TỐI ƯU HÓA QUY TRÌNH CHIẾT XUẤT TRONG ĐIỀU CHẾ CAO LÁ GIANG (Aganonerion polymorphum Pierre ex Spire) BẰNG MÔ HÌNH BOX-BEHNKEN

Abstract

This study aimed to optimize the extraction process of total polyphenols (TPC) and total flavonoids (TFC) from Aganonerion polymorphum Pierre ex Spire leaves. The experiment was designed using response surface methodology (RSM) based on a Box–Behnken design (BBD), with three independent variables: ethanol concentration (50 - 90%), solvent-to-sample ratio (10: 1 - 20: 1, mL/g) and ultrasonic time (5 - 15 min). The response variables were TPC (mg GAE/g DW) and TFC (mg QE/g DW). The developed models showed high statistical significance (Pmodel < 0.0001), with non-significant lack of fit (PTPC = 0.069; PTFC = 0.219) and high coefficients of determination (R² > 98% for both models), confirming their reliability and stability. Linear, quadratic, and interaction effects significantly influenced extraction efficiency, indicating nonlinearity and the presence of maxima within the studied range. The optimal extraction conditions were determined as 73% ethanol, solvent-to-sample ratio of 16: 1 (mL/g) and ultrasonic time of 10.5 min. Experimental validation using two-tailed tests (μ ≠ μ₀) confirmed the accuracy of the predicted models. These findings provide robust scientific evidence for developing an efficient process to produce extracts enriched with bioactive compounds.

Tóm tắt

Nghiên cứu thực hiện tối ưu hóa quy trình chiết xuất polyphenol tổng (TPC) và flavonoid tổng (TFC) trong điều chế cao lá giang (Aganonerion polymorphum Pierre ex Spire). Thí nghiệm được thiết kế theo phương pháp bề mặt đáp ứng (RSM) dựa trên thiết kế Box-Behnken (BBD), ba biến khảo sát bao gồm: Nồng độ ethanol (50 - 90%); tỷ lệ dung môi: mẫu (10: 1 - 20: 1, mL/g) và thời gian siêu âm (5 - 15 phút), chỉ tiêu theo dõi hàm lượng TPC (mg GAE/g CK) và TFC (mg QE/g CK). Kết quả cho thấy, mô hình có ý nghĩa thống kê cao (P_model < 0,0001), giá trị Lack‑of‑fit > 0,05 (P_TPC = 0,069; P_TFC = 0,219), hệ số xác định R² > 98% ở cả hai mô hình, qua đó chứng tỏ mô hình phù hợp và ổn định. Các yếu tố tuyến tính bậc hai và tương tác đều ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất chiết, thể hiện tính phi tuyến và sự tồn tại điểm cực đại trong vùng khảo sát. Điều kiện chiết xuất tối ưu được xác định là ethanol 73%, tỷ lệ dung môi: mẫu 16: 1 (mL/g) và thời gian siêu âm 10,5 phút. Kiểm chứng thực nghiệm bằng kiểm định hai phía (μ ≠ μ₀) cho thấy tính chính xác của mô hình dự đoán. Kết quả trên là thông tin khoa học tin cậy nhằm phát triển quy trình sản xuất cao giàu hợp chất sinh học.