全 文 :正交优选中华苦荬菜总黄酮提取工艺
及降血糖活性研究
程梁华1,郭瑞2,程艳刚1,王鋆2,裴妙荣1,2*
(1.黑龙江中医药大学,黑龙江 哈尔滨 150040;2.山西中医学院,山西 晋中 030600)
摘 要:目的:确定乙醇回流提取中华苦荬菜总黄酮的最佳工艺并对其降血糖活性进行考察。方法:在
单因素实验的基础上,采用正交实验法研究了提取时间、提取次数、料液比对提取中华苦荬菜总黄酮得
率的影响,并通过测定总黄酮对 α -淀粉酶和 α -葡萄糖苷酶的抑制率来研究其降糖活性。结果:乙醇
回流提取中华苦荬菜总黄酮的最佳工艺为,乙醇浓度为 40%,提取时间为 3 h,提取次数为 3 次,料液比
为 1∶ 8,此条件下提取中华苦荬菜总黄酮的得率为 16. 610 mg /g,对 α -淀粉酶和 α -葡萄糖苷酶的抑制
率分别为 41. 4%和 52. 3%。结论:实验所得提取工艺稳定可行,得率较高,适用于中华苦荬菜总黄酮的
提取。此法所提取所得总黄酮具有较强的降血糖活性。
关键词:中华苦荬菜;总黄酮;乙醇回流;降血糖活性
中图分类号:R283. 6 文献标识码:A 文章编号:1002 - 2406(2016)03 - 0041 - 03
Extraction Process Optimization of Total Flavonoids in
Ixeris Chinensis by Orthogonal Design and Antidiabetic Activities
CHENG Liang - hua1,GUO Rui2,CHENG Yan - gang1,WANG Yun2,PEI Miao - rong1,2*
(1. Heilongjiang University of Chinese Medicine,Harbin 150040,China;
2. Shanxi University of Chinese Medicine,Jinzhong 030600,China)
Abstract:Objective:To study the optimal ethanol refluxing process of total flavonoids in Ixeris Chinensis
(Thunb.)Nakai and to investigate its antidiabetic activities. Methods:Based on the single factor experiment,
the effects of extraction time,extraction times and solid - liquid ratio on total flavonoids extracting yield in I.
Chinensis were studied by orthogonal test and the antidiabetic activities were evaluated by measuring the inhi-
bition ratio on α - amylase and α - glucosidase. Results:The optimal ethanol refluxing condition of total fla-
vonoids in I. Chinensis was as follows:the ethanol concentration was 40%;the extraction time was 3 h;the
extraction times were 3 times;the solid - liquid ratio was 1 ∶ 8;the total flavonoids extracting yield in I.
Chinensis was 16. 610 mg /g under this condition;the inhibition ratios on α - amylase and α - glucosidase
were 41. 4% and 52. 3%,respectively. Conclusion:The extraction process obtained from the experiment was
stable and feasible with high yield,and it can be applied to the extraction of total flavonoids of I. Chinensis.
The antidiabetic activities of the total flavonoids extracted by the method are proved.
Key words:Ixeris Chinensis;Total flavonoids;Ethanol refluxing;Antidiabetic activities
基金项目:山西中医学院 2011 计划(No. 2011PY - 3)
作者简介:程梁华(1988 -),女,黑龙江中医药大学 2013 级中药学专业
硕士研究生,主要研究方向:中药新产品的开发与应用。
通讯作者:裴妙荣* (1956 -),女,教授,博士研究生导师,主要研究方
向:中药化学、中药及复方药效物质基础研究。
收稿日期:2015 - 09 - 21
修回日期:2015 - 10 - 15
中华苦荬菜(Ixeris Chinensis (Thunb.)Nakai)为菊
科苦荬菜属多年生草本植物的干燥全草,广泛分布于
我国南北各个省区,具有较高的营养价值和保健作用,
是一种药食共用的植物[1]。该药收载于《神农本草
经》、《本草纲目》,性寒味苦,具有清热解毒,消肿排
脓,凉血化瘀,消食和胃,清肺止咳,益肝利胆之功
效[2 - 3]。中华苦荬菜化学成分复杂,主要有黄酮、倍半
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萜、三萜类等成分,现代医疗实践证明其具有解热、阵
痛、消炎、解痉、抑制和治疗艾氏腹水癌等功能[4]。本
实验对中华苦荬菜总黄酮的乙醇回流提取工艺进行了
优化,并进一步通过实验验证,以期为生产实践提供指
导。另对中华苦荬菜总黄酮降血糖活性进行研究,证
实其在降血糖方面的作用,为进一步研究奠定基础。
1 仪器与材料
1. 1 仪器
TU -1810 紫外可见分光光度计(北京普朴通用仪
器有限责任公司);KW - 1000DC 数显恒温水浴锅(金
坛市杰瑞尔电器有限公司);LD5 - 10 离心机(北京医
用离心机厂);FA2104 型电子分析天平(上海精科天
平);AB135 - S型电子分析天平(METTLER TOLEDO,
Switzerland);RE -52AA旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪
器厂);Multiskan FC酶标仪(thermo)。
1. 2 材料与试剂
实验材料中华苦荬菜采于山西省左权县,经山西
中医学院鉴定教研室裴香萍副教授鉴定为菊科植物中
华苦荬菜的干燥全草;木犀草苷对照品(中国食品药
品检定研究院);α -淀粉酶,α -葡萄糖苷酶,PNPG
(Sigma 公司);无水乙醇、氢氧化钠、亚硝酸钠、硝酸
铝、碘、磷酸盐等试剂均为分析纯。
2 方法
2. 1 中华苦荬菜总黄酮的提取
2. 1. 1 样品溶液的制备及测定
称取适量(约 5 g)的中华苦荬菜干燥全草,乙醇
回流提取,温度为 85℃,提取液过滤后合并,回收乙
醇,冷却静置 12 h 后离心,定容至 50 mL 容量瓶得到
中华苦荬菜提取液。
中华苦荬菜总黄酮采用 NaNO2 - Al(Cl)3 -
NaOH显色法显色后,再用比色法进行测定。以木犀
草苷作为对照品,508 nm 处测定吸光度,以吸光度
(A)为纵坐标,质量浓度(C)为横坐标,绘制标准曲
线,线性回归方程为:A = 17. 661C - 0. 0552,r =
0. 9991。由标准曲线可计算总黄酮含量,得到提取物
总黄酮得率。
2. 1. 2 乙醇回流提取中华苦荬菜总黄酮最佳工艺的
筛选
中华苦荬菜总黄酮的提取以乙醇浓度,料液比,提
取时间,提取次数进行单因素实验。通过单因素实验
测定的水平范围,选择筛选得到的最佳乙醇浓度作为
固定提取条件,设计包括料液比,提取时间,空白因素,
提取次数的 4 因素 3 水平正交试验,筛选得到中华苦
荬菜总黄酮的最佳提取工艺,并对其进行验证以确定
试验稳定性。正交试验因素水平见表 1。
表 1 因素水平表
水平
因素
A提取时间 B提取次数 C空白 D料液比
1 2 h 1 次 1 1∶ 8
2 2. 5 h 2 次 2 1∶ 10
3 3 h 3 次 3 1∶ 12
2. 2 中华苦荬菜总黄酮降血糖活性的研究
2. 2. 1 中华苦荬菜总黄酮对 α -淀粉酶抑制作用的
测定
根据文献[5]并稍加修改,对 α -淀粉酶的抑制作
用测定方法为:96 孔板加入 20 μL 0. 25 mg /mL 的淀
粉酶溶液,后分别加入 40 μL 磷酸盐缓冲液和中华苦
荬菜总黄酮提取液作为对照孔和样品孔,37℃孵育 10
min,在对照孔中加入 40 μL去离子水,样品空加入 40
μL 0. 2%的淀粉溶液,37℃孵育 5 min。最后加入 50
μL显色剂(5 mmoL /L I2和 5 mmoL /L KI溶于 1 moL /L
的盐酸)终止反应,高速震荡混合 2 min,然后在 620
nm处测定吸光度,样品重复测定 3 次求均值。
抑制率公式为:抑制率 (%) = [(OD对照 -
OD样品)/OD空白]× 100%
2. 2. 2 中华苦荬菜总黄酮对 α -葡萄糖苷酶活性抑
制的测定
α -葡萄糖苷酶活性抑制试验主要参考 Sigma -
Aldrich的标准方法,具体步骤为:96 孔板加入 20 μL
0. 03 mg /mL的 α -葡萄糖苷酶液,后分别加入 40 μL
磷酸盐缓冲液和中华苦荬菜总黄酮提取液作为对照孔
和样品孔,混合均匀后 37℃孵育 10 min,再分别加入
40 μL 10 mmoL /L PNPG,37℃反应 30 min,加入 100
μL 0. 1 moL /L Na2CO3终止反应,在酶标仪上高速振荡
混合后于 405 nm处测定吸光度,样品重复测定 3 次求
均值。抑制率公式同 2. 2. 1。
3 结果
3. 1 单因素试验
3. 1. 1 乙醇浓度对总黄酮得率的影响
试验比较了以 30%、40%、50%、60%、70%的乙
醇浓度,提取时间 2 h,料液比为 1:20 的条件下的总黄
酮得率。试验结果表明,乙醇浓度在 30%到 40%之
间,提取得率呈上升趋势,在 40%后开始下降,且至
70%时最低,故乙醇浓度为 40%时中华苦荬菜总黄酮
提取得率最高,选取此乙醇浓度作为固定提取条件。
3. 1. 2 提取时间对总黄酮得率的影响
试验分别考察了提取次数为 2 次,料液比为 1∶ 8,
提取时间分别为 1 h,1. 5 h,2 h,2. 5 h 条件下的总黄
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酮得率。试验结果表明,随着提取时间的延长,中华苦
荬菜总黄酮的得率在 1 ~ 2. 5 h 之间呈递增趋势,结果
差距较大;当达到 2. 5 h 时提取得率最高,之后则降
低,这可能是由于中华苦荬菜总黄酮的溶出率在 2. 5 h
时达到平衡,故 2. 5 h后随着时间的增加,提取得率并
未增高。
3. 1. 3 提取次数对总黄酮得率的影响
试验分别考察了提取时间为 2 h,料液比为 1 ∶ 8,
提取次数分别为 1 次,2 次,3 次,4 次的条件下的总黄
酮得率。试验结果表明,提取中华苦荬菜 1 次到 3 次
之间,提取得率呈上升趋势,且结果差距较大。当提取
3 次时,总黄酮的提取得率最高,继续增加提取次数对
结果影响不大。这可能是由于提取 3 次后,中华苦荬
菜中的总黄酮已经基本提取完全,故继续增加提取次
数对提取得率影响不大。
3. 1. 4 料液比对总黄酮得率的影响
试验分别考察了提取时间为 2 h,提取次数 2 次,
料液比分别为 1∶ 6,1∶ 8,1∶ 10,1∶ 12 的条件下的总黄酮
得率。试验结果表明,在 1∶ 41∶ 12 范围内,随着料液比
的增加,得率也随之增加,但考虑到生产成本,不再对
1∶ 12 之后的料液比进行考察。
3. 2 正交试验分析
正交试验对提取时间(A)、提取次数(B)、空白因
素(C)、料液比(D)四个因素作进行考察,实验结果如
表 2 所示,以总黄酮得率为考察指标,极差 R 值显示
因素作用主次分别为 B > A > D;即提取次数是影响乙
醇回流提取中华苦荬菜总黄酮的最重要因素。对实验
结果进行方差分析,结果如表 3 所示,以 C 列为误差
产生列,方差分析结果表明,提取次数对中华苦荬菜总
黄酮得率的影响达到显著水平(P < 0. 05),最适宜的
提取工艺组合为 A3B3D1,与正交表中实际条件一致,
即提取时间为 3 h,提取次数为 3 次,料液比为 1∶ 8,此
条件下提取总黄酮得率为 16. 610 mg /g。
3. 3 验证实验
根据以上所拟选出的最佳工艺条件 A3B3D1,称取
中华苦荬菜药材适量按条件进行提取,得出总黄酮含
量均值为 16. 879 mg /g,证明此条件具有良好的重复
性,工艺稳定,可作为中华苦荬菜总黄酮提取的扩大试
生产的依据。
3. 4 降血糖活性试验
α -淀粉酶和 α -葡萄糖苷酶是影响血糖的两个
重要因素,抑制二者能使碳水化合物的消化过程延长,
单糖吸收也相应减缓,故餐后血糖升高幅度降低。因
此测定中华苦荬菜总黄酮对二者的抑制作用,结果为
中华苦荬菜总黄酮对 α -淀粉酶和 α -葡萄糖苷酶活
性的抑制率分别为 41. 4%和 52. 3%。
表 2 L9(3
4)正交实验结果
编号 A提取时间 B提取次数 C空白 D料液比
总黄酮得
率(mg /g)
1 1 1 1 1 13. 496
2 1 2 2 2 14. 529
3 1 3 3 3 15. 492
4 2 1 2 3 14. 458
5 2 2 3 1 15. 435
6 2 3 1 2 15. 435
7 3 1 3 2 13. 595
8 3 2 1 3 15. 421
9 3 3 2 1 16. 610
K1 14. 506 13. 850 14. 784 15. 180
K2 15. 109 15. 128 15. 199 14. 52
K3 15. 209 15. 846 14. 841 15. 124
R 0. 703 1. 996 0. 415 0. 660
表 3 方差分析结果
方差来源 离均差平方和 自由度 F值 显著性
A 0. 868 2 2. 855
B 6. 134 2 20. 178 *
D 0. 805 2 2. 648
误差(C) 0. 300 2
4 讨论
本实验筛选得到中华苦荬菜总黄酮回流提取最优
乙醇浓度为 40%,所得乙醇浓度较低,可大量节省生
产成本。在此基础上所得提取方法与其他提取方法相
比[7 - 8],具有良好的重复性和准确度。回流提取法简
便易行,本实验提取得到的总黄酮含量比较于其他文
献[9]同法提取含量较高,提取工艺稳定可行,可作为
进一步扩大生产的依据,具有良好的应用前景和实际
意义。
实验首次考察了中华苦荬菜总黄酮对 α -淀粉酶
和 α -葡萄糖苷酶的抑制作用,并得到了较高的抑制
率。目前广泛应用于临床的 α -淀粉酶和 α -葡萄糖
苷酶抑制剂都有一些副作用如腹泻,便秘,肠胃痉挛
等,中华苦荬菜总黄酮提取物对 α -淀粉酶和 α -葡
萄糖苷酶的抑制作用较为温和,能够减轻一般抑制剂
对酶的抑制而造成的未吸收的碳水化合物的发酵问
题[10],从而安全有效地降低血糖,为后续研究提供方
向和指导。
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蚓激酶肠溶胶囊的稳定性考察
井中旭1,张妍妍2,冯宇飞2*
(1.黑龙江中医药大学附属第二医院,黑龙江 哈尔滨 150001;2.黑龙江中医药大学,黑龙江 哈尔滨 150040)
摘 要:目的:以性状、崩解时限、效价测定为指标考察蚓激酶肠溶胶囊的稳定性。方法:采用影响因素
实验、加速实验、长期实验进行考察。结果:样品在高温条件下、强光条件下、高湿度条件下放置 10 天,
分别在第 5 天、10 天对样品进行考察,结果各考察项目均无明显变化,三批中试样品经加速试验 6 个月
及长期试验 9 个月考查,各项指标均无明显变化。结论:为了更好的保证药品质量,把蚓激酶肠溶胶囊
的贮藏条件规定为:本品贮藏条件应为密封,在阴凉干燥处保存,有效期暂定 2 年。
关键词:蚓激酶;肠溶胶囊;稳定性
中图分类号:R283. 6 文献标识码:A 文章编号:1002 - 2406(2016)03 - 0044 - 02
基金项目:黑龙江省博士后资金资助项目(No. LBH - Z14203)
作者简介:井中旭(1983 -),男,助理研究员,硕士,主要从事新药开发
研究工作。
通讯作者:冯宇飞* (1982 -),女,讲师,博士,主要从事中药注射剂及
新药开发研究工作。
收稿日期:2015 - 12 - 31
修回日期:2016 - 01 - 15
蚓激酶在临床上可以很好的预防和治疗血栓疾
病,是从赤子爱胜蚓中提取的蚯蚓纤溶酶,具有预防、
治疗血栓病的功效[1 - 4]。多种水溶性酸性蛋白质为蚓
激酶主要溶栓成分。为了满足临床需要,我们开展了
蚓激酶肠溶胶囊的研究,药品的稳定性是药品质量的
重要评价指标,是保证药品有效性和安全性的重要基
础。在处方及制备工艺研究的基础上,我们对蚓激酶
肠溶胶囊的稳定性进行了考察。根据《中国药典》
2010 年版二部附录 XIX C 药物稳定性试验指导原则
进行考察,定为:性状、崩解时限、效价测定,并在考察
期末增加微生物限度检查。
1 试药与仪器
蚓激酶原料药(天津贾立明蚯蚓养殖有限公司,
18000 单位 /mg);电子天平(JD1000 - 2,沈阳龙腾电
子称量仪器有限公司);TU - 1810 紫外可见分光光度
计、电热恒温鼓风干燥箱(DHG -914A型,上海一恒科
技有限公司);干燥器;称量瓶等。
2 实验方法
2. 1 影响因素试验
2. 1. 1 强光试验
取蚓激酶肠溶胶囊,在(4500 ± 500)Lx 强光下放
置 10 天,分别在第 5 天、10 天取样,对样品的性状、崩
解时限及效价进行检查。
2. 1. 2 高温试验
取蚓激酶肠溶胶囊,在温度为 60℃条件下放置 10
天,分别在第 5 天、10 天取样,对样品的性状、崩解时
限及效价进行检查。
2. 1. 3 高湿度试验
取蚓激酶肠溶胶囊,在温度为 25℃、相对湿度为
(90 ±5)%条件下放置 10天,分别在第 5天、10天取样,
对样品的性状、吸湿增重、崩解时限及效价进行检查。
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