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峨参提取工艺的优化研究



全 文 :峨参提取工艺的优化研究
丁昭莉 ,王岳峰* ,刘苡菡 (西南交通大学生命科学与工程学院 ,四川峨眉山 614202)
摘要 [目的 ]研究从峨参中提取峨参内酯的最佳工艺。 [方法]采用超声波提取和回流提取方法 ,应用正交试验进行优化 ,以峨参内酯
为指标性成分 ,通过高效液相法测定提取的峨参内酯含量。 [结果]超声波提取法的最佳提取条件为甲醇量 120ml,超声频率 90Hz,超
声时间 30min;回流提取法的最佳提取条件为甲醇量 60ml,回流温度 65℃,回流时间 90 min。 [结论 ]初步掌握了提取时间 、甲醇量和
提取温度相互作用对峨参提取率的影响 ,且回流提取率优于超声波提取率。该工艺设计合理、稳定、可行 ,有较强的实用价值。
关键词 峨参内酯;超声;回流提取;工艺
中图分类号 S567.23+9  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2009)31-15424-02
StudyonOptimizedExtractionProcessofAnthriscussylvestris
DINGZhao-lietal (SchoolofLifeScienceandEngineering, SouthwestJiaotongUniversity, Sichuan, Emeishan614200)
Abstract  [ Objective] TheresearchaimedtostudythebesttechnologyofextractinganthricinfromtherootsofAnthriscussylvestris.[ Meth-
od] Usingultrasonicextractionandrefluxextractionseparately, theorthogonaltestwascarriedouttooptimizetheextractionconditions;Using
anthricinasindexcomponent, HPLCwasusedtoanalyzethecontentofanthricinextractedfromtherootsofAnthriscussylvestris.[ Result] The
optimumextractionconditionsofultrasonicextractionweredeterminedasfolows:methanolvolumeof120ml, ultrasonicfrequencyof90Hz,
timeof30 min;Andtheoptimumconditionsofrefluxextractionwereobtained:methanolof60ml, temperatureof65 ℃, timeof90 min.
[ Conclusion] Theeffectsofthetime, methanolandtemperatureontheextractionratioofanthricinfromtherootsofAnthriscussylvestriswere
preliminarilymastered.Theextractionratiooftheultrasonicextractionwashigherthanthatofrefluxextraction.Andtheprocessdesignisrea-
sonable, stable, feasible, andpossesseshighpracticalvalue.
Keywords Anthricin;Ultrasonic;Reflux;Process
基金项目 四川省科技厅项目(07JY029-062)。
作者简介 丁昭莉(1985-),女 ,重庆人 ,硕士研究生 , 研究方向:峨参
开发。 *通讯作者。
收稿日期  2009-06-26
  峨参为伞形科峨参属植物峨参 [ Anthriscussylvestris
(L.)Hofm]的根 ,俗称田七 、金山田七 、萝卜七等 ,与峨蕊 、
雪磨芋 ,历来被人们认为是峨眉山的三大特产而闻名远近 。
峨参性甘 、味辛 、微苦 ,入脾 、胃 、肺三经 ,具有补中益气 ,补肺
平喘 ,祛瘀生新之功效 [ 1] ,可用于治疗跌打损伤 、脾虚腹胀 、
四肢乏力 、肺虚咳喘等症。峨参多为四川民间常用的中草
药 ,由于对其研究较少 ,且研究多是从生态学 [ 2-3] 、栽培
学 [ 4-5]等方面进行的 ,使得峨参的应用受到很大的局限 。关
于峨参化学成分方面的研究 ,国内文献报道很少。峨参的功
效与其有效化学成分密切相关 ,据文献报道 ,峨参内酯具有
抑制癌细胞增殖 ,抗有丝分裂和抗病毒作用 [ 6-8] 。为提高峨
参的利用率 ,更好地开发利用峨参药用植物资源 ,笔者对峨
参提取峨参内酯的工艺进行了优化 ,以期为峨参的工业化生
产提供技术依据。
1 材料与方法
1.1 材料 峨参 ,购于四川省峨眉山市淑珍药店 ,产地为四
川峨眉山 ,经中药鉴定学专家宋良科教授鉴定;对照品:峨参
内酯(99.8%),西南交通大学生物科学与工程学院中药化学
室提供。
1.2 方法
1.2.1 提取溶剂的优选。根据峨参内酯的性质 ,选择甲醇 、
乙醇 、氯仿 、石油醚 、丙酮为溶剂 ,研究不同溶剂的提取效果 。
相同条件下 ,精密称取峨参样品 4.000 0 g,分别加入 100 ml
甲醇 、乙醇 、氯仿 、石油醚 、丙酮 ,超声提取 ,测定峨参内酯
含量。
1.2.2 峨参内酯的提取。
1.2.2.1 超声波提取法 。
(1)正交设计。对甲醇量 、超声时间 、超声频率 3个因素
按 L9 (34 )正交表进行试验 ,优选提取工艺。因素水平
见表 1。
表 1 超声波提取法正交试验设计水平与因素
Table1 Thelevelsandfactorsoftheorthogonaltestfortheultrasonic
extractionmethod
水平
Levels
甲醇量(A)∥ml
Methanolvolume
超声频率(B)∥Hz
Ultrasonicfrequency
超声时间(C)∥min
Ultrasonictime
1 30 50 30
2 60 70 60
3 120 90 90
  (2)试验方法。称取 9份样品 ,每份约 2.0 g,置锥形瓶
中 ,称重。随后 1、6、8号样品瓶中直接加入规定浓度的甲醇
溶液 ,超声 30min后补足重量 ,过滤 ,冲洗滤渣和锥形瓶 ,合
并滤液与洗液 ,蒸干 ,并用色谱甲醇定容至 25 ml作为供试
品;2、4、9号样品瓶先加入规定浓度的甲醇溶液的 50%,超
声 30min后补足重量 ,过滤 ,滤渣再加剩余甲醇溶液超声 30
min,补足重量 ,过滤 ,冲洗滤渣和锥形瓶 ,合并 2次滤液和洗
液 ,蒸干 ,并用色谱甲醇定容至 25 ml作为供试品;3、5、7号
样品瓶先加入规定浓度的甲醇溶液 1/3,超声 30 min后补足
重量 ,过滤 ,滤渣再加 1/3甲醇溶液超声 30 min,补足重量 ,
过滤 ,滤渣再加 1/3甲醇溶液超声 30 min,补足重量 ,过滤 ,
冲洗滤渣和锥形瓶 ,合并 3次滤液和洗液 ,蒸干 ,并用色谱甲
醇定容至 25 ml作为供试品 。
1.2.2.2 回流提取法。
(1)正交设计。对甲醇量 、回流时间 、回流温度 3个因素
按 L9 (34 )正交表进行试验 ,优选提取工艺。因素水平
见表 2。
  (2)试验方法。称取 9份样品 ,每份约 2.0 g,置圆底烧
瓶中 ,称重。随后 1、6、8号样品瓶中直接加入规定浓度的甲
醇溶液 ,回流 30 min后补足重量 ,过滤 ,冲洗滤渣和圆底烧
责任编辑 孙红忠 责任校对 况玲玲安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2009, 37(31):15424-15425, 15428
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2009.31.111
瓶 ,合并滤液与洗液 ,蒸干 ,并用色谱甲醇定容至 25 ml作为
供试品;2、4、9号样品瓶先加入规定浓度的甲醇溶液 1/2,回
流 30 min后补足重量 ,过滤 ,滤渣再加剩余甲醇溶液回流 30
min,补足重量 ,过滤 ,冲洗滤渣和圆底烧瓶 ,合并 2次滤液和
洗液 ,蒸干 ,并用色谱甲醇定容至 25 ml作为供试品;3、5、7
号样品瓶先加入规定浓度的甲醇溶液 1/3,回流 30min后补
足重量 ,过滤 ,滤渣再加 1/3甲醇溶液回流 30 min,补足重
量 ,过滤 ,滤渣再加剩余甲醇溶液回流 30 min,补足重量 ,过
滤 ,冲洗滤渣和圆底烧瓶 ,合并 3次滤液和洗液 ,蒸干 ,并用
色谱甲醇定容至 25 ml作为供试品 。
表 2 回流提取法正交试验设计水平与因素
Table2 Thelevelsandfactorsoftheorthogonaltestfortherefluxex-
tractionmethod
水平
Levels
甲醇量(A)∥ml
Methanolvolume
回流温度(B)∥℃
Refluxtemperature
回流时间(C)∥min
Refluxtime
1 30 65 30
2 60 80 60
3 120 95 90
1.2.3 峨参内酯含量的测定 。
(1)色谱条件。色谱柱 , Kromasil100-5C18柱 (5 μm,
250.0×4.6 mm, 100 A);流动相 ,甲醇∶水(55∶45);柱温 , 30
℃;流速 , 0.8ml/min;检测波长 , 290 nm;进样量 , 10 μl。
(2)标准曲线的制定。取峨参内酯对照品 0.001 8 g精
密称定 ,置于 10 ml容量瓶中 ,加流动相溶解并稀释至刻度 ,
摇匀 ,配制成 0.18 mg/ml的对照品液。分别精确吸取该对
照品液 2.5、5.0、7.5、10.0、12.5、15.0 μl进样 ,记录峰面积 ,
以含量(μg)为横坐标(X),峰面积为纵坐标(Y),进行线性回
归 ,得方程 y=1 268 561.3x-24 604.6, R2 =0.999 8,表明在
0.45 ~ 2.70 μg范围内峨参内酯峰面积值与进样量有良好的
线性关系。
(3)精密度试验。取同一浓度 0.18 mg/ml的对照品溶
液 ,连续进样 6次 ,每次 10 μl,比较峰面积。
(4)稳定性试验。 2种提取方法都各取同一样品溶液分
别在制备后 0、4、8、12、16h,按上述色谱条件进行测定。
(5)重现性试验。 2种提取方法都各取同一份样品溶
液 ,连续进样 6次 ,测定峰面积 ,计算峨参内酯的含量。
(6)回收率试验。取已知含量的样品粉末约 2 g,加入
适量峨参内酯对照品 , 按上述色谱条件测定。
2 结果与分析
2.1 溶剂的优选 试验结果表明(表 3),用甲醇提取测得
峨参内酯含量最高 ,所以试验选用甲醇作为提取溶剂 。
表 3 溶剂的优选
Table3 Theoptimizationofsolvents
溶剂
Solvents
峰面积
Peakarea
峨参内酯含量∥%
Anthricincontent
甲醇 601 173.4 0.032 04
乙醇 580 838.4 0.030 67
氯仿 429 718.4 0.023 64
石油醚 416 726.3 0.021 50
丙酮 552 065.5 0.029 04
2.2 2种提取方法正交试验设计及结果分析
2.2.1 超声波提取。从表 4可知 ,影响提取效率的因素依
次为 A>B>C;各因素的最优水平组合为 A3B3C1 ,即最佳工
艺条件是甲醇量 120 ml,超声频率 90 Hz,超声时间 30min。
表 4 超声波提取 L9(34)正交试验设计及结果分析
Table4 ThedesignandresultsanalysisofL9(34)orthogonaltestfor
ultrasonicextractionmethod
实验号
TestNo. 1(A) 2(B) 3(C) 4(空白)
峨参内酯含量∥%
Anthricincontent
1 1 1 1 1 0.017 81
2 1 2 2 2 0.017 60
3 1 3 3 3 0.016 41
4 2 1 2 3 0.021 50
5 2 2 3 1 0.022 46
6 2 3 1 2 0.023 48
7 3 1 3 2 0.023 62
8 3 2 1 3 0.023 22
9 3 3 2 1 0.025 68
k1 0.051 82 0.062 93 0.064 82 0.065 95
k2 0.067 45 0.063 28 0.064 79 0.064 71
k3 0.072 52 0.065 90 0.062 50 0.061 13
R 0.020 70 0.002 96 0.002 32 0.004 82
2.2.2 回流提取。从表 5可知 ,影响提取效率的因素依次
为 A>C>B;各因素的最优水平组合为 A2 B1C3 ,即最佳工艺
条件是甲醇量 60ml,回流温度 65 ℃,回流时间 90 min。
表 5 回流提取 L9(34)正交试验设计及结果分析
Table5 ThedesignandresultsanalysisofL9(34)orthogonaltestfor
therefluxextractionmethod
实验号
TestNo. 1(A) 2(B) 3(C) 4(空白)
峨参内酯含量∥%
Anthricincontent
1 1 1 1 1 0.028 22
2 1 2 2 2 0.028 15
3 1 3 3 3 0.027 36
4 2 1 2 3 0.032 27
5 2 2 3 1 0.035 53
6 2 3 1 2 0.031 78
7 3 1 3 2 0.032 19
8 3 2 1 3 0.027 72
9 3 3 2 1 0.029 07
k1 0.083 73 0.092 67 0.087 71 0.092 82
k2 0.099 57 0.091 40 0.089 49 0.092 11
k3 0.088 98 0.088 21 0.095 08 0.087 35
R 0.015 84 0.004 47 0.007 36 0.005 47
2.3 精密度试验 计算得峰面积的 RSD<2.0%,试验结果
表明 ,精密度良好。
2.4 稳定性试验 2种提取方法的峰面积的 RSD<2.0%,
试验结果表明 ,样品溶液在 16 h内稳定性良好。
2.5 重现性试验 2种提取方法的峨参内酯含量 RSD<
2.0%,试验结果表明 ,测定方法的重现性良好。
2.6 回收率试验 超声波提取法和回流提取法所得的峨参
内酯平均回收率分别为 98.98%、99.97%, RSD<2.0%,试验
结果表明 ,这 2种方法加样回收良好 。
3 结论
综合上述结果可见 ,回流提取率优于超声波提取率 ,建
议选择回流提取法作为峨参中峨参内酯提取的优化方法。
(下转第 15428页)
1542537卷 31期                丁昭莉等 峨参提取工艺的优化研究
条件 、降低生产成本以提取更多 、更纯的辣椒素是目前研究
的方向。相信在不久的将来 ,研究者可以比较全面地认识辣
椒素 ,找到更科学的途径 ,使辣椒素的经济价值得到进一步
推广。
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(上接第 15425页)
该研究采用高效率 、快速 、经济的正交试验方法 ,严格按照
试验操作方法进行操作 ,完成了峨参提取工艺的优选 ,初步
掌握了提取时间 、甲醇量和提取温度相互作用影响着峨参
的提取效率 ,对今后峨参药用资源的利用 ,扩大至规模化生
产 ,具有较好的实用价值。
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