免费文献传递   相关文献

臭牡丹中黄酮类化合物的超声辅助提取工艺研究



全 文 :书收稿日期:2012-08-11; 修订日期:2013-01-23
基金项目:湖南省自然科学基金项目( No. 12JJ3019) ;
湖南省科技厅计划项目( No. 2010GK3123,No. 2011FJ3167) ;
湖南省教育厅重点科研基金项目( No. 10A113) ;
湖南省郴州市科技计划项目( 郴财教指[2011]53 号) .
作者简介:冯纪南( 1958-) ,女( 汉族) ,湖南郴州人,现任湘南学院副教授,
学士学位,主要从事天然产物有效成分分离、纯化及活性研究工作.
* 通讯作者简介:邓 斌( 1972-) ,男( 汉族) ,湖南永州人,现任湘南学院
教授,理学博士,博士后,从事精细化学品、物理化学、纳米材料科学的教
学与研究工作.
臭牡丹中黄酮类化合物的超声辅助提取工艺研究
冯纪南1,黄海英1,余瑞金2,赵丽萍1,邓 斌1*
(1.湘南学院化学与生命科学系,湖南 郴州 423000; 2.西北农林科技大学理学院,陕西 杨凌 712100)
摘要:目的 探讨超声辅助提取臭牡丹中黄酮类化合物的工艺。方法 在单因素实验的基础上,利用正交实验法确定超声
波辅助提取臭牡丹中黄酮类化合物的最佳工艺条件。结果 所考察的因素中,对臭牡丹中黄酮类化合物提取的影响程度
为: 提取时间 >乙醇浓度 >提取温度 >液料比;最佳提取条件为:超声功率 600 W,乙醇浓度为 50%,料液比 1∶ 40( g∶
ml) ,超声提取时间 40 min,提取温度 60℃。在此条件下,提取 2 次,黄酮类化合物能基本被提取完全,总提取率为
2. 653%。结论 该方法采用超声波辅助强化提取,工艺简单可行,达到省时、高效和节能的目的。
关键词:臭牡丹; 黄酮类化合物; 超声波辅助提取
DOI标识:doi: 10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2013. 04. 035
中图分类号:R284. 2 文献标识码:A 文章编号:1008-0805( 2013) 04-0850-02
Study on the Ultrasonic - assisted Extraction Process of Flavonoids from Clerodendrum
bungei
FENG Ji-nan1,HUANG Hai-ying1,YU Rui-jin2,ZHAO Li-ping1,DENG Bin1*
( 1. Xiangnan University,Chenzhou 423000,China; 2. English Department,Xiangnan University,Chenzhou
423000,China; 2. College of Sciences,Northwest A&F University,Yangling 712100,China)
Abstract: Objective To optimize the ultrasonic - assisted extraction of flavonoids from clerodendrum bungei. Methods On the
basis of single - factor experiments,the optimal extraction conditions of flavonoids were investigated with orthogonal experimental
design. Results The significance of these factors affecting the flavonoids was in the following order: ultrasonic - assisted extraction
time > ethanol concentration > extraction temperature > material - liquid ratio. The optimal parameters were as follows: ultrasonic
power for 600 W,ethanol concentration of 50%,material - liquid ratio of 1∶ 40( g∶ ml) ,ultrasonic time of 40 min,and extraction
temperature of 60 ℃ . Under the optimal conditions,after two times of extraction the total extraction yield was 2. 653% . Conclusion
The optimal method is reliable,reasonable and effective.
Key words: Clerodendrum bungei; Flavonoids; Ultrasonic - assisted extraction
臭牡丹,异名大红袍,臭八宝(《植物名实图考》) ,矮童子
(《分类草药性》) ,大红花(《贵州民间方药集》) ,臭风草等,为马
鞭草科植物臭牡丹 Clerodendrum bungei Steud的全株。臭牡丹为常
用的民族药材,具有活血化瘀、消肿止痛、清热利湿、解毒等功
效[1],民间有用于治疗糖尿病,临床上广泛用于治疗痈疽、疔疮、乳
腺炎、关节炎、湿疹、崩漏等[2]。现代研究表明臭牡丹含有多种矿
物质和生物活性物质,其中臭牡丹中含有的黄酮类化合物具有很
多生物活性,如抗炎、抗肿瘤、抗病毒、抗辐射、抗氧化、抗菌活性、
抗骨质疏松、预防心血管疾病、免疫调节活性等[2 ~7],尤其是在医
药和功能食品领域受到广泛关注,也被消费者普遍接受。但目前
尚未见超声波辅助提取臭牡丹中黄酮类化合物的工艺研究和对臭
牡丹中黄酮类化合物含量测定的报道。本文采用超声辅助提取工
艺对臭牡丹中黄酮类化合物进行了研究,通过正交实验优化了提
取的最佳工艺条件,并对臭牡丹中黄酮类化合物的含量进行了测
定,旨在为臭牡丹的进一步开发利用提供科学依据。
1 材料与仪器
臭牡丹药材,购于郴州市老百姓大药房,置阴凉干燥处保存;
芦丁:国药集团化学试剂公司生产;NaOH、NaNO2、Al(NO3)3、无
水乙醇等试剂均为分析纯。KQ2200E 型数控超声波清洗器,昆
山市超声仪器有限公司出品;S20K 酸度计,梅特勒 -托力多仪器
(上海)有限公司出品;722 型可见分光光度计,天津市普瑞斯仪
器有限公司出品;DF110 型电子分析天平,中国轻工业机器总公
司常熟衡天公司出品;202 - 2 型高温干燥箱,中华人民共和国上
海市实验仪器总厂出品;FZ102 型微型植物粉碎机,天津市斯特
仪表有限公司;ZX - 1A型真空泵,沈阳教学仪器厂出品等。
2 方法
2. 1 芦丁标准曲线的绘制[8] 精密称取于 105 ℃下烘干至恒重
的芦丁标准试剂 10. 8 mg,用 30%乙醇溶解,并完全转入 25 ml容
量瓶中,用 30%乙醇定容,摇匀,得 0. 432 mg /ml 的芦丁标准溶液
分别吸取上述芦丁标准溶液 1. 0,2. 0,3. 0,4. 0,5. 0,6. 0,7. 0,
8. 0,9. 0 ml于 9 支 25 ml 容量瓶中,加入 1. 0 ml 5% NaNO2 溶
液,摇匀,放置 6 min 后加入 1. 0 ml 10%Al(NO3)3 溶液,摇匀,放
置 6 min 后再加入 10. 0 ml 5% NaOH 溶液,摇匀,用 30%乙醇定
容至刻度,放置 15 min 后在 510 nm 处测定其吸光值,用空白试
剂作参比,以芦丁浓度对吸光度值作图,并做线性回归,得标准曲
线和回归方程 Y = 8. 329 36X - 0. 032 83,R = 0. 996 1,芦丁浓度
与吸光度具有良好的线性关系。
2. 2 原料预处理 将市场上购置的臭牡丹药材放入 80 ℃烘箱中
恒温干燥,干燥后的臭牡丹粉用小型的粉碎机粉碎,过 60 目筛,
放入烧杯中,封上保鲜膜,待用。
2. 3 臭牡丹中黄酮类化合物的提取和测定 称取臭牡丹粉末
2. 000 g,置于三口圆底烧瓶中,加入提取溶剂,将圆底烧瓶装于
超声波萃取仪中,设定好提取条件,在固定功率为 600 W的超声
波辅助下进行提取。提取液静置分层,过滤除渣,用 30%的乙醇
·058·
时珍国医国药 2013 年第 24 卷第 4 期 LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2013 VOL. 24 NO. 4
书溶液定容至 100 ml 容量瓶中,作为待测溶液。取 5 ml 待测液于
25 ml容量瓶中,按“2. 1”项下方法操作,测定其在 510 nm处的吸
光度,代入回归方程,计算黄酮类化合物提取率:臭牡丹中黄酮类
化合物提取率(%) = [提取液中黄酮类化合物总质量 /臭牡丹
粉末质量]× 100%。
3 结果
3. 1 单因素实验考察
3. 1. 1 乙醇浓度对黄酮类化合物提取率的影响 称取臭牡丹粉
末 2. 000 g,置于三口圆底烧瓶中用超声波辅助提取,乙醇浓度分
别选用 30%,40%,50%,60%,70%,80%,其余条件为超声波功
率 600 W,提取时间 30 min,提取温度 60℃,料液比为 1∶ 35。实
验结果见图 1。由图 1 可见,当乙醇浓度为 50%时提取效果最
好。
图 1 乙醇浓度对提取率的影响
3. 1. 2 料液比对黄酮类化合物提取率的影响 称取臭牡丹粉
2. 000 g,置于三口圆底烧瓶中用超声波辅助提取,料液比分别选
用 1∶ 10,1∶ 20,1∶ 30,1∶ 40,1:50,1∶ 60,其余条件为超声波功
率 600 W,提取温度 60 ℃,乙醇浓度 50%,提取时间 30 min。实
验结果见图 2。由图 2 可见,当料液比为 1∶ 40 时,提取效果最
好。
图 2 料液比对提取率的影响
3. 1. 3 提取时间对黄酮类化合物提取率的影响 取臭牡丹粉
2. 000 g,置于三口圆底烧瓶中用超声波辅助提取,提取时间分别
选用 10,20,30,40,50,60 min,其余条件为超声波功率 600 W,提
取温度 60 ℃,乙醇浓度 50%,料液比为 1∶ 40。实验结果如图 3
所示。由图 3 可见,当提取时间为 40 min时,提取效果最好。
图 3 提取时间对提取率的影响
3. 1. 4 提取温度对黄酮类化合物提取率的影响 称取臭牡丹粉
2. 000 g,置于三口圆底烧瓶中用超声波辅助提取,提取温度分别
选用 20,30,40,50,60,70 ℃,其余条件为超声波功率 600 W,提
取时间 40 min,乙醇浓度 50%,料液比为 1 ∶ 40。实验结果见
图 4。由图 4 可见,当提取温度为 60 ℃时,提取效果最好。
图 4 提取温度对提取率的影响
3. 2 正交实验 根据以上单因素实验结果,固定超声波功率为
600 W的情况下,选取乙醇浓度、液料比、提取时间、提取温度 4
个因素进行正交实验设计,以确定臭牡丹中黄酮类化合物提取的
最佳条件。正交实验设计见表 1,实验结果见表 2。
表 1 正交实验因素水平表
水平
A
乙醇浓度 /%
B
料液比 / g∶ ml
C
时间 t /min
D
温度 T /℃
1 40 1∶ 30 30 40
2 50 1∶ 40 40 50
3 60 1∶ 50 50 60
表 2 L9(34)正交设计及极差分析结果
水平 A B C D 提取率(%)
1 1 1 1 1 1. 673
2 1 2 2 2 2. 018
3 1 3 3 3 1. 866
4 2 1 2 3 2. 237
5 2 2 3 1 2. 261
6 2 3 1 2 1. 710
7 3 1 3 2 1. 782
8 3 2 1 1 1. 537
9 3 3 2 3 1. 824
K1 5. 557 5. 692 4. 920 5. 471
K2 6. 208 5. 816 6. 079 5. 510
K3 5. 143 5. 400 5. 909 5. 927
k1 1. 852 1. 897 1. 640 1. 824
k2 2. 069 1. 939 2. 026 1. 837
k3 1. 714 1. 800 1. 970 1. 976
R 0. 355 0. 139 0. 386 0. 152
由表 2 分析可知,4 个考察因素对黄酮提取率的影响程度
为:C(提取时间)> A(乙醇浓度)> D(提取温度)> B(料液比) ,
最佳工艺组合为 A2B2C2D3,即乙醇浓度 50%,料液比为 1 ∶ 40
(g:ml) ,提取时间 40 min,提取温度 60 ℃。
3. 3 最佳提取工艺的验证 取同一批药材按正交实验确定的最
佳工艺进行 3 次重复试验,得到臭牡丹中黄酮类化合物的提取率
分别为 2. 560%,2. 562%,2. 561%,提取率的平均值为 2. 561%,
相对标准偏差(RSD)为 0. 130%。由此可见,该最佳提取工艺条
件合理可行,稳定可靠,具有较好的可操作性和重现性,适宜工业
化生产。
3. 4 提取次数对臭牡丹中黄酮类化合物提取率的影响 称取
2. 000 g臭牡丹粉末,依据正交设计确定的最佳实验方案,在超声
波功率 600 W,提取温度 60℃下,以 50%乙醇为溶剂,料液固比 1
∶ 40,超声提取 40 min,先后提取 5 次,计算每次提取率,每次提
取率之和即为总提取率。结果见图 5。
由图 5 可见,提取两次后,提取率变化平缓,增加提取次数,
提取率变化不明显,由此可知,经过两次提取,臭牡丹中黄酮类化
·158·
LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2013 VOL. 24 NO. 4 时珍国医国药 2013 年第 24 卷第 4 期
书合物能基本被提取完全,总提取率可达 2. 653%。
图 5 提取次数对提取效果的影响
4 结论
以市购臭牡丹药材为原料,在单因素的基础上,进行了正
交设计实验和分析,实验结果表明,各因素对黄酮类化合物提
取率影响大小依次为:C(提取时间)> A(乙醇浓度)> D(提取
温度)> B(料液比) ;超声波辅助提取臭牡丹黄酮类化合物的较
佳条件为:在超声波功率 600 W,提取温度 60 ℃下,以 50%乙
醇为溶剂,料液固比 1:40(g∶ ml) ,超声提取 40 min,在此条件
下,提取两次,臭牡丹中黄酮类化合物能被基本提取完全,总提
取率达2. 653%。本文利用超声波辅助强化提取,使用较少的溶
剂,在较短的时间内可以得到较高的提取率,是一条提取臭牡丹
黄酮类化合物的理想方法。
参考文献:
[1] 中国药品生物制品检定所.中国民族药志,第 2 卷[M].北京:人民
卫生出版社,1990:424.
[2] 陈思勤,朱克俭,程晓燕,等.臭牡丹化学成分及其药理作用研究进
展[J].湖南中医杂志,2012,28(2) :141.
[3] 高黎明,魏小梅,何仰清.臭牡丹化学成分的研究[J]. 中国中药杂
志,2003,28(11) :1042.
[4] 刘建新,叶和杨,连其深,等. 臭牡丹根提取液的镇静和催眠作用
[J].赣南医学院学报,2001,21(3) :241.
[5] 周红林,刘建新,周 俐,等.臭牡丹提取物抗炎镇痛抗过敏作用的
实验研究[J].中国新药杂志,2006,15(23) :2027.
[6] 李友宾,李 军,李 萍,等. 臭牡丹乙醇苷类化合物的分离鉴定
[J].药学学报,2005,40(8) :722.
[7] 余爱农.臭牡丹挥发性化学成分的研究[J].中国中药杂志,2004,
29(2) :157.
[8] 汤 建,陈姝妤,刘瑞江,等. 辣蓼草总黄酮的超声提取工艺研究
[J].时珍国医国药,2011,22(6) :1387.
收稿日期:2012-08-21; 修订日期:2012-12-20
基金项目:四川省科技支撑项目( No. 2009SI0127) ; 乐山师范学院科研项目( No. Z1254) ; 四川省乐山市重点科技计划项目( No. 10SZD033)
作者简介:成 英( 1974-) ,女( 汉族) ,四川仁寿县人,现任乐山师范学院副教授,博士学位,主要从事植物天然产物研究工作.
* 通讯作者简介:刘素君( 1968-) ,女( 汉族) ,四川资阳人,现任乐山师范学院教授,博士学位,主要从事天然产物研究工作.
灰兜巴提取物对四氧嘧啶诱发
糖尿病模型小白鼠降血糖的探索
成 英,宋九华,杨孝容,刘素君*
(乐山师范学院化学与生命科学学院天然产物研究所,四川 乐山 614004)
摘要:目的 对中药灰兜巴中的有效成分进行提取,并分析提取物中多糖成分的含量,探索灰兜巴提取物降血糖的效果。
方法 采用浸泡水提的方法对灰兜巴中的有效成分进行提取,紫外分光光度法测定提取物中多糖成分的含量,利用四氧
嘧啶诱发小白鼠糖尿病模型,然后利用灰兜巴提取物进行降血糖试验。结果 浸泡水提法提取物中总糖含量为 47. 64%,
灰兜巴提取物有降血糖作用,其中 100 mg /kg剂量组效果最好。结论 浸泡水提法有效可行,灰兜巴提取物对小白鼠有降
血糖效果,其中 100 mg /kg剂量组效果最明显,这为灰兜巴用于治疗糖尿病提供了参考依据。
关键词:灰兜巴; 提取物; 四氧嘧啶; 降血糖
DOI标识:doi: 10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2013. 04. 036
中图分类号:R285. 5 文献标识码:A 文章编号:1008-0805( 2013) 04-0852-02
Exploring hypoglycemic by alloxan - induced diabetic mice model with Gray pocket ex-
traction
CHENG Ying,SONG Jiu-hua,YANG Xiao-rong,LIU Su-jun*
( Natural Products Utilization Research,Department of Chemistry and Life Science,Leshan Normal College,Les-
han 614000,China)
Abstract: Objective Extracting the efficient components from Huidouba and analyzing the content of polysaccharose,it was ex-
plored that the effects of reducing blood sugar.Methods Soaking water extraction gray pocket to extract the active ingredients,we
determined the content of polysaccharide with UV,and then used gray pocket extracts experiment with hypoglycemic test by allox-
an - induced diabetes model mice. Results The polysaccharide extract was 47. 64%,and gray pocket extracts had hypoglycemic
effect,which 100mg /kg dose was the best. Conclusion The formulation was effective and feasible. Gray pocket extract on mice
had hypoglycemic effects,which provided the reference of gray pocket for the treatment of diabetes.
Key words: Gray pocket( Huidouba) ; Extract; Alloxan; Hypoglycemic
灰兜巴(又名闭口袋)是一种山蜘蛛寄生在海拔 1 500 m 以 上的峨眉山老茶树头部生长出来的菌科植物[1],外观形成一个
·258·
时珍国医国药 2013 年第 24 卷第 4 期 LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2013 VOL. 24 NO. 4