全 文 :湖北中医杂志 2016 年 1 月第 38 卷第 1 期
·药学研究·
正交实验法优选竹节参茎叶中总黄酮的碱水提取工艺
刘国玲1,肖晏婴2
(1.湖北省南漳县中医院,湖北 南漳 441500;2.湖北省襄阳市中医医院,湖北 襄阳 441000)
关键词:竹节参茎叶;总黄酮;正交试验法;碱水提取
中图分类号:R284. 2 文献标识码:A 文章编号 1000 - 0704(2016)01 - 0074 - 02
竹节参(Panax japonicus C. A. Mey)又名竹节三七、
竹节人参、白三七,系五加科(Araliaceae)人参属植物竹
节参的干燥呈竹鞭状根茎,主要分布于长江以南,是我
国西南地区土家族、苗族集聚地民间常用的民族药。
竹节参性味甘苦、温,具有活血化淤,消肿止痛,止咳化
痰,滋补强壮等多种功效[1]。现代研究表明竹节参具
有和同属植物人参、三七相类似的成分,竹节参的茎叶
中也含有与地下根茎相类似的化学成分,是一种不可
忽视的宝贵药用资源[2]。为了进一步对竹节参进行综
合利用,采用正交实验法对其总黄酮的提取工艺进行
优选。
1 仪器与试药
竹节参茎叶(购自湖北恩施州中药材研究所竹节
参种植基地,经陈平教授鉴定为五加科植物竹节参 Pa-
nax japonicus C. A. Mey. 的茎叶。)DZX - 1(6050B)型
真空干燥箱(上海福玛实验设备有限公司),SHB - B95
型循环式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司) ,RE
-52CS型旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂),DZKWC
电子恒温水浴锅(北京市光明医疗仪器厂),UV -
2102PC型紫外可见分光光度计(尤尼科上海仪器公
司),高速万能粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司),
HY -3 多功能振荡器(江苏金坛医疗仪器厂)。乙醇、
亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠(分析纯,天津市科密欧化
学试剂开发中心),芦丁(批号:100080 - 200424,中国
药品生物制品鉴定所)。
2 方法与结果
2. 1 总黄酮的测定
2. 1. 1 标准曲线制作[2 - 3]:精密称取芦丁标准品 5mg,
置 50mL 容量瓶中,用 70%乙醇适量置水浴上加热溶
解,放冷,用 70%乙醇稀释至刻度,摇匀,并准确量取
1. 0,2. 0,3. 0,4. 0,5. 0mL,分别置于 10mL 容量瓶中,
各加 70%乙醇补充至 5. 0mL,然后加 5%亚硝酸钠溶液
0. 3mL摇匀,放置 6min,加 10%硝酸铝溶液 0. 3mL 摇
匀,放置 6min,再加 4%氢氧化钠溶液 4mL,用水定容到
10mL,放置 15min后,再摇匀放置 20min,置比色皿中,
在波长 500nm处测定吸收度,以芦丁标准品溶液的浓
度(X)为横坐标,测得的峰面积(Y)为纵坐标,进行线
性回归,结果表明:芦丁标准品在 0. 01mg /mL - 0. 05
mg /mL范围内线性良好,其回归方程为:Y = 12. 67X -
0. 0637,(r = 0. 9997,n = 5)。
2. 1. 2 样品中总黄酮含量的测定:用高速粉碎机研碎
药材,过 80 目筛,称取样品 5g,以各个单因素和正交实
验设计的各个工艺进行提取、过滤,残渣用蒸馏水冲洗
3 次,合并滤液,浓缩,70%乙醇定容至 100mL,分别量
取待测液 1mL,加入 10mL的容量瓶中定容,并按照“2.
1. 1”中所采用的方法测定吸光度,计算样品中的总黄
酮提取率 (以芦丁计):提取率(%)= 1000C /W ×
100%。式中 C为样品浓度,W为样品的质量(mg)。
2. 2 试验内容
在前期单因素预实验的基础上,确定碱水提取法
的因素水平有提取温度(A)、提取时间(B)、提取次数
(C)和料液比(D)。见表 1。
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湖北中医杂志 2016 年 1 月第 38 卷第 1 期
Hubei Journal of TCM JAN. 2016. Vol. 38,No. 1
表 1 碱水提取法正交因素水平表
水平 提取温度(A)提取时间(B)提取次数(C) 料液比(D)
1 60 40 1 1:10
2 70 60 2 1:15
3 80 80 3 1:20
2. 3 试验结果
根据正交试验的因素水平表进行实验,以总黄酮
得率为评价指标,考察实验结果,结果见表 2 -表 3。
表 2 碱水提取法正交试验方案与结果
试验号
因素
A B C D
总黄酮提取率(%)
1 1 1 1 1 0. 45
2 1 2 2 2 0. 63
3 1 3 3 3 0. 76
4 2 1 2 3 0. 73
5 2 2 3 1 0. 82
6 2 3 1 2 0. 76
7 3 1 3 2 0. 69
8 3 2 1 3 0. 71
9 3 3 2 1 0. 74
K1 1. 834 1. 872 1. 910 2. 003
K2 2. 307 2. 153 2. 099 2. 072
K3 2. 140 2. 257 2. 273 2. 206
k1 0. 611 0. 624 0. 637 0. 668
k2 0. 769 0. 718 0. 700 0. 691
k3 0. 713 0. 752 0. 758 0. 735
极差 R 0. 158 0. 128 0. 121 0. 068
因素 A > B > C > D
最优方案 A2B3C3D3
表 3 碱水提取法正交试验方差分析表
因素 SS df MS F 显著性
A 0. 038 2 0. 019 6. 333
B 0. 027 2 0. 0135 4. 500
C 0. 020 2 0. 010 3. 333
D 0. 01 2
总和 0. 095 8
F0. 1(2,2)= 9,F0. 0 5(2,2)= 19。
从表 2 可以看出因素对指标的影响的大小顺序为
A > B > C > D。即提取温度对实验结果影响最大,提取
时间次之,料液比影响最小。从表 3 可以看出提取工
艺条件为 A2B3C3D3。为了降低能耗、缩短提取周期、降
低成本,将提取次数降为 2 次,料液比改为 1:30 较为
适宜。通过综合评价,碱水提取竹节参地上部分总黄
酮的提取工艺可最终确定为 A2 B3 C2 D2即浸提温度为
70℃、提取 2 次、提取时间 60min、料液比 1:15,提取液
pH值为 10。以此工艺进行验证试验,其竹节参地上部
分茎叶总黄酮得率为 0. 88%。
3 讨论
现代研究表明竹节参在中枢神经系统、消化系统、
心血管系统、免疫系统、炎症、疲劳、肿瘤等方面均有不
同程度的药理活性,皂苷类成分是竹节参中研究最多
的成分,也是主要活性成分。竹节参地上部分茎叶中
总黄酮含量较高,值得加以开发以提高综合利用。
前期试验曾用超声波提取总黄酮,乙醇浓度 70%,
温度 70℃,料液比 1:30,超声提取时间 30min,提取次
数 2 次。在此最优工艺下提取率达到 0. 89%,但仅在
实验室条件下,无法大批量生产。碱水法虽然耗时长,
但其具有对生产条件要求低、操作简便、易控制等优
点,在实际工业化生产中,应采用碱水法提取竹节参茎
叶总黄酮。
参考文献:
[1] 中国药典(一部)[S]. 2010:129 - 129.
[2] 张志信,宋关斌,张仕秀. 正交试验法优选三七茎叶中总
黄酮的提取工艺[J].生物技术,2006,16(5):65 - 76.
[3] 郑诚乐,许伟东,潘东明. 正交试验法测定锥栗总黄酮含
量技术研究[J].中国农学通报,2009,25(1):128 - 131.
(收稿日期:2015 -06 -08)
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