全 文 ：422 食品与药品 Food and Drug 2012年第 14卷第11期
正交设计法优选黑升麻苷的提取工艺研究
宋 军1，王鹏程1，李 艳2，姜立会3
（1. 山东省警官总医院，山东 济南 250100；2.山东明仁福瑞达制药有限公司，山东 济南 250104；3. 山东省卫生
教育培训中心，山东 济南 250014）
摘 要：目的 确定黑升麻苷的最佳提取工艺。方法 正交试验设计优选条件，HPLC法测定黑升麻提取液中黑升麻苷含量。
结果 优选工艺为黑升麻药材加10倍量60 %乙醇回流提取，提取3次，每次1.5 h。结论 优化选择的提取工艺较稳定，重现性
好，可为生产实践提供理论依据。
关键词：黑升麻苷、提取工艺、正交试验
中图分类号：R284.2 文献标识码：A 文章编号：1672-979X（2012）11-0422-03
Extraction Process of Black Cohosh with Orthogonal Optimization Method
SONG Jun1, WANG Peng-cheng1, Li Yan2, JIANG Li -hui3
(1. Shandong Police Hospital, Jinan 250100, China; 2. Shandong C.P. Freda Pharm Co., Ltd., Jinan 250104, China; 3.
Center of Health Education and Training of Shandong Province, Jinan 250014, China)
Abstract: Objective To optimize the extraction process of black cohosh. Methods Orthogonal tests were design
for optimum conditions, with HPLC method for the determination of black cohosh glycoside in black cohosh extract.
Results Optimum process was black cohosh herbal add 10 volume of 60 % ethanol, refl uxing extraction for 3 times,
each 1.5 h. Conclusion Optimized process is stable and reproducible, providing theoretical basis for production
practice.
Key Words: black cohosh glycosides; extraction; orthogonal test
收稿日期：2012-07-10
作者简介：宋军（1965-），男，山东济南人，主管中药师，从事中药质量标准研究 E-mail：18253132099@139.com
黑升麻（black cohoch）是一类原产于美洲东北部的多年
生野花，又称总状升麻，为毛茛科毛茛属黑升麻 [Cimicifuge
racemosa(L.)Nutt.]的根。味辛甘，性温，归肺、膀胱二
经，有发表散寒功效[1]，黑升麻提取物临床用于改善绝经
后妇女阴道萎缩症状[2]、缓解围绝经期综合征[3-4]等。现代
药理研究表明，其三萜皂苷类成分治疗绝经期综合征安全
有效，可作为激素替代疗法药物[5]。因此确定提取三萜皂
苷的合理化提取工艺可为工业化生产黑升麻提取物制剂提
供技术依据。本研究应用正交设计方法优选提取工艺，确
定最佳提取工艺参数。
1 仪器和材料
1.1 仪器
Waters2695系列高效液相色谱仪、XP205梅特勒电子
天平。
1.2 样品
2011年9月采集于云南省蒙自市，经鉴定为毛茛科毛茛
属黑升麻 [Cimicifuge racemosa(L.)Nutt.]的根，清洗晾干后
切成饮片即得。
1.3 试剂
黑升麻苷对照品（纯度>98%，批号：114G1367，
Sigma），乙腈为色谱纯；其余试剂均为分析纯；重蒸水。
2 检测方法
2.1 色谱条件
色谱柱：Waters Spherisorb CNRP(4.6 mm×150 mm，
5 μm)； 流动相：乙腈：水=40：60(v/v)；检测波长：286
nm；进样量：20 μL。
2.2 标准曲线的制备
取黑升麻苷对照品约10 mg，精密称定，用流动相溶
解并稀释至10 mL，分别精密量取0.1，0.2，0.6，1.0，1.4 mL
置入2 mL容量瓶，并用流动相定容，制得不同浓度标准
溶液。HPLC测定，以黑升麻苷浓度为横坐标，峰面积
为纵坐标，制备标准曲线，得回归方程：Y=3.73×104X-
1.37×104，r=0.9997，线性范围：0.05~0.7 mg/mL。
3 提取工艺的优化选择
3.1 影响因素的选择
取新黑升麻5000 g，60 ℃下烘干，粉碎过10目筛。分
别准确称取黑升麻粉末5 g，共3份，按以下方法提取，并
测定黑升麻苷含量。
3.1.1 热回流提取法 加10倍量60 %乙醇水溶液、回流提取
30 min，真空抽滤提取液，水浴蒸干，用60 %乙醇容至50
食品与药品 Food and Drug 2012年第 14卷第11期 423
mL，HPLC检测黑升麻苷的含量。
3.1.2 超声波提取法 加10倍量60 %乙醇水溶液、超声30
min，真空抽滤提取液，水浴蒸干，用60 %乙醇容至50
mL，HPLC检测黑升麻苷的含量。
表1 四素三水平设计表
试验
水平
A B C D
乙醇浓度(v/v) 溶媒量/倍 提取次数 提取时间/h
1 40 6 1 1
2 60 8 2 1.5
3 80 10 3 2
提取工艺为A2B3C3D2，即以乙醇浓度为60%，提取溶媒量
为10倍量，提取3次，每次1.5 h的条件提取，黑升麻苷转移
率最高。
5.2 由表3可见，各因素对试验结果影响最大的是乙醇浓
度，其次是溶媒量，然后是提取次数、提取时间。因素A
和B有显著性差异，与上面结果分析一致。
6 结果验证
分别称取黑升麻10，20，30 g，按4.2项优化工艺
条件重复3次试验，黑升麻苷的含量分别为0.45×10-2，
0.46×10-2，0.45×10-2 g/g。结果显示，上述提取工艺稳定
可行。
7 讨论
通过上述试验，热回流法、超声波法和恒温浸提法3
种方法中，热回流法提取黑升麻中的黑升麻苷的提取效率
最高。优化后的工艺合理、成本低、操作简单，为开发黑
升麻提取物的生产工艺，特别是乙醇浓度的选择提供试验
基础。本实验中还发现，黑升麻苷的提取时间越长，提取
效果越低，在提取过程中黑升麻苷发生了何种变化使其提
取效率降低有待进一步研究。
参考文献
[1] 朱晓筱, 张德芹. 黑升麻的化学、药理与临床研究[J]. 国外医
药·植物药分册，2000，15 (6)：231-234．
表2 L9（34）正交试验方案与结果
试验号 A B C D 黑升麻苷含量/g
1 1 1 1 1 0.6578
2 1 2 2 2 0.7456
3 1 3 3 3 0.7564
4 2 1 2 3 0.7866
5 2 2 3 1 0.8123
6 2 3 1 2 0.8756
7 3 1 3 2 0.7712
8 3 2 1 3 0.7822
9 3 3 2 1 0.7698
K1 0.7199 0.7385 0.7719 0.7466
K2 0.8248 0.7800 0.7622 0.7975
K3 0.8097 0.8006 0.7800 0.7751
R 0.0897 0.0621 0.0081 0.0508
优水平 A2 B3 C3 D2
表3 方差分析结果
方差来源 离差平方和 自由度 方差 F值
A 0.3412 2 0.1706 22.6534
B 0.2978 2 0.1489 18.9756
C 0.1756 2 0.0878 9.4532
D 0.1654 2 0.0827 8.1245
误差 0.0004 2 0.0002
注：F(2,2)0.05 =19，F(2,2)0.01 =98
图1 黑升麻苷色谱图
A 对照品，B 样品，1 黑升麻苷
A
B
t/min
t/min
3.1.3 恒温浸提法 加10倍量60 %乙醇水溶液、恒温60 ℃，温浸
30 min，真空抽滤提取液，水浴蒸干，用60 %乙醇容至50
mL，HPLC检测黑升麻苷的含量。
3种方法提取的黑升麻苷含量分别为0.45×10-2 ，
0.39×10-2，0.34×10-2 g/g，乙醇热回流法的提取效率高于
另外两种方法。所以，确定单因素提取方法为乙醇加热回
流法。
3.2 回流法提取黑升麻苷实验
以提取时间30 min，乙醇溶液为10倍为固定条件，乙
醇浓度分别为0 %，20 %，40 %，60 %，80 %和100 %时，
黑升麻苷含量分别为0.20×10-2，0.31×10-2，0.43×10-2，
0.46×10-2，0.43×10-2，0.36×10-2 g/g。结果发现乙醇溶液
浓度约60 %最利于提取黑升麻苷。
以60 %乙醇溶液10倍量为固定条件，沸腾回流时间分
别为5，10和20 min时，提取的黑升麻苷分别为0.40×10-2，
0.45×10-2，0.41×10-2 g/g。结果表明，提取时间延长，黑
升麻苷的提取得率下降。
4 回流法提取黑升麻苷的正交试验
4.1 因素、水平的选择及试验设计
采用正交设计法中L9(34)试验设计，确定其加热回流法
最佳提取工艺，因素水平见表1，试验设计方案见表2。
4.2 试验、结果与方差分析
取样品9份，每份5 g，精密称定，按照L9(34)正交试验
设计表安排试验，回流提取，过滤，得到9次份提取液，分
别用60 %乙醇定容至50 mL，HPLC检测黑升麻苷的含量。
检测结果与方差分析见表2、表3。
5 分析
5.1 由表2可见，4个因素影响程度的顺序为A>B>D>C，最佳
424 食品与药品 Food and Drug 2012年第 14卷第11期
正常人与胃癌患者尿液中6种微量元素的比较研究
王立立1,2，杨亮亮3
（1. 山东省医药工业研究所，山东 济南，250101；2. 山东省化学药物重点实验室，山东 济南，250101；3. 山东
省高唐防疫站，山东 高唐，252800）
摘 要：目的 比较胃癌患者尿液中6种微量元素的差别。方法 HNO3-HClO4（4:1，v/v）为消解体系，利用电感耦合等离子体
发射光谱法测定正常人与胃癌患者尿液中锰、镍、钼、钴、铜、铬等6种微量元素的含量。结果 胃癌患者尿液中锰、镍和钴
降低显著，铜、铬升高显著，钼降低但无显著性差异。结论 胃癌患者与正常人尿液中6种微量元素的水平有显著差别，起到
预防、早期诊断及临床治疗胃癌的辅助作用，具有一定的临床意义。
关键词：微量元素；胃癌；尿液；电感耦合等离子体发射光谱法
中图分类号：R446.12 文献标识码：A 文章编号：1672-979X（2012）11-0424-03
Comparative Study on Six Trace Elements in Urine of Normal Human and Patients with Gastric Cancer
WANG Li - li1,2, YANG Liang-liang3
(1. Shandong Institute of Pharmaceutical Industry, Jinan 250101, China; 2. Shandong Provincial Key Laboratory of
Chemical Drug Jinan 250101, China; 3. Shandong Gaotang Health and Quarantine Station, Gaotang 252800, China)
Abstract: Objective To compare the difference between normal human and patients with gastric cancer in six trace
elements in urine. Methods The urine was dipped in HNO3-HClO4(4:1，v/v), six kinds of trace elements were
determined in urine by inductively coupled plasma optical emission spectrometer. Results Compared with normal
human, the contents of Mn, Ni and Mo in urine of patients with gastric cancer were signifi cantly lower（P＜0.01）, Co
was lower（0.01＜P＜0.05）, Cu and Cr were signifi cantly improved（0.01＜P＜0.05）, and Mo was not signifi cantly
different. Conclusion The difference of six trace elements in urine is present between normal human and patients with
gastric cancer, which provides a useful method for prevention, early diagnosis and clinical treatment of gastric cancer.
Key Words: trace elements; gastric cancer; urine; inductively coupled plasma optical emission spectrometer
收稿日期：2012-06-24
作者简介：王立立（1985-），女，硕士，从事新药研发工作 E-mail:wanglily666@163.com
[2] 孙宁霞, 金志军, 贾晓峰, 李文.黑升麻制剂改善绝经后妇女阴道
萎缩症状的探讨[J].第二军医大学学报，2012，（03）：125-
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[3] 贡联兵. 缓解围绝经期综合征的植物药——黑升麻异丙醇提取
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[5] Eckehard L，马晓艳，白文佩. 围绝经期综合征的植物疗法:兼论
黑升麻的研究[J]. 国际妇产科杂志，2010，（4）: 128-129.
胃癌是我国常见的恶性肿瘤，发病表现有明显的
地区差异，其发病过程较复杂，是环境与遗传因素共同
作用的结果。近年有关微量元素与胃癌的相关性报到越
来越受到关注，尤其是微量元素的失衡致癌机制的研究
倍受重视 [1-5]。本研究就建立了用电感耦合等离子体发射
光谱法（inductively coupled plasma optical emission
spectrometer,ICP-OES）同时测定正常人与胃癌患者尿液
中6种微量元素含量的方法，对疾病的早期诊断起到辅助
作用。
1 仪器和试剂
1.1 仪器
Opt ima 2000DV ICP-OES测定仪，氩气纯度＞
99.99%。控温电热板（江苏金坛金城国胜）。
1.2 试药
锰（Mn）、镍（Ni）、钼（Mo）、钴（Co）、
铜（Cu）和铬（Cr）对照品溶液购自国家标准物质研
究中心，批号分别为GSW(E)110403、GSW(E)110396、
GSBG62016-90、GSBG62021-90、GSW(E)110130、
GSW(E)110547，浓度均为1000 μg/mL；硝酸和高氯酸均为
优级纯；三重蒸馏水。
2 方法与结果
2.1 仪器参数
功率1.2 kW，冷却气流量15 L/min，雾化器流量0.8 L/
min，提升量1.5 mL/min