全 文 :青海农林科技 ·专 题 综 述· 2015 年第 1 期
收稿日期:2014 - 08 - 18
作者简介:王 欢(1982 -) ,女,硕士,研究方向:药物分析。电话:13997269851,E - mail:251986635@ qq. com
喜马拉雅紫茉莉根部总黄酮成分的
提取与含量测定
王 欢,张跃华
(青海民族大学 化学与生命科学学院,青海 西宁 810007)
摘 要:采用单因素实验和正交设计试验,以分光光度法测定总黄酮含量为考察指标,研究喜马拉雅紫
茉莉根部在乙醇超声提取下的最佳提取工艺并测定其含量。喜马拉雅紫茉莉根部总黄酮的最佳提取工艺
为:45%乙醇,超声时间为 55min,料液比为 1∶25 的条件下超声提取 3 次,总黄酮含量为 2. 64%。本方法具有
快速、简便、经济可靠、效果显著等特点,可为开发和利用喜马拉雅紫茉莉根部总黄酮成分提供科学依据。
关键词:喜马拉雅紫茉莉;总黄酮;分光光度法
中图分类号:Q949. 745. 3 文献标识码:A 文章编号:1004 - 9967(2015)01 - 0027 - 04
Extraction and Determination of Total Flavonoids
in Mirabilis himalaica Roots
WANG Huan,ZHANG Yue-hua
(College of Chemistry and Life Sciences,Qinghai Nationalities University,Xining Qinghai,810007,China)
Abstract:To determine the optimum extraction process of total flavonoids from Mirabilis himalaica roots
and determination of its content. Single factor experiments and orthogonal design to spectrophotometric deter-
mination of total flavonoids as indexes,research Mirabilis himalaica roots in ethanol ultrasonic extraction under
optimum extraction process and determine its content. The optimum extraction of total flavonoids Mirabilis hi-
malaica roots as follows:45% ethanol,ultrasonic time of 55min,solid - liquid ratio of 1∶ 25 under the condi-
tions of ultrasonic extraction three times,total flavonoid content was 2. 64% . This method is fast,easy,econom-
ical and reliable,the effect is significant,etc.,can provide a scientific basis for the development and use of the
Mirabilis himalaica roots of total flavonoids.
Key words:Mirabilis himalaica;Flavonoids;Spectrophotomrtry
喜马拉雅紫茉莉(Mirabilis himalaica)为紫茉
莉科紫茉莉属植物。喜马拉雅紫茉莉根是干燥
块根。藏医学认为,喜马拉雅紫茉莉为五根的药
上品,味甘辛,有引黄水、温肾、壮阳、治下身寒
症、利尿排石的功效,常用于腰及关节痛,肾寒浮
肿,下腹痛及膀胱结石、一些病毒感染及各种性
病[1 - 3]。根部具有黄酮类化合物[4],为测定其黄
酮含量本文采用超声提取法提取喜马拉雅紫茉
莉根部总黄酮化合物,用紫外分光光度法测定其
总黄酮含量[5]。结果表明,该提取工艺操作简
便,经济可靠,效果显著,适合对喜马拉雅紫茉莉
根部的总黄酮类化合物进行提取测定。
1 原料、仪器与试剂
1. 1 原料
试验药材:喜马拉雅紫茉莉根原料药材,采
于青海互助北山林场,经青海民族大学化学与生
命科学学院毛继祖教授鉴定。
1. 2 仪器
FA1064N型电子天平(上海精密仪器仪表有
限公司);TU - 1810 紫外可见分光光度计(北京
普析通用仪器有限责任公司);KQ - 300B 型超声
波清洗器(昆山市超声仪器有限公司) ;粉碎机;
60 目筛网。
1. 3 试剂
72
95%乙醇、10%氢氧化钠、5%亚硝酸钠、10%
硝酸铝、芦丁标准品,所用试剂均为分析纯;实验
用水为蒸馏水。
2 实验方法与结果
2. 1 样品的处理
取喜马拉雅紫茉莉根原药材,去杂质,切断,
粉碎后过 60 目筛作为实验样品备用。
2. 2 样品溶液的制备
准确称取 1. 0000 g 喜马拉雅紫茉莉根药材
粉末,用 60%乙醇 20ml 超声提取 30min,过滤取
其滤液,即得待测溶液。
2. 3 紫外分光光度法测定喜马拉雅紫茉莉根部
总黄酮显色方法
精密吸取 1. 0ml样品溶液致 25ml容量瓶中,
加 95%乙醇 5ml,加入 5%亚硝酸钠溶液 1ml,摇
匀,6min后加入 10%硝酸铝溶液 1ml,摇匀,6min
后加入 10%氢氧化钠溶液 5ml,95%乙醇定容[6]。
随后做空白对照。
2. 4 最大吸收波长的确定
取上述样品溶液,在全波长范围内扫描溶液
的紫外吸收光谱,该溶液在 510nm 处有最大吸收
值,因此可以选择 510nm作为检测波长。
2. 5 对照品芦丁标准溶液的制备
精密称取芦丁标准样品 0. 0101g,至 25ml 容
量瓶中,用 95%乙醇溶解并稀释至刻度,即得芦
丁对照品标准溶液。
2. 6 标准曲线的绘制
精密吸取芦丁标准溶液 0. 0、0. 4、0. 8、1. 2、
1. 6、2. 0ml分别置于 25ml 容量瓶中,按 2. 3 项下
自“加乙醇 5ml 后同法测定吸光度。分别在
510nm处测定其吸光度。结果见表 1。
表 1 不同浓度芦丁标准溶液的吸光度
浓度(mg /ml) 0. 0 0. 0041 0. 0082 0. 0124 0. 0165 0. 0206
吸光度 A 0. 0 0. 058 0. 106 0. 161 0. 214 0. 263
根据上表数据,以吸光度 A 为纵坐标,以芦
丁标准溶液的浓度 C (mg /ml)为横坐标绘制标
准曲线,见图 1。得到芦丁浓度 C 与吸光度 A 关
系曲线,其线性回归方程式为:y = 8. 1259x +
0. 0023,相关系数 R2 = 0. 9996。
图 1 芦丁标准溶液浓度与吸光度度 A关系的标准曲线
2. 7 供试品溶液总黄酮含量的测定方法
精密称取喜马拉雅紫茉莉根粉末 1. 0000g,
用 60%乙醇 20ml 超声提取 30min。按照 2. 3 项
下的方法将提取后的溶液进行处理,测定吸光
度。根据公式 X =(A - 0. 0023)/8. 1259 × 25 ×
20 /1000 计算出样品的总黄酮浓度。
2. 8 超声波提取法的单因素实验及结果
影响超声波提取法提取效率的因素主要有:
提取剂浓度(乙醇浓度),提取次数,提取时间及
料液比 4 个因素。本单因素实验主要通过考察
上述 4 个因素来判断它们对于提取率的影响。
从而选出每个单因素下的最优条件,为进一步正
交实验奠定基础。
2. 8. 1 提取剂浓度对总黄酮收率的影响
精密称取喜马拉雅紫茉莉根粉末 1. 0000g各
5 份,分别置于 250ml锥形瓶中,各自按照料液比
1∶ 20 分别加入 40%,50%,60%,75%和 90%乙
醇,超声提取时间为 30min。根据 2. 3 项下的方
法将提取后的溶液进行处理,制备供试品溶液,
分别在 510nm 下测出吸光度,测定结果见表 2。
以吸光度 A 为纵坐标,以乙醇浓度为横坐标作
图,见图 2。
表 2 提取剂浓度对总黄酮收率的影响
编 号 乙醇浓度(%) 吸光度
1 40 0. 251
2 50 0. 280
3 60 0. 278
4 75 0. 272
5 90 0. 264
实验结果表明,50%乙醇提取效果最好,往
后随着乙醇浓度加大,总黄酮含量开始下降。可
82
能是随着乙醇浓度增加,某些脂溶性杂质溶出量
增加,干扰因素增多所致。因此应该选择 50%左
右的乙醇作为喜马拉雅紫茉莉根部总黄酮提取
溶剂。
图 2 提取剂浓度对总黄酮含量的影响
2. 8. 2 料液比对总黄酮收率的影响
精密称取粉碎好的喜马拉雅紫茉莉根原料
药材 1. 0000g5 份,分别置于锥形瓶中,按照料液
比 1∶10,1∶15,1∶20,1∶25 和 1∶30,加入 50%乙醇,
超声提取时间 30min。根据 2. 3 项下的方法将提
取后的成分进行处理,制备供试品溶液,分别在
501nm下测出吸光度,测定结果见表 3。以吸光
度 A为纵坐标,料液比为横坐标组图,见图 3。
表 3 料液比对总黄酮收率的影响
编号 料液比 吸光度 A
1 1∶10 0. 309
2 1∶15 0. 460
3 1∶20 0. 444
4 1∶25 0. 365
5 1∶30 0. 329
图 3 料液比对总黄酮收率的影响
实验结果表明,料液比 1∶ 20 提取效果最好,
随着料液比加大,总黄酮含量开始下降。可能是
随着料液比增加,某些杂质的溶出量增加,干扰
因素增多所致。因此应该选择 1∶ 20 左右料液比
作为喜马拉雅紫茉莉根总黄酮提取溶剂体积。
2. 8. 3 提取时间对总黄酮收率的影响
精密称取喜马拉雅紫茉莉根原料药材
1. 0000g5 份,分别置于锥形瓶中,按照料液比
1∶20依次加入 50%乙醇,按照提取时间 30min,
40min,50min,60min,70min 进行超声提取。根据
2. 3 项下的方法将提取后的成分进行处理,制备
供试品溶液,分别在 510nm 下测出吸光度,测定
结果见表 4。以吸光度 A 为纵坐标,以提取时间
为横坐标作图,见图 4。
表 4 提取时间对总黄酮收率的影响
编 号 提取时间(min) 吸光度
1 30 0. 390
2 40 0. 455
3 50 0. 493
4 60 0. 474
5 70 0. 440
图 4 提取时间对总黄酮收率的影响
实验结果表明,提取时间为 50min,提取效果
最好,随着提取时间增加,总黄酮含量开始下降。
可能是随着提取时间的增加,某些黄酮成分被破
坏所至。因此选择 50min 作为喜马拉雅紫茉莉
根中总黄酮提取时间。
2. 8. 4 提取次数对总黄酮收率的影响
精密称取喜马拉雅紫茉莉根粉末 1. 0000g各
4 份,分别置于锥形瓶中,按照料液比 1 ∶ 20 依次
加入 50%乙醇,提取时间均设定为 50min。分别
按照提取次数 1 次,2 次,3 次,4 次进行超声提
取,分别合并提取液。根据 2. 3 项下的方法进行
处理,制备供试品溶液,分别在 510nm 下测出吸
光度,测定结果见表 5。以总黄酮含量为纵坐标,
以提取次数为横坐标作图,见图 5。
表 5 提取次对总黄酮收率的影响
编 号 提取次数(次) 总黄酮收率(%)
1 1 2. 103
2 2 2. 219
3 3 2. 386
4 4 2. 401
92
图 5 提取次对总黄酮收率的影响
实验结果表明,随着提取次数增加,总黄酮
含量升高,但提取 3 次后,含量变化曲线已较为
平缓。考虑到生产工艺对时间的要求和溶剂的
损耗,提取次数以 3 次以内为宜。
2. 9 正交实验确定各单因素之间相互影响的大小
以上讨论了各单因素影响,根据每种单因素
的最佳条件,为每个单因素设定提取的最佳范
围,即当提取剂为 50%乙醇,料液比为 1∶20,提取
时间为 50min,提取次数为 3 次时,提取效果最
好。但在实际操作中,各因素之间相互交叉影
响。因此,为了全面考察影响因素,选择 L9(3
4)
正交表,以乙醇浓度,料液比,提取时间和提取次
数为 4 因素,做 3 水平正交实验,正交实验因素水
平表见表 6。正交实验结果见表 7。方差分析结
果见表 8。
表 6 正交实验因素水平表
因素 乙醇浓度(%) 提取时间(min) 料液比 提取次数(次)
水平 A B C D
1
2
3
45
50
55
45
50
55
1∶15
1∶20
1∶25
1
2
3
表 7 正交实验结果直观分析表
实验号 A B C D 总黄酮收率(%)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
均值 1
均值 2
均值 3
极差
1
1
1
2
2
2
3
3
3
6. 83
6. 49
6. 54
0. 12
1
2
3
1
2
3
1
2
3
6. 56
6. 72
6. 58
0. 05
1
2
3
2
3
1
3
1
2
6. 18
6. 85
6. 83
0. 22
1
2
3
3
1
2
2
3
1
5. 67
6. 67
7. 53
0. 62
1. 794
2. 402
2. 640
2. 521
1. 949
2. 018
2. 246
2. 371
1. 925
表 8 方差分析结果表
因 素 偏差平方和 自由度 F比 F临界值
A乙醇浓度(%) 0. 02 2 0. 04 19
B提取时间(min) 0. 01 2 0. 01 19
C料液比 0. 10 2 0. 17 19
D提取次数 0. 58 2 1. 00 19
(下转第 59 页)
03
油醚更适用于工业化提取沙棘黄酮。
2. 4 成本核算
分别以正己烷和石油醚为脱脂剂提取沙棘
黄酮新增成本如表 2 所示。
表 2 不同脱脂剂对新增生产成本的影响
脱脂剂 脱脂剂损耗量(g /g沙棘黄酮纯品) 新增成本(元 /g沙棘黄酮纯品)
正己烷 39. 32 0. 4915
石油醚 49. 29 1. 0844
由表 2 可知,以正己烷为脱脂剂时,新增生
产成本 0. 4915 元 / g 沙棘黄酮纯品,而使用石油
醚为脱脂剂提取沙棘黄酮,其新增成本为 1. 0844
元 / g。虽然以石油醚为脱脂剂时提取沙棘黄酮
时提取率及产品中沙棘黄酮含量均高于正己烷,
但其生产成本也远高于正己烷,故石油醚与正己
烷相比,正己烷更适用于工业化提取沙棘果泥中
的沙棘黄酮。
3 结论
虽然以正己烷为脱脂剂提取沙棘黄酮时提
取率及产品中沙棘黄酮含量均低于石油醚,但经
过成本核算,在同一沙棘黄酮含量情况下,其生
产成本远低于石油醚,故正己烷更适用于工业化
提取沙棘果泥中的沙棘黄酮。
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(上接第 30 页)
实验结果表明,由表 8 可知,影响喜马拉雅
紫茉莉根部总黄酮提取的主次因素顺序为 D >
C > A > B,即提取次数 >料液比 >乙醇浓度 >提
取时间 。由表 7 可知,喜马拉雅紫茉莉根部总黄
酮含量最高为 2. 64%。喜马拉雅紫茉莉根部总
黄酮含量最佳提取工艺为 A1B3 C3D3,即 45%乙
醇、料液比 1∶25、每次提取 55min、提取 3 次。
3 讨论
本论文主要通过乙醇超声波提取法提取喜
马拉雅紫茉莉根部总黄酮,通过单因素实验,筛
选出了单因素最佳提取条件。并利用正交实验
设计,研究了喜马拉雅紫茉莉根部总黄酮化合物
最佳提取工艺。该工艺操作简便,结果可靠,为
进一步研究喜马拉雅紫茉莉提供了科学依据。
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