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新疆鼠尾草中总酚酸类成分的提取工艺研究



全 文 :基金项目:国家科技部“十一五”支撑计划项目(2007BAI30B02-2);新疆教育厅高校科研计划青年教师启动基金项目(XJEDU2010S27)
作者简介:王晓梅(1979-),女,在读博士,研究方向:天然药物活性成分的研究。
通信作者:热娜·卡斯木,女(维吾尔族),教授,博士生导师,研究方向:天然药物活性成分的研究,E-mail:renakasimu@vip.sina.com。
新疆鼠尾草中总酚酸类成分的提取工艺研究
王晓梅1,马俊鹏2,胡君萍1,王新玲1,热娜·卡斯木1,李 敏1,樊珍珍1,谢艳芳3
(1新疆医科大学药学院;2新疆维吾尔自治区人民医院药学部,乌鲁木齐 830011;
3新疆农业大学药学院,乌鲁木齐 830052)
摘要:目的 确立新疆鼠尾草中总酚酸类成分的最佳提取工艺。方法 以总酚酸含量和浸膏得率为指标,
采用单因素考察和正交试验相结合的方法确立新疆鼠尾草中总酚酸类成分的最佳提取工艺。结果 酚酸类成分
的最佳提取工艺为:以25倍量的40%乙醇回流提取,3次,每次1h。在此条件下,新疆鼠尾草中的总酚酸含量为
62.81mg/g。结论 该方法操作简便,稳定性和重现性好,是检测新疆鼠尾草中总酚酸成分的可靠途径。
关键词:新疆鼠尾草;总酚酸类成分;正交试验;提取工艺
中图分类号:R914  文献标识码:A  文章编号:1009-5551(2012)04-0476-04
Optimization of the extraction technology of total phenolic
acids in Salvia deserta Schang
WANG Xiao-mei 1,MA Jun-peng2,HU Jun-ping1,WANG Xin-ling1,Rena Kasimu1,
LI Ming1,FAN Zhen-zhen1,XIE Yan-fang3
(1 College of Pharmacy,Xinjiang Medical University;2 Department of Pharmacy,
People’s Hospital of Xinjiang Uygur Autonomous Region,Urumqi 830011;
3 College of Pharmacy,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China)
Abstract:Objective To determinate the extraction technology of total phenolic acids in Salvia deserta
Schang.Methods Single factor test and orthogonal design test methods L9(34)were applied to optimize
the technics for extraction of the total phenolic acids.Results The optimum technology was as folow:the
raw material of Salvia deserta Schang was extracted three times(1h/time)by adding 25times amount of
40% ETOH under reflux.According to the congdiction mentioned above,the total phenolic acids were ex-
tracted efficiently and the extraction rate of the total phenolic acids could reached 62.81mg/g.Conclusion
 The operation of this method is simple and convenient,the result is accurate and easy to be extended.It
is proved to be a reliable means to determinate the extraction technology of total phenolic acids in Salvia
deserta Schang.
Key words:Salvia deserta Schang;total phenolic acid;orthogonal design;extraction technology
 第35卷 第4期 新 疆 医 科 大 学 学 报 Vol.35 NO.4
 2012年4月 Journal of Xinjiang Medical University Apr.2012
  新疆鼠尾草 (Salvia Deserta Schang)为唇形科
(Labiatae)鼠尾草属(SalviaL)植物,是我国鼠尾草属
植物中独特的品种,在我国新疆天山山脉和中亚诸国
有广泛的分布[1]。新疆鼠尾草为多年生草本植物,虽
该属植物大多以根入药,而新疆鼠尾草在民间以全草
用药,用于清热解毒、止咳祛痰、消肿利尿。本课题组
在前期的研究中发现,新疆鼠尾草的化学成分按性质
与结构主要分为:脂溶性的二萜醌类成分和水溶性的
酚酸类成分[2-5]。其水溶性成分中所含的丹酚酸K
(Salvianolic acid K)等其它酚酸类成分具有较强的抑
制醛糖还原酶的活性[6]。为确定新疆鼠尾草中抑制
醛糖还原酶的活性部位,本实验对新疆鼠尾草水溶性
部分中总酚酸类成分的提取工艺进行研究,确立了其
最佳提取工艺,期望对新疆鼠尾草中水溶性成分的分
离纯化等进一步研究提供一定的依据。
1 材料与方法
1.1 材料、仪器与试药 新疆鼠尾草药材于2010
年采于新疆乌鲁木齐仓房沟,品种由新疆医科大学
药学院热娜·卡斯木教授鉴定。药材晾干后,取根
茎粉碎后过40目筛待用。
UV-2550型紫外可见光分光光度计(日本岛津
公司),EYELA N-1001旋转蒸发仪(上海爱朗仪器
有限公司),中药粉碎机ST-02A(永康市帅通工具
有限公司),超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公
司),电子分析天平(梅特勒-托利多仪器(上海)有限
公司),HH-S4数显恒温水浴锅(金坛市医疗仪器
厂),SHB-Ⅲ循环式多用真空泵(郑州长城科工贸有
限公司)。
对照品丹酚酸K自制(经峰面积归一化法计算
纯度为97.94%),其 HPLC图谱见图1,所用甲醇、
乙醇等试剂均为分析纯。
1.2 总酚酸含量测定方法的建立
1.2.1 对照品溶液与样品溶液的制备 精密称取
干燥至恒重的丹酚酸 K对照品5mg,置于50mL
容量瓶中,用甲醇溶解并定容至刻度,摇匀,制成浓
度0.1mg/mL的丹酚酸K对照品溶液。精密称取
新疆鼠尾草根茎粉末1g置圆底烧瓶中,加入40%
乙醇溶液50mL恒温水浴回流提取1h,抽滤,将滤
液定溶于50mL容量瓶中,摇匀,即得新疆鼠尾草
样品溶液。
图1 丹酚酸K的HPLC图
1.2.2 测定波长的选择 取对照品溶液与药材提
取液用UV-2550型紫外可见光分光光度计在200
~600nm波长范围内进行光谱扫描,丹酚酸 K对
照品在285nm和320nm处有最大吸收;药材提取
液在285nm处有最大吸收,故选择285nm作为测
定波长。
1.2.3 标准曲线的制备 精密吸取丹酚酸K对照
品溶液0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,3.5mL分别置
于10mL的容量瓶中,加甲醇定容至刻度,摇匀,用
UV-2550型紫外可见光分光光度计在λmax 285nm
处测定吸光度,测3次取平均值,以质量浓度 C
(mg/mL)和吸光度A建立标准曲线,得回归方程为
A=28.023 71 C+0.012 71,r=0.999 7,线性范
围:0.005~0.035mg/mL。
1.2.4 精密度试验 精密吸取丹酚酸K对照品溶
液0.5mL置10mL容量瓶中,加溶剂定容至刻度,
摇匀,重复测定6次,RSD为0.037%。表明仪器精
密度良好。
1.2.5 稳定性试验 精密吸取新疆鼠尾草提取液
0.2mL置10mL容量瓶中,加溶剂至刻度线,摇
匀,分别测定0,1,2,3,6,19,24h酚酸含量,RSD为
0.038%,表明样品溶液在24h内稳定。
1.2.6 重现性试验 同一批药材按照稳定性试验
所用方法分别平行制备6份供试品溶液,进行测定,
RSD为0.098%,表明方法重复性好。
1.2.7 加样回收率试验 精密称取新疆鼠尾草根
774 第4期 王晓梅等:新疆鼠尾草中总酚酸类成分的提取工艺研究
茎粉末1g置50mL圆底烧瓶中,分成3组,分别准
确加入高中低3个剂量组的对照品,按样品溶液制
备方法制备,进行测定,计算平均回收率为100.4%,
RSD值为3.541%。
1.3 总酚酸含量的测定方法 精密吸取新疆鼠尾
草提取液0.2mL置25mL容量瓶中,用溶剂定容
至刻度,摇匀,在λmax 285nm处测定吸光度,测3
次取平均值。
2 结果与分析
2.1 单因素试验
2.1.1 溶剂浓度的筛选 精密称取8份新疆鼠尾
草根茎粉末各1g,置具塞锥形瓶中,分别向其中加
入10,20,30,40,50,60,70,80%的乙醇溶液50mL,
超声0.5h(室温,功率100W),抽滤,得样品提取
液,提取液按“1.3项”下测定方法进行含量测定。
再分别吸取样品原液置已经称重的蒸发皿中,蒸干,
称重,计算浸膏得率。结果40%与50%的乙醇溶液
提取效率相当,但浸膏得率40%的乙醇溶液较50%
稍高,故选择40%的乙醇溶液作为提取溶剂的浓
度,见表1。
表1 溶剂浓度的筛选(n=3)
指标
乙醇溶液/%
10  20  30  40  50  60  70  80
浓度/(mg·mL-1) 0.015 0  0.014 3  0.015 7  0.020 7  0.020 7  0.018 7  0.017 0  0.014 7
含量/(mg·g-1) 37.50  35.76  39.25  51.75  51.76  46.76  42.49  36.76
浸膏得率/% 23.74  23.00  22.30  26.58  23.88  21.66  20.16  16.08
2.1.2 提取方法的筛选 精密称取2份新疆鼠尾
草根茎粉末1g,分别加40%乙醇溶液50mL,用超
声法和回流法各提取0.5h,抽滤,得样品提取液,
提取液按“1.3项”下测定方法进行含量测定。再分
别吸取样品原液置已经称重的蒸发皿中,蒸干,称
重,计算浸膏得率。结果回流法较超声法得到的酚
酸类成分含量高,但从浸膏得率来看,超声法得到的
浸膏较多,再经计算每克浸膏所含酚酸类物质的含量
结果比较发现还是回流法较好,即较少的浸膏即含有
较高的酚酸类物质,故选择回流法来提取,见表2。
表2 提取方法的筛选(n=3)
提取方法 超声法 回流法
浓度/mg·mL-1  0.021 7  0.023 0
含量/mg·g-1  27.39  25.45
浸膏得率/% 54.25  57.5
含量/浸膏/mg·g-1  197.69  225.95
2.1.3 提取时间的筛选 精密称取新疆鼠尾草根
茎粉末1g,共6份,置圆底烧瓶中,加40%乙醇溶
液50mL回流提取0.5,1,1.5,2,2.5,3h,提取液
按“1.3项”下测定方法进行含量测定。结果1.5h
的提取效果较好,但浸膏得率比3h的较差,因主要
将含量(即浓度)作为评价指标,故为了节约提取时
间,选择1.5h为提取时间,见表3。
表3 提取时间的筛选(n=3)
指标
提取时间/h
0.5  1  1.5  2  2.5  3
浓度/mg·mL-1 0.022 7 0.023 0 0.025 7 0.025 0 0.024 0 0.025 0
含量/mg·g-1  56.75  57.52  64.23  62.51  59.99  62.48
浸膏得率/% 26.10  26.70  28.99  28.35  27.69  29.29
2.1.4 料液比的筛选 精密称取新疆鼠尾草根茎
粉末5g,共5份,分别以料液比为1∶10、1∶20、
1∶30、1∶40、1∶50回流提取,提取液按“1.3项”下
测定方法进行含量测定。结果料液比为1∶20时提
取效率较好,故选择料液比为1∶20,见表4。
表4 料液比的筛选(n=3)
溶剂物料比 1∶50  1∶40  1∶30  1∶20  1∶10
浓度/mg·mL-1  0.021 3  0.027 3  0.035 3  0.055 0  0.096 7
含量/mg·g-1  53.25  54.60  52.95  54.99  48.35
浸膏得率/% 30.00  30.24  29.91  30.84  31.81
2.2 正交试验 在单因素试验的基础上,根据影响
新疆鼠尾草中酚酸类成分提取效率的主要因素,确
定提取溶剂浓度(A)、提取时间(B)、提取次数(C)、
874 新 疆 医 科 大 学 学 报 第35卷 
料液比(D)作为考察因素,各因素选取3个水平,采
用L9(34)正交试验设计优选新疆鼠尾草中酚酸类
成分的提取工艺,每一实验重复3次。因素水平见
表5,L9(34)实验安排及实验结果见表6。对正交实
验数据进行方差分析,结果见表7。
表5 因素水平表
水平
因素
A:溶剂浓度/% B:提取时间/h  C:提取次数 D:料液比
1  30  1.0  1  1∶15
2  40  1.5  2  1∶20
3  50  2.0  3  1∶25
表6 正交试验表
试验号 A  B  C  D
酚酸含量/mg·g-1
C1 C2 C3 珚C
1  1  1  1  1  50.18 50.25 50.48 50.30
2  1  2  2  2  57.08 57.55 58.30 57.64
3  1  3  3  3  64.00 64.98 62.30 63.76
4  2  1  2  3  61.93 62.85 61.63 62.13
5  2  2  3  1  62.43 64.88 61.95 63.08
6  2  3  1  2  52.33 53.60 51.80 52.58
7  3  1  3  2  64.78 64.10 62.13 63.67
8  3  2  1  3  53.90 53.90 54.90 54.23
9  3  3  2  1  59.88 57.63 59.40 58.97
K1  171.70 176.10 157.11 172.35
K2  177.79 174.95 178.74 173.88
K3  176.87 175.31 190.51 180.12
R  6.09  1.15  33.4  7.77
表7 方差分析表
变异来源 SS ν MS  F值 P值
溶剂浓度 21.553  2  10.776  10.099  0.001
提取时间 0.687  2  0.343  0.322  0.729
提取次数 574.005  2  287.003  268.972  0.000
料液比 33.920  2  16.960  15.895  0.000
由极差分析可得,各因素对总酚酸提取工艺的
影响顺序为:提取次数(C)>料液比(D)>提取溶剂
浓度(A)>提取时间(B);从方差分析的结果中可看
出,四个因素中提取溶剂浓度、提取次数、料液比均
具有显著性差异,对实验结果均有很大影响,而提取
时间 无 显 著 性 差 异,因 此 确 定 最 佳 工 艺 为
A2B1C3D3,即用25倍的40%乙醇回流提取3次,每
次1h。
2.3 验证试验 称取新疆鼠尾草根茎粉末20g,共
3份,置圆底烧瓶中,按筛选的最佳提取工艺提取,
按测定方法进行测定,验证试验表明新疆鼠尾草中
中总酚酸的含量为62.81mg/g,证明筛选所得最佳
工艺合理,见表8。
表8 验证试验(n=3)
序号 1  2  3 平均 RSD/%
含量/(mg·g-1)63.53  61.91  63.00  62.81  1.31
3 结论
本研究分别采用单因素实试验和正交试验设计
确定了新疆鼠尾草中总酚酸的提取工艺,并以丹酚
酸K为对照品,采用紫外法测定新疆鼠尾草中总酚
酸的含量,方法操作简便、稳定性和重现性好,对设
备要求低,是检测新疆鼠尾草中总酚酸的可靠方法。
本研究结果表明,新疆鼠尾草中的总酚酸含量达
62.81mg/g,有望进一步开发研究。
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[收稿日期:2012-01-09]
974 第4期 王晓梅等:新疆鼠尾草中总酚酸类成分的提取工艺研究