全 文 :·中药研究·
苎麻根总黄酮超声提取工艺研究
吴尚敏
(湖北省黄冈市黄州区脑血管病医院,湖北 黄冈 438000)
关键词:苎麻根; 黄酮; 超声提取;正交实验
中图分类号:R284. 2 文献标识码:A 文章编号:1000 - 0704(2014)08 - 0067 - 03
苎麻 Boehmeria nivea (Linn.)原产中国,属于荨麻科苎麻属
植物。李时珍在著名的医学著作《本草纲目》中,对苎麻,特别是
苎麻根的药用功能作了详细的记载和阐述[1];在我国台湾被用
作利尿剂、退烧药和护肝药物[2 - 3]。苎麻根具有广泛的生物活
性,Huang 和 Chang 等研究表明[4 - 5],苎麻根萃取物在体外
HepG2 2. 2. 15 细胞中和乙肝病毒血症 SCID 鼠体内均能抑制乙
肝病 毒活性和产生。Lin等研究表明[6],苎麻根粗提物具有清除
自由基、抗 FeCL2 -抗坏血酸诱发的脂质过氧化等多种生理作
用。
本研究以苎麻根为原料,对苎麻根中总黄酮的超声提取工
艺进行研究,采用单因素实验和正交实验对超声提取工艺参数
进行了优化。
1 仪器与试药
1. 1 药材
苎麻根,采自湖北咸宁,采后洗净在 40℃烘箱中烘干至恒
重。将干燥的苎麻麻根粉碎后,过 80 目筛备用。
1. 2 主要试剂与仪器
主要实验试剂:芦丁对照品购于中国药品生物制品检定所,
亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠、无水乙醇、三氯化铁、醋酐、浓硫
酸、盐酸镁、醋酸铅、醋酸镁、锌粉、三氯化铝、浓氨水、盐酸、碘化
秘钾、氯仿、冰醋酸均购自上海实验试剂有限公司。
主要仪器:电子分析天平(CPA225D,Sartorius),紫外可见分
光光度计(UV - 1201,北京瑞利公司),超声波清洗器(SB -
120D,宁波新芦生物科技股份有限公司),真空旋转蒸发仪(RE
- 52A,上海亚荣生化仪器厂)。
2 方法与结果
2. 1 芦丁标准曲线的绘制
参考文献报道[7],准确称取芦丁标准品 5. 0mg,置于 50mL
容量瓶中,用 70%乙醇定容,得到 0. 1mg /mL 的芦丁标准溶液,
分别准确吸取该标准溶液 0、0. 5、1. 0、1. 5、2. 0、2. 5、3. 0 mL 于
10mL容量瓶中,加 70%乙醇定容至 5 mL,加 5%亚硝酸钠溶液
0. 3mL,摇匀静置 6min后,加 10%硝酸铝溶液 0. 3mL,摇匀后静
置 6min,再加 1mol /L氢氧化钠溶液 2mL,混匀,70%乙醇定容至
10mL,静置 30min,在 500nm下测定其吸光度。以芦丁标准品的
浓度 X(mg /mL)为横坐标,以吸光度值 Y为纵坐标,绘制标准曲
线,回归方程 y = 14. 339x + 0. 015,并求相关系数 r = 0. 9997,线性
范围:0. 005 - 0. 03 mg /mL。
2. 2 超声提取法单因素实验
(1)提取溶剂浓度对苎麻根总黄酮提取率的影响
准确称取 1g干燥苎麻根粉(80 目)5 份,分别加入 20mL 蒸
馏水、30%乙醇溶液、50%乙醇溶液、70%乙醇溶液、90%乙醇溶
液,置于超声提取器(功率 600W)中超声处理 8min,用布式漏斗
抽滤,取滤液备用,将滤液离心 5min,离心速率 4000rad /s,取出上
清液,定容至 50mL,作为供试品。按标准曲线法进行显色后测试
并计算提取率。
(2)提取时间对苎麻根总黄酮提取率的影响
称取 1g干燥苎麻根粉(80 目)5 份,各加入 20mL50%乙醇溶
液置于超声提取器(功率 600W)中分别超声处理 2min、4min、
6min、8min、10min,用布式漏斗抽滤,取滤液备用,将滤液离心
5min,离心速率为 4000rad /s,取出上清液,定容至 50mL,作为供
试品。按标准曲线法进行显色后测试并计算提取率。
(3)提取剂用量对苎麻根总黄酮提取率的影响
称取 1g干燥苎麻根粉(80 目)5 份,分别加入 5mL、10mL、
15mL、20mL、25mL50%乙醇溶液(提取剂用量分别为 5 倍、10 倍、
15 倍、20 倍、25 倍)置于超声提取器(功率 600W)中超声处理
8min,用布式漏斗抽滤,取滤液备用,将滤液离心 5min,离心速率
为 4000rad /s,取出上清液并转移到玻璃试管中,再用 50%乙醇溶
液稀释到 50mL备用。按标准曲线法进行显色后测试并计算提
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Hubei Journal of TCM NOV. 2014. Vol. 36,No. 08
取率。
2. 3 超声提取法正交实验设计
依据前期超声提取苎麻根总黄酮单因素实验的条件,设计
正交实验进一步优化对提取率影响较大的 3 个因素(提取剂浓
度、提取时间和提取剂用量倍数),取三个水平,优选最佳提取工
艺条件。因素水平(见表 1)。
表 1 正交实验设计因素水平
水 平
因素
A乙醇浓度(%) B提取时间(min) C乙醇用量(倍)
1 30 6 15
2 50 8 20
3 70 10 25
2. 4 超声提取不同因素对总黄酮提取率的影响
2. 4. 1 乙醇浓度对总黄酮提取率的影响
由实验结果可以看出,在实验选取的几个乙醇浓度下,总黄
酮提取率随着乙醇浓度增加而提高,但浓度达到 50%时反而开
始降低,可见,乙醇浓度对苎麻根总黄酮提取率有较大的影响,
当乙醇浓度为 50%时提取率达到最大,可采用正交实验进一步
优化出最佳的乙醇浓度。
2. 4. 2 超声提取时间对总黄酮提取率的影响
随着超声提取时间的延长,总黄酮提取率提高,8min 之前提
取率增加得比较快,但 8min以后增加得比较缓慢,可利用正交实
验进一步优化超声提取时间。
2. 4. 3 提取剂用量对总黄酮提取率的影响
随着提取剂用量的增加,总黄酮提取率逐渐提高,但当固液
比达到 20mL /g后,总黄酮提取率增加比较慢,从节约成本角度
考虑,固液比为 20mL /g 比较合适,但还需用正交实验进一步找
出最佳的提取剂用量。
2. 5 超声提取法正交实验结果( 见表 2、表 3)
表 2 超声提取总黄酮类化合物正交实验设计与结果
试验号 A B C 提取率(%)
1 1 1 1 0. 302
2 1 2 2 0. 301
3 1 3 3 0. 357
4 2 1 2 0. 403
5 2 2 3 0. 468
6 2 3 1 0. 399
7 3 1 3 0. 324
8 3 2 1 0. 308
9 3 3 2 0. 346
K1 0. 320 0. 343 0. 336
K2 0. 423 0. 359 0. 350
K3 0. 326 0. 367 0. 383
R 0. 103 0. 024 0. 047
由表 2 显示的结果可见,三个因素的极差大小排序为 A > C
> B,因此,三个因素影响次序为:乙醇浓度 >提取剂用量 >超声
波时间。最佳工艺组合为 A2B3C3 但结合表 3 进行方差分析可
知,A因素有显著意义,B因素和 C因素没有显著想意义,从节约
时间和能源的角度考虑,B因素选 2,C因素选 2 比较合适。综合
以上分析,最佳提取工艺为 A2B2C2,即乙醇浓度为 50%,提取时
间是 8min,提取剂用量为 20 倍。
表 3 正交实验方差分析结果
方差来源 平方和 S 自由度 f 均方 F值 显著性
A 0. 020 2 0. 001 25. 35 *
B 0. 003 2 0. 00015 3. 76
C 0. 001 2 0. 00005
2. 6 最佳提取工艺组合的验证性实验
称取 4 份 1. 000 g的苎麻根粉,在乙醇浓度为 50%,料液比
1:20,超声提取时间 8min 的条件下超声提取,用布式漏斗抽滤,
取滤液备用,将滤液离心 5min,离心速率为 4000rad /s,取出上清
液按标准曲线法测试并计算总黄酮提取率。(见表 4)。
表 4 最佳提取工艺组合的验证性实验
实验序号 1 2 3 4 5
提取率(%) 0. 494 0. 496 0. 528 0. 512 0. 519
由以上 5 次验证实验结果可见,在此最佳工艺条件下,苎麻
根总黄酮平均提取率为 0. 5098%,RSD = 2. 88%,结果表明所选
择的最佳提取条件是可行的。
3 讨论
采用乙醇溶液超声提取法从苎麻根中分离提取总黄酮,单
因子实验结果表明,苎麻根总黄酮的浸出量的高低和乙醇浓度、
提取剂用量、超声波时间有关。总黄酮提取率随着乙醇浓度增
加而提高,但浓度达到 50%时反而开始降低,这可能是由于乙醇
浓度过高时,有一些醇溶性杂质、色素、亲脂性强的成分溶出量
有可能增加,与黄酮类化合物竞争或与乙醇结合,从而导致黄酮
类化合物提取率下降;随着超声提取时间的延长,总黄酮提取率
提高,8 分钟之前提取率增加得比较快,但 8 分钟以后增加得比
较缓慢;提取剂用量的增加,总黄酮提取率逐渐提高,但当固液
比达到一定浓度后,总黄酮提取率增加比较慢,从节约成本角度
和考虑后续浓缩,固液比为 20mL /g比较合适。
在以乙醇浓度,提取剂用量和超声时间为单因素进行实验
的基础上,通过 L9(34)正交实验方法对超声提取工艺进行优化,
以最佳提取工艺进行提取得到苎麻根总黄酮提取率为0. 4998%,
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枳壳的粉碎工艺优选
李洪1,杨梅2*
(1.湖北省肿瘤医院,湖北 武汉 430000;2.湖北省黄冈市浠水县清泉镇卫生院,438200)
* 通讯作者:杨梅,女,湖北省黄冈市浠水县清泉镇卫生院。
关键词:枳壳;正交试验;粉碎工艺
中图分类号:R283 文献标识码:A 文章编号:1000 - 0704(2014)08 - 0069 - 02
枳壳为芸香科植物酸橙 Citrus aurantium L 及其栽培变种的
干燥未成熟果实。具有理气宽中、行滞消胀之功。挥发油和柚
皮苷是其主要的活性成分 [1 - 2]。在制剂的生产过程中,常常要
将枳壳干燥后粉碎入药。干燥和粉碎过程会引起挥发油、柚皮
苷等有效成分的流失。本文就干燥时间、干燥温度及粉碎度对
枳壳中挥发油和柚皮苷含量的影响设计正交试验进行优选,供
制药同行在设计生产工艺时参考。
1 仪器与试药
HP1100 高效液相色谱仪(美国惠普公司);柚皮苷对照品
(中国药品生物制品检定所,批号:0721 - 200030);枳壳(武汉市
中药材公司提供合格炮制品);甲醇为色谱纯,其它试剂均为分
析纯。
2 方法与结果
2. 1 因素水平的确定
以粉碎细度(A)、干燥温度(B)、干燥时间(C)为可变因素,
设计因素水平表,(见表 1)。
表 1 试验因素水平表
水 平
因素
A 粉碎细度(目) B 烘烤温度(℃) C 烘烤时间(h)
1 40 50 1
2 60 60 2
3 100 80 3
2. 2 正交试验结果
取净枳壳适量,按 L9(34)正交设计试验进行加工,结果(见
表 2)。
2. 3 挥发油的测定
分别取枳壳加工样品约 80g,按 2010 年版《中国药典》(一
部)附录“挥发油测定法”测定,结果(见表 2
)。
最佳工艺条件为乙醇浓度为 50%,提取剂用量为 20 倍,超声时
间为 8min,可看出三个因素影响苎麻根总黄酮提取率的次序为:
乙醇浓度 >提取剂用量 >超声波时间。
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(收稿日期:2014 - 02 - 20 编辑:邵企红)
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