全 文 :技术与方法
卫矛总黄酮的超声提取工艺研究
林 锋 , 许冬梅 , 吴延丽 , 董陆陆*
(哈尔滨医科大学 有机化学教研室 , 黑龙江 哈尔滨 150081)
[ 摘要] 目的 研究卫矛中总黄酮的超声提取技术 ,确立最佳提取条件。方法 采用超声波提取技术从卫矛中提
取总黄酮 ,运用大孔吸附树脂进行分离纯化 , 采用 L9(34)正交实验法 ,考察乙醇浓度 、乙醇用量 、提取时间和提取次
数对总黄酮提取的影响 ,用分光光度标准曲线法测定含量。 结果 卫矛总黄酮的提取影响程度为:提取次数>乙
醇用量>提取时间>乙醇浓度。最佳工艺条件为采用 5 倍量 60%乙醇超声提取 3 次 , 每次 60min。结论 与常规
的提取方法相比 ,超声波提取法具有提取时间短 、简单 、收率高 、无需加热等优点 , 为大生产提供科学依据。
[ 关键词] 卫矛;总黄酮;正交实验法;超声波提取
[ 中图分类号] R285.1 [ 文献标识码] A [文章编号] 1000-1905(2006)04-0324-03
Study on ultrasonic extraction technics of flavonoids in Euonymus Sacrosancta Koidz
LIN Feng ,XU Dong-mei ,WU Yan-li , et al
(Department of Organic Chemistry ,Harbin Medical University , Harbin 150081 , China)
Abstract:Objective To study the ultrasonic extraction technics of total flavonoids in Euonymus Sacrosancta
Koidz and optimize factors of extraction.Methods The ultrasonic extraction technics was used to extract the
total flavonoids from Euonymus Sacrosancta Koidz.To separate and purify them by the macroporous absorption
resin.Orthogonal design was used for studying the effect of ethanol concentration , solvent quantity , ultrasonic
time and extraction times.UV-spectrophotometry was used for the determination of total flavonoids.Results
The order of factors to affect the flavonoid extraction was extraction frequency>quantity of ethanol used>ultra-
sonic time>ethanol concentration.The best extracting technical conditions were as follow:5 times of amount of
60% ethanol , and extracted for 3 times , and each time for 60 minutes.Conclusion Compared with traditional
extraction ,ultrasonic method can save time ,be easy to operate , improve extraction rates and need no heating.
This extracting method can provide a scientific basis for manufacture.
Key words:Euonymus Sacrosancta Koidz;flavonoids;orthogonal test;ultrasonic extraction
[收稿日期] 2005-12-21
[基金项目] 黑龙江省科技厅攻关项目(GC04C50103)
[作者简介] 林 锋(1979-), 女 ,黑龙江哈尔滨人 ,助教 ,硕士研究
生。 *通讯作者
卫矛又名鬼箭羽 ,是卫矛科落叶灌木 ,黄酮类化
合物是卫矛的主要活性成分之一[ 1] 。中医用于破
血 ,活血化淤和止痛 ,临床报道卫矛治疗心绞痛和肺
心病有效 ,无毒副作用[ 2 , 3] 。拟以卫矛为主要药材 ,
制成具有治疗心绞痛作用的制剂。本次实验运用超
声提取技术 ,以正交实验法筛选提取卫矛总黄酮的
最佳工艺 。
1 试剂与仪器
1.1 试剂
标准品芦丁(中国药品生物制品检定所);D101
型大孔吸附树脂(天津市汇达化工有限公司);其他
试剂均为国产分析纯;卫矛(采摘于黑龙江省帽儿
山 ,采摘时间:2004年 8月)。
1.2 仪器
UV-2550型紫外可见分光光度计(岛津公司);
KQ-50型超声波清洗器(昆山超声仪器有限公司);
RE-52AA旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂);YXYQ
型循环水多用真空泵(山东鄄城华鲁电热仪器有限
公司);AL-104型电子天平(梅特勒-托利多仪器(上
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第 40卷 第 4期
2006年 8月
哈尔滨医科大学学报
JOURNAL OF HARBIN MEDICAL UNIVERSITY
Vol.40 ,No.4
Aug.,2006
海有限公司)常规玻璃仪器。
2 结果
2.1 实验因素与因素水平的确立
采用正交实验 L9(34)设计安排实验。根据卫矛
总黄酮的理化性质 ,考察了乙醇浓度(A)、乙醇用量
(B)、超声提取时间(C)及提取次数(D)4个因素 ,每
个因素选择3个水平[ 4] ,见表 1。
表 1 因素水平表
水平 乙醇浓度(A)(%)
乙醇用量(B)
(倍数)
提取时间(C)
(min)
提取次数(D)
(次)
1 60 5 20 1
2 70 10 30 2
3 80 15 60 3
2.2 提取工艺条件优选
将采摘的卫矛晾干 、粉碎。称取卫矛的茎(含
翅)19g和卫矛的叶 1g ,混合 ,共 9份 。将卫矛的茎
(含翅)剪成约 1cm左右的小段 ,叶捏碎。按正交实
验设计(见表 2)超声提取。提取液抽滤 ,用旋转蒸
发器蒸发浓缩至无醇味 ,加入 3倍药材量的蒸馏水 ,
放入冰箱中(4 ~ 6℃),静置约 20h。静置后的提取
液抽滤2次 ,并浓缩 ,浓缩液过 D101-大孔吸附树脂
柱[ 5] 。先用蒸馏水冲洗柱子直至流出液无色或几乎
无色 ,弃去水洗液以除去水溶性杂质。再用 80%乙
醇为洗脱剂洗脱 ,洗脱过程中 , 柱子中有一宽度在
0.5cm 左右的色谱带缓慢下移 。当色谱带接近玻璃
柱下端出口时 ,用 FeCl3 溶液作为指示剂 ,当流出液
使指示剂刚好变色时 ,用锥形瓶接收洗脱液 ,直至洗
脱液遇指示剂无特征反应。将接收到的洗脱液浓
缩 、蒸干 ,得总黄酮粗品 。分别称重 ,代入下列公式
计算:提取率 =干膏量(g) 原料质量(g)×100%。
结果见表 2。
2.3 总黄酮含量测定方法
2.3.1 标准曲线的制作:用UV-2550型紫外可见分
光光度计测定提取物中总黄酮的含量(以芦丁计
算)[ 6] 。精密称取 0.0050g 芦丁标准品 ,用 60%乙醇
溶解并定容于 50.0ml容量瓶中。精密吸取 0.0ml 、
1.0ml 、2.0ml 、3.0ml 、4.0ml 、5.0ml于 10.0ml容量瓶
中 ,并依次标记为:空白 、1号 、2 号 、3号 、4号 、5号 ,
然后分别加入一定 30%乙醇使成 5.0ml。先加 5%
NaNO2 溶液 0.3ml , 摇匀 ,放置 6min;再加 10% Al
(NO3)3 溶液 0.3ml ,摇匀 ,放置 6min;加 4%NaOH 溶
液4.0ml ,用蒸馏水稀释至 10.0ml ,放置 10 ~ 20min。
在 300 ~ 700nm波长范围内测定 3号标准溶液的 UV
光谱 。确定最大吸收波长为 507.0nm。在 λmax =
507.0nm处测定 1 ~ 5号标准溶液的吸光度 ,得到浓
度(C)对吸光度(A)的标准曲线回归方程为:A=
10.473C-0.0095 , r=0.9997。
2.3.2 样品总黄酮含量的测定:从 9份样品提取物
中分别精密称取 0.0250g ,用 70%乙醇溶解并稀释
至 25.0ml;精密吸取上述溶液各 1.0ml ,按标准曲线
法操作 ,测定吸光度。代入回归方程得此 9 份样品
溶液中总黄酮浓度 。代入下列公式:卫矛总黄酮质
量=(样品溶液总黄酮浓度×250)×干膏量/样品质
量;卫矛总黄酮含量 =总黄酮质量/原料质量 ×
100%。结果见表 2。
表 2 L9(34)正交实验设计及测定结果
实验
号 A B C D
干膏量
(g)
总黄酮含量
(%)
提取率
(%)
1 1 1 1 1 0.0577 0.1072 0.2885
2 1 2 2 2 0.1476 0.3624 0.7380
3 1 3 3 3 0.2154 0.4093 1.0770
4 2 1 2 3 0.2053 0.4496 1.0265
5 2 2 3 1 0.0983 0.1878 0.4915
6 2 3 1 2 0.1031 0.2429 0.5155
7 3 1 3 2 0.1016 0.1748 0.5080
8 3 2 1 3 0.0722 0.1605 0.3610
9 3 3 2 1 0.0367 0.0912 0.1835
干提取膏率
K1 2.1035 1.8230 1.1650 0.9635
K2 2.0335 1.5905 1.9480 1.7615
K3 1.0525 1.7760 2.0765 2.4645
R 1.0510 0.2325 0.9115 1.5010
总含黄酮量
K1 0.8789 0.7316 0.5106 0.3862
K2 0.8803 0.7107 0.9032 0.7801
K3 0.4265 0.7434 0.7719 1.0194
R 0.4538 0.0327 0.3926 0.6332
表 3 方差分析结果
项目 方差来源 SS 自由度 MS F P
干膏 A 0.23020 2 0.11510 22.85 0.0419
提取 B 0.01008 2 0.00504
率 C 0.16227 2 0.08113 16.11 0.0585
D 0.37600 2 0.18800 37.32 0.0261
卫矛 A 0.04562 2 0.02281 249.55 0.0040
总黄 B 0.00018 2 0.00009
酮含 C 0.02663 2 0.01331 145.66 0.0068
量 D 0.06815 2 0.03408 372.79 0.0027
325第 4期 林 锋 ,等.卫矛总黄酮的超声提取工艺研究
2.4 结果分析
从表 2中可以看出 ,对干膏提取率的影响:提取
次数>乙醇浓度>提取时间>乙醇用量 ,最佳搭配
为A1B1C3D3;对卫矛总黄酮含量的影响:提取次数
>乙醇浓度 >提取时间 >乙醇用量 ,最佳搭配为
A2B3C2D3 。从表 3方差分析结果看 ,干膏提取率主
要与乙醇浓度和提取次数有关 ,且乙醇浓度越大 ,提
取次数越多 ,则干膏提取率越高 。卫矛总黄酮含量
与乙醇浓度 、提取时间 、提取次数均有关系 ,且乙醇
浓度越大 ,提取次数越多及提取时间越长 ,卫矛总黄
酮含 量越 大 。综 合考 虑 , 最 佳 提取 条 件 为
A1B1C3D3 。即:60%乙醇 、用 5 倍量的溶剂 、超声
60min 、提取 3次 。
3 讨论
采用乙醇作为溶剂对不同浓度 、不同用量 、不同
提取时间以及不同提取次数 4个因素按正交实验法
设计进行综合分析 ,得出卫矛总黄酮超声提取的最
佳条件为:采用 5倍量 60%乙醇超声提取 3次 ,每次
60min。为工业生产提供科学依据 。
超声波是一种弹性机械振动波 ,它可以产生强
烈振动 、高速度 、强烈的空化效应以及搅拌作用 ,能
够破坏植物药材的细胞膜 ,使溶媒渗透到药材细胞
中 ,从而加速药材中的有效成分的释放与溶出。与
传统的溶剂提取法相比 ,该法缩短了提取时间 ,提高
了提取率 ,提取速度快 ,作为中药提取新工艺 ,易实
现工业化 ,具有良好的应用前景 。
本研究的实验条件是在验室的很小规模上 ,针
对某些单个具体提取对象进行简单的工艺条件实
验 ,实际生产使用是否经济有待放大实验研究 ,解决
超声提取工程放大问题 。
[参考文献]
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《哈尔滨医科大学学报》被美国《化学文摘》收录
由我校主办的《哈尔滨医科大学学报》继 2004年被收录为国家科技部“中国科技论文统计
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326 哈尔滨医科大学学报 第 40卷