun, Jilin, P.R. China

Bibliografia

• [1] B. Havsteen, Biochem. Pharmacol. 1983, 32, 1141. doi:10.1016/0006- 2952(83)90262-9.
• [2] N. Rangkadilok, L. Worasuttayangkurn, R.N. Bennett, J. Satayavivad, J. Agric. Food Chem. 2005, 53, 1387. doi:10.1021/jf0403484.
• [3] Commission CP, Pharmacopoeia of People’s Republic of China, China Medical Science and Technology Press, Beijing 2015.
• [4] Z. Tayarani-Najaran, S.H. Mousavi, J. Asili, S.A. Emami, Food Chem. Toxicol. 2010, 48, 599. doi: 10.1016/j.fct.2009.11.038.
• [5] G. Du, G. Han, S. Zhang, H. Lin, X. Wu, W. Mei, L. Ji, L. Lu, L. Yu, L. Wei, Europ. J. Pharmacol. 2010, 630, 121. doi:10.1016/j.ejphar.2009.12.014.
• [6] Q. Zhao, J. Wang, M.J. Zou, R. Hu, L. Zhao, L. Qiang, J.J. Rong, Q.D. You, Q.L. Guo, Toxicol. Lett. 2010, 197, 201. doi:10.1016/j.toxlet.2010.05.019
• [7] L. Lin, X.D. Wu, A.K. Davey, J. Wang, Phytother. Res. 2010, 24, 429. doi:10.1002/ptr.3003.
• [8] S.K. Ku, J.S. Bae, Fitoterapia 2014, 98, 27. doi:10.1016/j.fitote.2014.07.006.
• [9] Y.J. Wang, E. Han, Q,H. Xing, J. Yan, A. Arrington, C. Wang, D. Tully, C. M. Kowolik, D.M. Lu, P.H. Frankel, J. Zhai, W. Wen, D. Horne, M.L.R. Yip, J.H. Yin, Cancer Lett. 2015, 358, 170. doi:10.1016/j.canlet.2014.12.033
• [10] M.C. Tai, S.Y. Tsang, L.Y. Chang, X. Xue, CNS Drug Rev. 2005, 11, 141. doi:10.1111/j.1527-3458.2005.tb00266.x.
• [11] S.L. Li, J.Z. Song, C.F. Qiao, Y. Zhou, H.X. Xu, J. Pharm. Biomed. Anal. 2010, 52, 468. doi:10.1016/j.jpba.2010.01.032.
• [12] J. Liu, S. Wang, J. Sun, J. Shi, Y. Li, J. Gou, A. Li, L. He, Fitoterapia 2014, 93, 105. doi:10.1016/j.fitote.2013.12.020.
• [13] P.Y. Bi, L. Chang, Y.M. Mu, J.V. Liu, Y. Wu, X. Geng, Y. Wei, Sep. Purif. Technol. 2013, 116, 454. doi:10.1016/j.seppur.2013.06.024.
• [14] L. Wang, Y. Song, Y. Cheng, X. Liu, J. Sep. Sci. 2008, 31, 321. doi:10.1002/jssc.200700386.
• [15] Z.Q. Du, K. Wang, Y. Tao, L.X. Chen, F. Qiu, J. Chromatog. B 2012, 908, 143. doi:10.1016/j.jchromb.2012.09.024
• [16] N. Pap, S. Beszédes, E. Pongrácz, L. Myllykoski, M. Gábor, E. Gyimes, C. Hodúr, R.L. Keiski, Food Bioprocess. Technol. 2013, 6, 2666. doi:10.1007/s11947-012-0964-9
• [17] S. Hemwimon, P. Pavasant, A. Shotipruk, Sep. Purif. Technol. 2007, 54:44-50. doi:10.1016/j.seppur.2006.08.014
• [18] K. Hayat, S. Hussain, S. Abbas, U. Farooq, B.M. Ding, S.Q. Xia, C.S. Jia, X.M. Zhang, W.S. Xia, Sep. Purif. Technol. 2009, 70, 63. doi:10.1016/j.seppur.2009.08.012

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018)