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均匀设计优选微波辅助萃取白芷香豆素类成分



全 文 :作者简介:刘红梅(1970-),女 ,安徽霍邱 ,硕士 ,讲师 ,从事传质与分离技术的研究。
均匀设计优选微波辅助萃取白芷香豆素类成分
刘红梅
(北京联合大学生物化学工程学院 , 北京 100023)
摘要:目的 以欧前胡素含量为试验指标 ,优化微波萃取白芷有效成分的提取工艺。 方法 通过均匀设计方法 , 采用连续微
波辐射方法。结果 微波功率 、微波辐射时间 、溶剂用量 、溶剂浓度 、浸泡时间 、药材粉碎度等参数对白芷有效成分的提取具
有交互作用 ,优选出的最佳萃取工艺为:微波功率 450W , 辐射时间10 min ,浸泡时间 30 min ,固液比为 1∶4 ,乙醇浓度为 95%, 粉
碎度为 40目。结论 建立的数学模型和优化结果合理 ,微波萃取白芷有效成分是可行的。
关键词:微波萃取;白芷;欧前胡素;均匀设计
中图分类号:R284.2 文献标识码:A 文章编号:1006-0103(2004)03-0193-03
Microwave-assisted extraction process of coumarins in Angelica dahurica with Uniform design
LIU Hong-mei
(College of Biochemical Engineering , Beijing Union University , Beijing 100023 , China)
Abstract:OBJECTIVE To optimize the microwave-assisted extraction process for coumarins in Angelica dahurica as guided by the contents
of imperatorin.METHODS The continuous microwave radiation process was adopted.The optimized extraction process was established using
the uniform design.RESULTS Some parameters such as the microwave power , radiation time , solvent consumption , solvent concentration , dip-
ping time and pulverized degree had interactions on the extraction of active constituents in Angelica dahurica.The optimized extraction process
parameters were 450W as the microwave power , 10 min as the radiation time , 30 min as dipping time , 1∶4 as the ratio of raw material to sol-
vent , 95% as the solvent concentration , 40 mesh as the pulverized degree.CONCLUSION The established models and optimized parameters
are proved to be reasonable.
Key words:Microwave-assisted extraction;Angelica dahurica;Imperatorin;Uniform design
CLC number:R284.2 Document code:A Article ID:1006-0103(2004)03-0193-03
  白芷性温 ,味辛 ,具有祛风除湿 、消肿止痛等功
效 ,《神农本草经》上还记载白芷“长肌肤润泽 ,可做
面脂。”研究表明 ,白芷提取物具有抑制皮肤中色素
细胞酪氨酸酶的活性 ,限制酪氨酸向黑色素转化的
作用 ,是一种良好的酪氨酸酶抑制剂[ 1] ,可用作功能
性化妆品所需要的美白 、祛斑 、抑制黑色素生成的添
加剂。白芷的主要生理活性物质是香豆素 ,其中最
主要的是氧化前胡素 、欧前胡素和异欧前胡素[ 2] 。
提取白芷中香豆素类成分的传统方法 ,不仅加
热时间长 ,且消耗溶剂多 。微波萃取法 ,具有溶剂用
量少 、萃取时间短等优点[ 3] 。现以白芷提取物中的
欧前胡素的含量为指标 ,通过均匀设计考察微波功
率 、微波辐射时间 、溶剂用量 、溶剂浓度 、浸泡时间 、
药材粉碎度等参数对提取效果的影响 ,确定微波萃
取白芷中香豆素类成分的最佳工艺条件 。
1 实验部分
1.1 仪器和药品
  微波萃取装置(南京三乐);SSI-222D高效液
相色谱仪(美国凯德)。
白芷(Angelica dahurica ,北京同仁堂集团);欧前
胡素对照品(imperatorin ,中国药品生物制品检定
所);二氧化碳(99.95%);甲醇为色谱纯。
1.2 香豆素类成分的萃取方法
1.2.1 乙醇回流提取 取白芷药材粉碎 , 95%乙醇
回流提取 3 次 ,乙醇用量为药材的 8倍 ,每次提取
1.5 h ,过滤 ,合并滤液 ,减压回收乙醇 。
1.2.2 超临界 CO2 萃取  取白芷药材粉碎 , 在
50℃、21 MPa条件下超临界 CO2萃取3 h。
1.2.3 微波萃取  采用连续微波照射的微波萃取
工艺对白芷中香豆素类成分进行研究 。
1.3 香豆素类成分的分析
1.3.1 HPLC条件 Hyper ODS C18柱(200 mm×4.6
mm);流动相为甲醇-水(70∶30);检测波长 254 nm。
1.3.2 线性关系 精取欧前胡素对照品 5.5 mg ,置
50 ml量瓶中 ,用甲醇溶解定容 ,摇匀;分别取上述溶
液 0 、0.5 、1.0 、1.5 、2.0 、2.5 、3.0 、3.5 、4.0 、4.5 、5.0
ml ,均用甲醇定容至 10 ml ,按“1.3.1”项下测定 。以
华西药学杂志
W C J · P S  2004 , 19(3):193~ 195                                      
DOI :10.13375/j.cnki.wcjps.2004.03.014
峰面积为纵坐标 ,对照品进样浓度为横坐标 ,绘制标
准曲线 , 得回归方程:Y =0.0959 +0.0241X(r =
0.9997),线性范围为0.0055~ 0.055 mg·ml-1 。
1.3.3 精密度试验 取同一浓度的欧前胡素对照
品溶液 ,连续进样 5次测定 , RSD =1.35%;取同一
浓度的样品溶液 ,连续进样 5次 ,测定欧前胡素的含
量 , RSD =1.28%。
1.3.4 重复性试验 取 5份同批号的样品溶液 ,测
定欧前胡素的含量 , RSD=2.94%。
1.3.5 稳定性试验 样品溶液室温放置 ,每隔 2 h
进样 1次 ,测定欧前胡素的含量 ,共测 5次 , RSD =
0.82%,说明样品溶液在 8 h内稳定。
1.3.6 回收率试验 精取 5 份已知含量的同一样
品溶液 ,准确加入欧前胡素对照品 ,按“1.3.1”项下
操作 ,平均加样回收率为 99.86%, RSD =0.98%。
1.3.7 样品溶液的制备 精密称取白芷提取物 5.0
mg置 50 ml量瓶中 ,用甲醇溶解定容 ,摇匀 ,得样品
溶液 ,按“1.3.1”项下条件测定 ,用标准曲线法计算
出各样品溶液中欧前胡素的含量。
1.4 结果
1.4.1 提取方法的比较 以提取物中欧前胡素为
实验指标 ,对 3种提取方法进行比较 ,结果见表 1。
表 1 微波萃取 、超临界 CO2 萃取和乙醇回流提取工艺的比较
Table 1 Comparison among microwave extraction , supercritical CO2
extraction and ethanol extraction
Methods RRMS Time/min RS/% IC/mg·g-1 Productivity/%
Microwave extraction 4∶1 10 79.81 3.291 6.29
Supercritical CO2 extraction - 210 - -3.187 6.04
Ethanol extraction 8∶1 270 70.13 2.338 5.25
RRMS:ratio of raw material to solvent;RS:recovery of solvent;IC:imperatior-
in content
1.4.2 均匀设计用表和实验结果 采用连续微波
照射工艺 ,考察微波功率 、微波辐射时间 、溶剂用量 、
溶剂浓度 、浸泡时间 、药材粉碎度等参数对提取效果
的影响。采用数据处理系统 DPS 3.01专业版软件
筛选出 U14(76)混合水平均匀设计表安排实验 ,因素
与水平数见表 2 ,实验设计用表及结果见表 3。
表 2 均匀设计因素-水平表
Table 2 Factors and levels for uniform design
Levels X1/W X2/min X3/h X4 X5/ % X6/mesh
1 250 10 30 3 35 5
2 350 15 60 4 45 10
3 450 20 90 5 55 20
4 550 25 120 6 65 40
5 650 30 150 7 75 60
6 750 35 180 8 85 80
7 850 40 210 9 95 100
X1:microwave power;X2:radiation time;X3:dipping time;X4:ratio of raw
material to solvent;X5:concentration of ethanol;X6:pulveri zed degree
表 3 混合水平均匀设计结果
Table 3 Uniform design for mixed levels and resul ts
No. X1 X2 X3 X4 X5 X6 Y1/ % Y2/mg·g -1
1 650 10 120 4 55 5 4.32 2.417
2 450 25 210 6 35 10 5.10 1.254
3 650 35 120 7 95 100 4.06 2.021
4 550 30 180 9 55 80 4.23 2.523
5 450 10 90 9 85 40 7.05 3.311
6 350 35 150 8 75 5 3.29 0.788
7 850 30 60 5 85 10 4.92 2.109
8 550 25 30 3 75 80 6.35 2.735
9 350 15 90 5 35 100 4.67 2.517
10 850 15 210 7 65 60 3.63 1.174
11 250 40 60 6 65 60 1.34 0.931
12 750 40 150 3 45 40 4.56 0.693
13 750 20 30 8 45 20 5.83 3.179
14 250 20 180 4 95 20 6.58 3.103
Y1:Productivity;Y2:Imperatorin content
1.4.3 工艺条件优化 将测定结果用数据处理系
统 DPS 3.01专业版软件中的二次多项式逐步回归
方法进行分析:Y 1=6.6827+0.0439X6 -1×10-5
X 1
2-5.648×10-3X 22 -6.16 ×10-4 X62 +4.17 ×
10-4X 1X2 -5.38×10-4X 2X6 -6.42×10-4 X3X4 +
3.53×10-4X5X6
其复相关系数 R =0.9943 , F =54.35 , 方程在 α=
0.01的水平上显著。
Y 2=3.4594+4.259×10-3X 5-2.945×10-3X22-
2.36×10-4X62+6.6×10-5X1X 2-2.5×10-4X1X3
+1.65×10-4X2X 3+7.11×10-4X2X6+1.17×10-4
X 3X6
其复相关系数 R =0.9943 , F =54.697 ,方程在α=
0.01的水平上显著。
根据回归方程 ,并综合分析 ,其最优组合为:
X 1=450 ,X 2=10 ,X 3=30 ,X 4=4 ,X 5=95 ,X 6=40。
1.4.4 验证实验  根据优化条件进行微波萃取实
验 ,制备 3批样品 ,测定总浸膏收率和欧前胡素的含
量 ,Y1=5.91%,Y2=3.396 mg·g-1 。
与乙醇回流和超临界 CO2 萃取相比 ,微波萃取
法所得到的产物中欧前胡素含量较高 ,同时还具有
有机溶剂用量少 、溶剂回收率高 、萃取时间短等优点
(表 1)。通过采用混合水平均匀设计方法 ,对微波
萃取白芷中有效成分进行研究 ,发现所涉及的工艺
参数间彼此有交互作用 ,得到的回归方程均在α=
0.01的水平上显著 。通过均匀设计优化出的最佳
工艺条件是:微波功率 450 W ,辐射时间 10 min ,浸
泡时间 30 min ,固液比为 1∶4 ,乙醇浓度为 95%,粉
194    华 西药 学杂 志 第19卷
碎度为40目。
参考文献:
[ 1]   徐宝军 ,郑毅男 ,王永奇.天然产物增白作用的初步筛选[ J] .
日用化学工业 , 2001 , 31(4):65
[ 2]  张玉芳 ,余红梅.硫熏对白芷香豆素类成分含量的影响研究
[ J] .中国中药杂志 ,1997 , 22(9):536
[ 3]   Vioria L , Yang R.Microwave -assi sted extraction of organic com-
pounds from standard reference solids and sediments[ J] .Anal Chem ,
1994 , 66:1097
收稿日期:2003-11
作者简介:杨宏 ,女 ,正攻读生药学硕士学位。
*通讯作者(Correspondent)
RP-HPLC测定金果榄药材中巴马汀和药根碱的含量
杨 宏 ,王天志* ,杜蕾蕾 ,游元元
(四川大学华西药学院 , 四川 成都 610041)
摘要:目的 采用 RP-HPLC 测定金果榄药材中巴马汀和药根碱的含量。方法 采用ODS 柱 , 流动相为水-乙腈(1∶1)(含磷
酸二氢钾 3.4 g·L-1、十二烷基磺酸钠 1.7 g·L-1);检测波长 345 nm;流速 1 ml·min-1;外标法峰面积定量。结果 药材中巴马
汀和药根碱的平均回收率分别为 97.64%和 98.77%。结论 所用方法准确 、简便 、灵敏度高。
关键词:金果榄;RP-HPLC;巴马汀;药根碱
中图分类号:R927.2 文献标识码:A 文章编号:1006-0103(2004)03-0195-02
Determination of palmatine and jatrorrhizine in Tinospora segittata and T.sagittata Var Craverni-
na by RP-HPLC
YANG Hong ,WANG Tian-zhi* ,DU Lei-lei ,YOU Yuan-yuan
(West China School of Pharmacy , Sichuan University , Chengdu 610041 , China)
Abstract:OBJECTIVE To establish an HPLC method to determine the contents of palmatine and jatrorrhizine in Tinospora segittata and T.
sagittata Var Cravernina.METHODS The HPLC condition was ODS column , acetonitrile-water(1∶1 , containing 3.4 g KH2PO4 and 1.7 g
CH3(CH2)11OSO3Na per 1000 ml)as mobile phase and 345 nm as detective wavelength.RESULTS The average recoveries were 97.64%
and 98.77% for palmatine and jatrorrhizine , respectively.CONCLUSION The method is accurate , simple and sensitive.It can be used for
the quality control of Jinguolan.
Key words:Tinospara sgittata;RP-HPLC;Palmatine;Jatrorrhizine
CLC number:R927.2 Document code:A Article ID:1006-0103(2004)03-0195-02
  中药青牛胆〔Tinospora sagittata(Oliv.)Gagnep〕
是金果榄主要植物来源之一 ,能清热解毒 、利咽止
痛 ,用于咽喉肿痛 、痈疽疔毒 、泄泻 、痢疾 、脘腹热痛
等症 ,是常用中药 ,也是苗族 、侗族 、瑶族等少数民族
的习用药物。巴马汀和药根碱是金果榄药材的主要
生物碱成分[ 1] ,中国药典 2000年版以盐酸巴马汀 、
盐酸药根碱为对照品进行金果榄薄层鉴别 ,采用薄
层扫描法进行含量测定。现建立HPLC 法测定两者
的含量 ,可作为控制金果榄药材质量的一种有效方
法。
峨眉青牛胆〔T.sagittata var.craveniana(S.Y.
Hu)H.S.Lo〕与青牛胆同为川产金果榄药材的主要
基源植物 。文中用HPLC测定了两者块根中巴马汀
和药根碱的含量 ,同时测定了峨眉青牛胆茎和叶中
巴马汀和药根碱的含量 。
1 实验部分
1.1 仪器 、试剂和样品
   LC-10A 高效液相色谱仪 、SPD-10A 紫外可
见光检测器 、CTO-10A 柱温箱 、C-R7Ae plus处理
器和 CLC -ODS 柱(6.0 mm ×150.00 mm)(日本岛
津);重蒸水;色谱纯乙腈。巴马汀和药根碱对照品
(自制)经熔点 、1HNMR 、13CNMR证实。峨眉青牛胆
干燥块根 、干燥茎 、牛胆干燥叶和干燥块根 。样品经
王天志教授鉴定为峨眉青牛胆(四川峨眉山);青牛
胆(四川通江)打粉过 60目筛备用。
华西药学杂志
W C J · P S  2004 , 19(3):195~ 196