全 文 ：正交试验优选蒙药狗尾草果实中总鞣质的提取工艺研究
张爱武1， 刘乐乐2， 罗素琴2， 王来兵2， 赵齐生2
( 1．内蒙古医科大学附属医院 药剂部，内蒙古 呼和浩特 010050; 2．内蒙古医科大学 药学院)
摘 要:目的:优选蒙药狗尾草果实中总鞣质的最佳提取工艺。方法:采用正交试验法 L9( 3
4 ) 设计该试验，
以狗尾草果实中的总鞣质含量作为考察指标，采用络合滴定法测定含量，考查影响鞣质提取的因素，优化狗尾草
果实中总鞣质的提取方法和条件。结果:优选工艺为选用 12 倍药材量的 70%丙酮，超声提取 1 h，功率 70 W。
结论:优选工艺提取的总鞣质含量较高，该工艺合理可行。
关键词:狗尾草; 提取工艺; 总鞣质;正交试验
中图分类号:R284． 2 文献标识码:A 文章编号:2095－512X(2013)03－0216－05
STUDY ON TECHNOLOGY FOR EXTRACTING TOTAL
TANNIN FROM SETARIA VIRIDIS(L．)BEAUV． RIPE
FRUITS BY ORTHOGONAL TEST
ZHANG Ai－wu， LIU Le－le， LUO Su－qin， et al．
(Department of Pharmacy，Affiliated Hospital，Inner Mongolia Medical University，Hohhot 010050 China)
Abstract:Objective:To optimize the extraction conditions for total tannin from Setaria viridis
(L．)Beauv． ripe fruits．Methods:Orthogonal test was used to screen the optimal the extraction condi-
tions． The content of total tannin was choosed as the assessment index，compleximetry was used for the
measurement． Results:The best conditions for the extraction process were as followed． The ratio of ma-
terial to solution as 1 ∶12，70% acetone solution，extracting for 60 minutes by ultrasonic wave． Conclu-
sion:The optimum extraction process is reliable with higher extracting ratio of the active compo-
nents．
Key words:Setaria viridis(L．)Beauv;extraction process;total tannin;orthogonal test
“狗尾草”(Setaria viridis(L．)Beauv．)为禾本
科一年生草本植物狗尾草的干燥成熟的果实。狗
尾草又名光明草、毛莠莠、谷莠子。生于撂荒地、田
野、山坡、沙地，分布于我国大部分地区及世界温
带、热带，为常见杂草。《本草纲目》记载:“原野垣
墙多生之。苗叶似粟而小，其穗亦似粟，黄白色而
无实，采茎筒盛，以治目病。”“莠草，秀而不实。狗
尾草全草，花穗、根和种子可入药。”又载:“治疣
目，贯发，穿之即干灭也。凡赤眼拳毛倒睫者，翻转
目睑，以一、二茎蘸水戛去恶血……”。《四川中药
志》记载狗尾草:“性平，味淡，无毒”。《陆川本草》
记曰:“凉，淡”。夏、秋季采收全草，全草入中药。
·612· Journal Of Inner Mongolia Medical University June 2013 Vol． 35 No． 3
收稿日期:2013－01－11;修回日期:2013－05－08
基金项目:内蒙古自治区自然科学基金(2010MS1206)
作者简介:张爱武(1973－) ，女，内蒙古医科大学附属医院药剂部副主任药师，理学硕士。
通讯作者:刘乐乐，教授，硕士研究生导师，E－mail:liulele8821@ sina． com内蒙古医科大学药学院，010110
DOI:10.16343/j.cnki.issn.2095-512x.2013.03.006
秋季谷粒成熟时采收果实，晒干备用，果实入蒙药，
蒙药名为乌仁素勒［1］。中药味淡，性平。祛风明
目，清热除湿，利尿，消肿排脓。蒙药味甘、涩，性
温、轻、燥，止泻。狗尾草含有多糖、酚类物质、淀
粉、苯甲醛、苯甲醇、2，3－二氢苯并呋喃、4－乙烯基
－2－甲氧基－苯酚、反式－β－紫罗兰酮、十五酸、钙、
磷、镁、钾、钠、硫、氯等成分［2，3］。狗尾草具有除
热、去湿、消肿、止痒、抗过敏的功效［4］。可治疗腹
泻、腹痛、嗳气。痈肿、疮癣、赤眼、疣、湿疹等［5，6］。
鞣质(Tannins)具有较好的抗氧化、抗菌、抗病毒、
抗肿瘤、降血糖、降血脂等作用［7］。张爱武等［8，9］
对狗尾草果实中总糖和总鞣质的提取及含量测定
做了初步研究，本实验拟用正交设计法对狗尾草成
熟果实中的总鞣质提取工艺进行筛选研究，从而得
到狗尾草成熟果实中的总鞣质的最佳提取工艺。
图 1 狗尾草
Fig． 1 Setaria viridis(L．)Beauv．
图 2 狗尾草果实
Fig． 2 Setaria viridis(L．)Beauv． ripe fruits
1 材料与方法
1． 1 材料
狗尾草药材采集于内蒙古蛮汉山及大青山地
区(由内蒙古医科大学药学院药用植物教研室乔
俊缠教授鉴定为禾本科植物狗尾草(Setaria viridis
(L．)Beauv．)。样品均采用自然阴干的方法干燥。
1． 2 试剂
醋酸锌;浓氨试液;丙酮;氯化铵;乙二胺四乙
酸二钠;pH10 缓冲液(54g 氯化铵溶于适量水中，
加浓氨水 394mL，以蒸馏水稀释至 1000mL) ;铬黑
T指示剂(称取铬黑 T0． 5g，加 pH10 缓冲液 10mL，
乙醇稀释至 100mL) ;所用试剂均为分析纯或化
学纯。
1． 3 仪器
FW80 型粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公
司) ，MA 260 S 电子分析天平(上海第 2d 平仪器
厂) ，As3120 型超声波清洗仪(天津奥特赛恩斯仪
器有限公司) ，SHZ－3 型循环水真空泵(河南巩义
市英峪电子仪器厂) ，766 型远红外烘箱(上海跃进
医疗器械厂) ，HH－S型电热恒温水浴锅(河南巩义
市英峪予华仪器厂) ，DHT型磁力搅拌恒温电热套
(山东鄄城新天地实验仪器设备厂) ，SE－2000 型
水浴锅，RE－52AA 型旋转蒸发仪(上海亚荣生化
仪器厂) ，玻璃仪器(北京)。
2 方法
2． 1 正交试验因素与水平的确定
根据预试验和鞣质对热不稳定性特点及文
献
［10 ～ 12］
报道，选取超声提取时间(min)A、不同体
积分数的丙酮水溶液(%)B、加入料液比(mL /g)C
和超声提取功率(W)D四个因素进行考察，每个因
素各设置 3 个水平，以所得总鞣质含量作为考查指
标，进行 L9(3
4)正交试验，筛选最佳提取工艺。试
验方案见表 1。
2． 2 超声波法提取狗尾草果实总鞣质
将狗尾草干燥成熟果实，除去杂质，粉碎。取
粗粉(过 40 目筛)5g，精密称定，置于 250mL 锥形
瓶中。按表 1 因素水平进行 L9(3
4)正交试验设
计，将锥形瓶放入超声提取器。浸出液抽滤，收集
滤液于锥形瓶中，即为总鞣质提取液。
2． 3 总鞣质样品液的制备
将总鞣质的提取液加蒸馏水稀释至 200mL，备
用。精密吸取 1mol /L 醋酸锌标准溶液 10． 00mL，
置于 250mL 容量瓶中，加浓氨水 7． 00mL，不断振
荡摇匀，使白色沉淀溶解。将上述总鞣质的提取液
置于(35±2)℃左右的水浴中温热片刻，然后定量
缓缓倾入含有标准锌盐的容量瓶中，并不断振摇，
·712·内蒙古医科大学学报 2013 年 6 月 第 35 卷 第 3 期
再置于(35±2)℃左右的水浴中继续温热 30min，间
歇振摇数次，得到黄色絮状沉淀及黄色溶液，然后
取出容量瓶冷却至室温，用蒸馏水稀释至刻度，摇
匀后用双层干燥滤纸过滤，弃去初滤液，收集续滤
液即为样品液［13］。
2． 4 样品中总鞣质的含量测定
精密吸取续滤液 10． 00mL 置 250mL 锥形瓶
中，加 150mL蒸馏水，再加入 12． 5mL pH10 NH3·
H2O－NH4Cl缓冲溶液，滴加铬黑 T 指示剂数滴，用
EDTA－2Na 标准溶液(0． 05mol /L)滴定至溶液由
紫红色变为纯蓝色，即为滴定终点［14 ～ 17］。记录消
耗 EDTA－2Na标准溶液的体积数。同时做空白对
照实验。由以下公式计算总鞣质含量:
鞣质含量(%)= F×0． 1565×(V0 －Vs)×M×20 /
W×100%
0． 1565 为 1mol /L 醋酸锌标准溶液消耗量与
鞣质含量的比例常数
V0:空白实验消耗的 EDTA－2Na 标准溶液的
体积(mL)
Vs:样品滴定消耗的 EDTA－2Na 标准溶液的
体积(mL)
M:EDTA－2Na标准溶液的摩尔浓度(mol /L)
W:狗尾草果实称样量(g)
F:为校正因子
3 结果
3． 1 正交试验设计
L9(3
4)正交表及试验结果见表 2，进一步确定
各因素对提取率的影响程度，对表 2 进行方差分析
和显著性检验，结果见表 3．
由表 2 极差 R 值大小显示，各因素作用主次
为 C＞D＞A＞B;方差分析结果表明，A、B、C、D 因素
的影响均无显著性意义，以 A3B3C3D3 为佳，即 12
倍量的 70% 丙酮溶液作为提取溶剂，超声提取
60min，功率 70W。
表 1 超声波法提取狗尾草果实中总鞣质的因素和水平表
Tab． 1 Factors and levels of ultrasonic extraction
水平 提取时间 A(min) 丙酮浓度 B(%) 料液比 C(mL /g) 超声功率 D(W)
1 30 30 8 40
2 45 50 10 50
3 60 70 12 70
表 2 L9(3
4)正交表及试验结果
Tab． 2 L9(3
4)The orthogonal table and results
试验号 A B C D 总鞣质含量(%)
1 1 1 1 1 0． 4572
2 1 2 2 2 0． 3836
3 1 3 3 3 0． 5826
4 2 1 2 3 0． 3860
5 2 2 3 1 0． 5631
6 2 3 1 2 0． 4760
7 3 1 3 2 0． 5814
8 3 2 1 3 0． 4912
9 3 3 2 1 0． 3820
K1 1． 4234 1． 4246 1． 4244 1． 4023
K2 1． 4251 1． 4379 1． 1516 1． 4410
K3 1． 4546 1． 4406 1． 7271 1． 4598
k1 0． 4745 0． 4749 0． 4748 0． 4674
k2 0． 4750 0． 4793 0． 3839 0． 4803
k3 0． 4849 0． 4802 0． 5757 0． 4866
R 0． 0104 0． 0053 0． 1918 0． 0192
SS 0． 0002 0． 0001 0． 0553 0． 0006
3． 2 最佳提取工艺的验证
精密称取狗尾草干燥成熟果实粗粉(过 40 目
筛)5g，每次加入 12 倍 70%丙酮，每次超声提取
60min，超声功率为 70W，实验结果表明总鞣质的
·812· Journal Of Inner Mongolia Medical University June 2013 Vol． 35 No． 3
平均含量为 0． 4801%(n = 5，RSD=0． 51%)。该工
艺具有良好的稳定性，实验结果见表 4。
3． 3 狗尾草果实中总鞣质的最佳提取工艺确定
通过前期单因素考察试验确定以丙酮作为提
取溶剂基础上，对冷浸提取法和超声提取法分别考
察，最终确定狗尾草果实中总鞣质的最佳提取方法
为超声提取法，并从以下几个方面对提取方法进行
了验证。
3． 3． 1 重现性实验
取狗尾草果实粗粉 6 份，按照实验“3． 2”项下
最佳提取工艺平行进行 6 次试验，结果表明所选择
的提取方法重现性良好，其总鞣质平均含量
为 0． 4791%，RSD=0． 56%(n=6) ，结果见表 5。
3． 3． 2 精密度试验
精密量取按最佳提取工艺条件 A3B3C3D3 提
取的供试品溶液 3 份，每份测试 2 次，结果总鞣质
的平均含量为 0． 4792%(n = 6，RSD=0． 31%)。实
验结果见表 6。
3． 3． 3 稳定性试验
取样品溶液，按样品测定方法操作，每放置一
定时间后测定样品液中总鞣质含量，结果总鞣质含
量的 RSD=0． 26%(n=6) ，表明样品溶液在 12h 内
稳定，结果见表 7。
表 3 方差分析结果
Tab． 3 Results of variance analysis
因素 偏差平方和 自由度 F比 临界值 显著性
A 0． 000 2 0． 000 4． 460 －
B 0． 000 2 0． 000 4． 460 －
C 0． 055 2 3． 929 4． 460 －
D 0． 001 2 0． 071 4． 460 －
误差 0． 060 8
F0． 05(2，2)= 19． 00 F0． 01(2，2)= 99． 00
表 4 狗尾草果实中总鞣质提取验证试验结果
Tab． 4 Demonstrative test of sample contents of total tannin in Setaria viridis(L．)Beauv． ripe fruits
试验号 W(g) 总鞣质含量(%) 平均含量(%) RSD(%)
1 5． 0018 0． 4785
2 5． 0023 0． 4803
3 5． 0024 0． 4796 0． 4801 0． 51
4 5． 0026 0． 4810
5 5． 0028 0． 4812
表 5 狗尾草果实中总鞣质含量重现性试验结果
Tab． 5 Content determination results of sample contents of total tannin in Setaria viridis(L．)Beauv． ripe fruits
样品 W(g) 总鞣质含量(%) 平均含量(%) RSD(%)
1 5． 0021 0． 4809
2 5． 0023 0． 4812
3 5． 0017 0． 4790 0． 4791 0． 56
4 5． 0009 0． 4735
5 5． 0016 0． 4783
6 5． 0026 0． 4814
4 讨论
鞣质为结构复杂的多元酚类化合物，极性较
强，性质不稳定，遇酸碱不稳定。故选用极性较大
溶剂在短时间提取的方法，鞣质在丙酮中有较好的
溶解性，单因素考察试验中丙酮的提取效果最好，
避免了水浸出物含有大量淀粉和黏液质过滤较难
的缺点，丙酮浸提液能较快通过滤纸，且丙酮沸点
低，易于回收，所以本实验选取丙酮为提取剂。
通过单因素考察试验可知，采用超声波法提取
狗尾草果实总鞣质含量优于冷浸法。鞣质对温度
不稳定，故确定温度低于 50℃，用循环水方式降低
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因超声导致的水温升高。通过方法学考察显示超
声波法精密度、重现性良好，在 12h测定基本稳定，
该方法适用于狗尾草果实总鞣质的提取。
本试验采用滴定剩余量操作的吕氏络合量法
测定总鞣质的含量，该操作简便快捷，较药典收载
的皮粉重量法(HP 法) ，其操作冗长繁琐。在控制
生药质量和制定质量标准时，总鞣质含量的测定方
法以选用络合量法为佳。
本实验较全面的考察鞣质的提取工艺，同时考
察了提取时间、提取溶剂倍量、丙酮浓度、功率多个
因素对鞣质提取效果的影响。通过实验，优选出狗
尾草果实中总鞣质最佳提取工艺:溶剂为 70%丙
酮，料液比 1 ∶ 12(g /mL) ，超声提取 60min，功率
70W。这将为生产工艺参数的选择提供试验数据
和参考依据。
狗尾草是一类很有药用价值的药材，在我国民
间应用历史悠久，对狗尾草的化学成分的研究与分
析及提取工艺的研究，有利于狗尾草这一药材资源
的开发利用。
表 6 精密度实验结果
Tab． 6 Precision experiments results
样品 W(g) 总鞣质含量(%) 平均含量(%) RSD(%)
1 5． 0013 0． 4781
2 5． 0013 0． 4779
3 5． 0021 0． 4808 0． 4792 0． 31
4 5． 0021 0． 4810
5 5． 0018 0． 4785
6 5． 0018 0． 4791
表 7 稳定性试验(常温)
Tab． 7 Stability study on the solution of total tannin(ordinary temperature)
t(h) 0 1 2 3 6 12
总鞣质含量(%) 0． 4822 0． 4813 0． 4802 0． 4798 0． 4794 0． 4793
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( 责任编辑:程立新)
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