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正交试验法优选东紫苏中齐墩果酸的提取工艺



全 文 :· 716· Ch ina Pharmacy 2006 Vo l.17 No.9 中国药房 2006年第 17卷第 9期
*甘肃省十五科技攻关项目(2GS035-A 43-070)
#副教授 ,硕士。研究方向:天然有机化学。电话:0934-8631942。
E-mail:hhb-88@126.com
Optimization of the Extraction Technology of Oleanolic Acid from Elsholtzia Bodinieri V.by Orthogonal
Test
HU Haobin ,CAO Hong ,ZHENG Xudong , JIAN Yufeng , LIU Jianxin(Gansu Longdong U nive rsi ty ,Qingya_
ng 745000 ,China)
ABSTRACT OBJECTIVE:T o optimize the ex t raction techno logy of oleanolic acid from Elsholtzia bodinie ri V.M ETHODS:
The ex traction technology w as optimized by or thogonal -test using microw ave -assisted dynamic ex traction method w ith
oleanolic acid as index ;And t he content o f oleanolic acid w as de te rmined by TLC-spect ropho tometry.RESU LTS:The opti-
mum extraction condition w as described as follow s , the microwave pow er is 600W w ith methano l as ex tracting so lvent , the flow
ra te w as 8ml/min and the inner diameter o f ex t raction tube w as 10mm.CONCLUS IONS:The microw ave -assisted dynamic
ex traction method is simple , safe , rapid , accurate and w ith high ex traction yield.T he optimized ex t raction techno logy is stable
and feasible ,and suitable fo r industrialized production.
KEY WORDS Orthogonal test;M icrow ave-assisted dynamic ex traction;Elsholtzia bodinie ri V ;Oleano lic acid
齐墩果酸系五环三萜类化合物(C 30H 48O 3), 纯品为无色针
状结晶 ,是一种脂溶性成分 ,易溶于甲醇 、乙醇 、乙醚 、酮和氯仿
等有机溶剂 ,不溶于水 ,可与多种显色剂发生显色反应 。现代医
学研究 [1 ]表明 , 齐墩果酸除具有广谱消炎抑菌作用外 , 还有促
进肝细胞再生 、防止肝硬化、强心 、利尿 、降血脂 、降血糖、增强
有机体免疫功能 、抑制变态反应和降转氨酶等作用 , 是当前治
疗肝炎的有效药物之一 。
东紫苏(Elsholtzia bodinie ri Vanio t),又名“风尾茶” ,为唇
形科香薷属植物 , 主要分布在甘 、黔 、蜀、滇等西部地区 。其性
平 、味辛 ,全草可入药 ,具有发散解表 、理气和胃等功效 ,主治外
感风寒 、头身痛 、咽喉痛 、消化不良和肝炎等症 [2 ] , 是民间常用
的中草药 ,主要含挥发油 、黄酮 、三萜及多糖等有效成分 [3 ] 。在
笔者对东紫苏植化成分进行系统研究的基础上 , 发现东紫苏中
齐墩果酸的含量丰富 , 并主要以皂苷的形式存在 。为正确评价
该药材的质量 、提高药材的利用率 , 笔者采用微波辅助流动萃
取 、薄层色谱分离(T LC)及分光光度法(UV)测定了东紫苏中
齐墩果酸的含量 , 优选了适宜的提取条件 , 取得了令人满意的
效果。
1 仪器与试药
1.1 仪器
WR-C型微波制样系统(北京盈安美诚科学仪器有限公
司);FI-2100型流动注射分析系统 (北京海光科学仪器公
司);756型紫外-可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公
司)。
1.2 试药
齐墩果酸标准品 (中国药品生物制品检定所提供 , 批号:
0709-9803);硅胶G(青岛海洋化工厂);其余试剂均为分析
纯 。新鲜的东紫苏于 2004年 6月采自云南思茅地区 ,经西北师
范大学生命科学学院廉永善教授鉴定。
2 方法与结果
2.1 标准曲线的绘制
精确称取于 105℃下干燥至恒重的齐墩果酸标准品 20mg ,
用甲醇配成浓度为 0.4mg/ml的标准溶液 ,备用 。精密量取标
准溶液 0 、1.0 、2.0 、3.0 、4.0 、5.0ml ,分别置于 25m l容量瓶中 ,
用甲醇稀释 、定容成一系列标准溶液 ,摇匀 ,备用 。分别吸取上
述系列标准溶液 100μl在薄层板上点样 , 以石油醚-苯-乙酸
乙酯-醋酸=10∶20∶7∶0.6作展开剂层析展开 , 挥干溶剂 ,
喷以 10%硫酸-乙醇 , 105℃下显色 10min ,然后刮取与红紫色
部分相对应的显色带 ,以甲醇为溶剂微波提取 、洗脱 3次(每次
10min), 洗脱液在水浴上蒸干 , 加入 5%香草醛-冰醋酸溶液
0.3ml和高氯酸 1ml , 摇匀 , 60℃下反应 15min , 冷却后加入
5ml冰醋酸 , 以第 1种溶液作空白 , 在 200nm ~ 500nm 波长范
·中药视窗·
正交试验法优选东紫苏中齐墩果酸的提取工艺 *
胡浩斌 #,曹 宏 ,郑旭东 ,简毓峰 ,刘建新(甘肃陇东学院 ,庆阳市 745000)
中图分类号 R284.2;R283.3 文献标识码 A 文章编号 1001-0408(2006)09-0716-02
摘 要 目的:优选东紫苏中齐墩果酸的提取工艺 。方法:应用微波辅助流动萃取法 ,以齐墩果酸含量为指标 ,通过正交试验法优选
提取工艺;以薄层层析-分光光度法测定齐墩果酸的含量 。结果:最佳提取工艺条件即微波功率为 600W 、萃取溶剂为甲醇、溶剂流
速为 8m l/min 、萃取管内径为 10mm 。结论:微波辅助流动萃取法具有简单 、安全 、快速 、准确 、萃取率高等优点 。优选的提取工艺稳
定 、可行 ,适合工业化生产 。
关键词 正交试验;微波辅助流动萃取;东紫苏;齐墩果酸
中国药房 2006年第 17卷第 9期 China Pharm acy 2006 Vol.17 N o.9 · 717·
表 2 正交试验设计及结果
Tab 2 Orthogonal test design and experimental results
试验
编号
影响因素 齐墩果酸含量
(mg/g)
RSD
(%)A(W) B(ml/min) C D(mm)
1 1(500) 1(6) 1(甲醇) 1(8) 0.64 0.21
2 1(500) 2(8) 2(乙醇) 2(10) 0.98 0.34
3 1(500) 3(10) 3(水) 3(18) 0.51 0.72
4 2(600) 1(6) 2(乙醇) 3(18) 1.30 0.18
5 2(600) 2(8) 3(水) 1(8) 1.93 0.47
6 2(600) 3(10) 1(甲醇) 2(10) 1.82 0.57
7 3(800) 1(6) 3(水) 2(10) 0.81 0.25
8 3(800) 2(8) 1(甲醇) 3(18) 1.68 0.12
9 3(800) 3(10) 2(乙醇) 1(8) 1.09 0.36
K1 2.13 2.75 4.14 3.66
K2 5.05 4.59 3.37 3.61
K3 3.58 3.42 3.25 3.49
R 2.92 1.84 0.89 0.17
表 3 方差分析结果
Tab 3 Results of analysis of variance
方差来源 离差平方和Q 自由度F 均方S F P
A 1.6 875 2 0.8 438 324.54 <0.01
B 0.5 781 2 0.2 891 111.19 <0.01
C 0.1 555 2 0.0 778 29.92 <0.05
D 0.0 051 2 0.0 026 1
误差效应 0.0 051 2 0.0 026
F 临界 值∶F 0.01(2 , 2)=99.0 , F 0.05(2 , 2)=19.00
围内进行扫描 ,发现λm ax 为 560nm 。在此条件下 ,测定系列标准
溶液的吸光度并绘制标准曲线 。以浓度(C)对吸光度(A)进行
线性回归 ,得方程 C=0.0 079A —0.0 027 , r= 0.9 997 。结
果表明 ,齐墩果酸检测浓度在 0.254 ~ 1.269μg/ml范围内线性
关系良好 。
2.2 稳定性试验
在 1.5h内每隔 10m in , 在λma x 560nm波长处分别测定供
试品和标准溶液的吸光度 , 结果发现吸光度值均未发生改变 ,
说明显色反应较稳定 。
2.3 回收率及精密度试验
按所选最佳试验条件 , 对样品中齐墩果酸的含量进行测
定 ,并采用标准品(齐墩果酸)加入法进行回收率和精密度的测
定 ,并重复取样平行测定 5次 ,结果详见表 1。
表 1 回收率及精密度试验结果(n=5)
Tab 1 Results of recovery and prec ision tests(n=5)
部位
根 茎 叶
平均含量(mg/g) 1.97 0.74 0.27
RSD(%) 0.96 1.11 1.02
加入量(mg) 10.50 11.25 12.45
平均测得量(mg) 10.38 11.54 12.86
平均回收率(%) 98.86 102.58 103.29
RSD(%) 1.12 1.54 1.79
2.4 齐墩果酸含量的测定
2.4.1 试验方案 。以齐墩果酸的收率为指标 , 采用正交试验
法 L9(34)来考察微波功率 A 、溶剂流速 B 、萃取溶剂 C及萃取
管内径 D这 4个因素对提取效果的影响 。
2.4.2 供试品溶液的制备 。将东紫苏去杂质 , 洗净 ,晾干 , 研
细 ,过 60目筛 ,备用 。准确称取根 、茎 、叶干粉样品各 2.000g ,
分别置于萃取管中 , 将萃取管装入微波炉中 , 同时将甲醇泵入
萃取管中 ,选择适当的功率和时间进行流动提取 。等提取完成
后 ,收集提取液 , 关闭微波炉 , 继续泵入 4m l~ 5ml甲醇淋洗样
品 ,并把淋洗液并入到萃取液中 ,在 50℃下减压浓缩至干 ,加入
2mol/l HCl 20m l、氯仿 20m l , 在恒温水浴(60℃)上回流水解
3h ,用氯仿萃取有机层和水层 ,合并萃取液并真空浓缩 ,以齐墩
果酸标准品溶液(0.4mg/ml)作对照 ,在制备薄层板上按“ 2.1”
项下的方法进行层析分离 , 将洗脱液在水浴上浓缩后 , 用甲醇
在 25ml容量瓶中定容 ,作为供试品溶液 。
2.4.3 薄层色谱 。取上述供试品溶液约 40μl ,点样于硅胶 G
薄层板上 ,并以齐墩果酸标准溶液为阳性对照 ,以石油醚-苯-
乙酸乙酯-醋酸=10∶20∶7∶0.6作展开剂层析展开 , 晾干
后喷氯磺酸-醋酸试剂(1∶3),可见供试品与标准品在相应位
置处均显唯一的粉红色斑点 ,Rf 值为 0.37 ,在紫外光(365nm)
下呈棕黄色斑点 。由此表明提取的齐墩果酸纯度较高 。
2.4.4 含量测定 。按“2.1”项下的方法 ,在 560nm波长处对各
供试品溶液的吸光度进行测定 , 并按回归方程计算出齐墩果酸
的含量 ,对根部提取液分析结果见表 2;方差分析详见表 3 。
由表 2可知 ,微波功率 A 和溶剂流速 B的极差 R很大 ,是
影响萃取率和萃取选择性的主要因素 。根据各因素的 K 值 ,综
合考虑其它因素 , 选择最佳提取条件为 A 2B2C 1D 2 , 即微波功率
为 600W 、萃取溶剂为甲醇 、溶剂流速为 8ml/min 、萃取管内径
为 10mm 。
方差分析结果显示 , A 、 B因素的影响具有极显著性意义
(P <0.01), C因素的影响具有显著性意义(P <0.05),D 因素
的影响最小 , 即影响顺序为 A>B>C>D ,这与极差分析的结
果相符 。
3 讨论
东紫苏中的齐墩果酸类化合物主要集中在根部 (1.97mg/
g),茎部次之(0.74mg/g),叶部最低(0.27mg/g),所以根和茎
部是提取齐墩果酸的最好资源 。
通过试验优选出的最佳提取工艺为 A 2B2C 1D 2 , 即微波功
率为 600W 、溶剂流速为 8ml/min 、甲醇为萃取溶剂 、萃取管内
径为 10mm 。并经验证试验证实 。
经笔者建立的 TLC法对药材进行初步分离 , 能去除部分
干扰物质 。
微波可破坏植物细胞壁 , 有效地提高萃取量 [4 ] , 且随微波
功率的增加 ,萃取率随之提高 ,但当功率过大时 ,由于辐射时间
长 ,可能使目标提取物分解 ,产率有所下降 。因此 ,在试验过程
中应选择适当的功率 , 以保证目标提取物在不分解的情况下获
得较高的提取率;溶剂流速越大 ,微波辐射时间越短 ,从而导致
萃取率降低;因萃取溶剂不仅影响微波的吸收 , 而且也影响目
标物的溶解;管径越细 , 萃取越先达到完全 , 所需溶剂越少 , 但
所需时间越长 。
本研究结果提示 , 微波辅助流动萃取法具有速度快 、操作
安全、萃取量高 、萃取后不需要过滤等优点 ,在中草药生产中具
有很好的应用前景 。
参考文献
[ 1] 王立新 , 韩广轩 , 刘文庸 ,等 .齐墩果酸的化学及药理研
究[ J] .天然药物 ,2001 , 19(2):104.
[ 2] 江苏新医学院.中药大辞典[M ].上海:上海科学技术出
版社 , 1985:489.
[ 3] 胡浩斌 , 简毓峰 , 刘建新 ,等 .东紫苏根中萜类化合物的
分析[ J] .中国医学生物技术应用杂志 , 2005 , 4(2):74.
[ 4] 张代佳 , 刘传斌 , 修志龙 ,等 .微波技术在植物有效成分
提取中的应用[ J] .中草药 , 2000 ,31(9):附 5.
(收稿日期:2005-11-08 修回日期:2006-01-10)