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金樱根总皂苷的超声提取工艺研究



全 文 :270
易运红,吴功庆,王莲婧,刘 意,田素英*
(广东药学院中山校区,广东中山 528458)
摘 要:以乙醇溶液为溶剂提取了金樱根的总皂苷,通过单因素实验、正交实验确定金樱根总皂苷的优选提取工艺。
结果表明,乙醇浓度、提取时间、料液比、温度 4 因素对金樱根总皂苷提取含量的影响的显著性顺序为:乙醇浓度 >温
度 >料液比 >提取时间。金樱根总皂苷超声提取的最优水平为乙醇浓度 80%,温度 50℃,料液比 1 ∶50,提取时间
2.5h。恰当的提取条件可使金樱根总皂苷的溶出率更高。在相同的提取条件下,金樱根比茎中总皂苷的含量高
6.77mg /g。
关键词:金樱根,金樱茎,总皂苷,提取工艺
Study on ultrasonic extraction of total saponins of
root of Rosa Laevigate Wichx.
YI Yun-hong,WU Gong-qing,WANG Lian-jing,LIU Yi,TIAN Su-ying*
(Guangdong Pharmaceutical University Zhongshan Campus,Zhongshan 528458,China)
Abstract:The ethanol solution was used as extraction solvent to extract saponins from root of Rosa Laevigate
Wichx.Preferred extraction process of total saponins from root of Rosa Laevigate Wichx.was determined through
the single - factor test and orthogonal test.The results showed that significance of four factors like ethanol
concentration,extraction time,solid- liquid ratio and temperature on the extract of total saponins content of root of
Rosa Laevigate Wichx.was as follows:ethanol concentration > temperature > solid- liquid ratio > extraction time.The
optimal level of extraction by ultrasound was the ethanol concentration of 80%,temperature 50℃,solid- liquid ratio
1∶50,extraction time 2.5h.Higher dissolution rates of total saponins can be gotten by the appropriate extraction
condition.Saponins of stems of Rosa Laevigate Wichx.were extracted on the same extraction process.Experimental
results showed that saponins of root of Rosa Laevigate Wichx.was 6.77mg /g which was more than saponins of
stems of Rosa Laevigate Wichx.
Key words:root of Rosa Laevigate Wichx.;stems of Rosa Laevigate Wichx.;total saponins;extraction process
中图分类号:TS201.1 文献标识码:B 文 章 编 号:1002-0306(2011)05-0270-03
收稿日期:2009-12-29 * 通讯联系人
作者简介:易运红(1979-) ,女,硕士,实验师,从事中药提取分离分析
的研究。
基金项目:2009 年度中山市华南现代中药城(健康医药产业基地)专
项发展资金(2009H020)。
金樱根为蔷薇科(Rosales)植物金樱子 Rosa
laevigata Michx.的根或根皮。金樱根又叫金樱蔃、脱
骨丹。金樱根用药历史久远,古代药物典籍《本草纲
目》、《中华本草》、《岭南草药志》、《江西民间草药验
方》、《湖南药物志》等均有记载。金樱根可以用于
治疗遗精、泄泻、妇女崩漏,腰肌酸疼,还有固精涩肠
的作用。在用药方面,金樱根和茎经常混用。有关
金樱根的药理研究较多,而有关它的化学成分研究
甚少,本文就金樱根总皂苷提取工艺展开研究,并对
金樱根和茎的总皂苷含量对比,对规范用药有一定
指导作用。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
金樱根 购于广州致信中药饮片有限公司,产
地为湖南,经鉴定为蔷薇科植物金樱子 Rosa
Laevigata Michx.的根或根皮,即中药金樱根;金樱茎
混在金樱根里的地上部分(茎) ,经鉴定为蔷薇科
植物金樱子 Rosa laevigata Michx.的茎;齐墩果酸 标
准品;其余试剂 均为分析纯。
UV1102 紫外可见分光光度计 上海天美科学
仪器有限公司;KQ-500DB 数控超声波清洗器 昆
山市超声仪器有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 标准曲线的制备 精密称取齐墩果酸对照品
10.00mg,置 100mL容量瓶中,用甲醇溶解并稀释至
刻度,摇匀,即得(每 1mL含齐墩果酸 0.1mg)。
精密吸取 200μL 置于具塞试管中,水浴挥干。
加入新配的 5%香草醛-冰醋酸溶液 0.2mL,高氯酸
0.8mL,于 70℃ 水浴加热 15min 显色,冰水冷却
10min。加入冰醋酸 5mL 摇匀,随行试剂做空白,于
400~700nm进行全波长扫描,确定最大吸收波长 λmax
= 550nm[1]。
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2011.05.040
271
精密吸取 50、100、200、300、400、500μL 齐墩果
酸标准品分别置于具塞试管中,水浴挥干。加入新
配的 5%香草醛-冰醋酸溶液 0.2mL,高氯酸 0.8mL,
于 70℃水浴加热 15min显色,冰水冷却 10min。加入
冰醋酸 5mL摇匀,随行试剂做空白,于 550nm波长处
测定吸光度(A)值。以浓度为横坐标,吸收度为纵坐
标,绘制标准曲线[2]。A = 1.063 × 10 -1 C-1.6 × 10 -2,
R2 = 0.9991。实验表明,齐墩果酸在 5~50mg 范围内
线性关系良好,标准曲线见图 1。
图 1 齐墩果酸标准吸收曲线
1.2.2 精密度实验 精密吸取对照品溶液 200μL,按
1.2.1 测定方法重复吸取测定 5 次,结果 RSD 为
0.15%(n = 5) ,见表 1。
表 1 精密度实验考察结果
吸光度 A RSD(%)
0.286、0.15、0.287、0.286、0.287、0.286 0.15
1.2.3 稳定性实验 吸取齐墩果酸标准品溶液
200μL,按 1.2.1 项下操作显色后每隔 10min 测定 1
次含量。结果表明该样品经显色后在 90min 内稳
定,RSD为 1.73%(n = 9) ,见图 2。
图 2 稳定性实验结果曲线
1.2.4 金樱根总皂苷提取的单因素实验 对金樱根
总皂苷提取时的乙醇浓度、提取时间、料液比、提取
温度四个因素分别进行单因素实验(所有提取条件
都是超声频率 40kHz,功率 500W)。乙醇浓度实验
中,1∶50 的料液比,温度 70℃,提取 1h,分别用水,
20%、40%、60%、80%乙醇溶液提取;提取时间实验
是在乙醇浓度为 80%,温度 40℃,料液比为 1 ∶50 的
条件下,超声浸提时间分别 1、1.5、2、2.5h;料液比实
验是在乙醇浓度为 80%,温度 40℃,超声提取时间为
100min,以不同的料液比 1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、
1∶60 提取;提取温度实验是在乙醇浓度为 80%,料液
比为 1∶50 的条件下,超声提取 30min,提取温度分别
为 30、40、50、60、70℃。
1.2.5 樱根总皂苷的提取正交实验 根据金樱根的
性质,考察了乙醇浓度、提取时间、料液比、温度 4 个
因素,并结合以上单因素实验结果,设置 4 因素 3 水
平正交实验(见表 2) ,根据因素水平表,以金樱根总
皂苷含量为评价指标,采用 L9(3
4)安排实验。
表 2 金樱根总皂苷的提取正交优选因素水平
水平
因素
A乙醇浓度
(%)
B提取时间
(h)
C
料液比
D温度
(℃)
1 70 1.5 1∶40 40
2 80 2 1∶50 50
3 90 2.5 1∶60 60
1.2.6 金樱根和金樱茎总皂苷含量比较 精确称取
金樱根、金樱茎粉末各 1.000g,在乙醇浓度为 80%,
料液比为 1 ∶ 40,温度为 50℃的条件下,超声提取
2.5h,趁热抽滤,定容至 100mL。精密吸取 100μL,平
行三次,分别置于具塞试管中,水浴挥干。加入新配
制的 5%香草醛-冰醋酸溶液 0.2mL,高氯酸 0.8mL,
于 70℃水浴加热 15min显色,冰水冷却 10min。加入
冰醋酸 5mL摇匀,随行试剂做空白,于 550nm波长处
测定吸光度 A值。
2 结果与讨论
2.1 单因素实验
2.1.1 乙醇浓度的影响 结果见图 3,其中 80%乙醇
提取出的总皂苷含量最佳。实验结果表明,水提取
出的总皂苷含量最低,且因金樱根中含有大量粘性
物质,难以抽滤,故不选择水为溶剂进行提取。
甲醇、含水乙醇为常用的皂苷类提取溶剂。本
实验考虑到安全性与可操作性,选择乙醇作为金樱
根总皂苷提取的溶剂,并对其浓度进行考察。其中
浓度为 80%的乙醇提取出总皂苷含量最高。
图 3 乙醇浓度对金樱根总皂苷含量的影响
2.1.2 提取时间的影响 结果见图 4,其中提取 2h
为金樱根总皂苷最佳提取时间。实验结果表明,随
着时间的延长,金樱根总皂苷的溶出率逐渐增加,到
时间为 2h 时达到最大,故确定最佳的提取时间
为 2h。
图 4 提取时间对金樱根总皂苷含量的影响
2.1.3 料液比的影响 结果见图 5,其中料液比为
1∶50时,提取效率最好。料液比是指称取的药材粉末
质量与提取溶剂体积之间的比例。实验结果表明,
料液比对金樱根总皂苷的提取效率的影响随着提取
272
溶剂体积的增大逐渐提高,直到 1∶50 达到最高。料
液比的选择应综合考虑有机溶剂的节省以及对金樱
根总皂苷提取率的影响,最终选择 1∶50 作为最佳料
液比例。
图 5 料液比对金樱根总皂苷含量的影响
2.1.4 提取温度的影响 结果见图 6,其中温度为
40℃时,提取效率最佳。通过对 30~70℃共 5 个温度
在相同条件下的考察,实验结果表明,提取温度的曲
线在 40℃达到顶峰,然后逐渐回落。故可以确定
40℃为金樱根总皂苷超声提取的最佳温度。
图 6 提取温度对金樱根总皂苷含量的影响
2.2 正交实验结果
正交实验数据处理采用正交实验直观分析法,
统计不同水平下提取出金樱根总皂苷的平均含量,
以极差 R(R为极大值与极小值之差)进行分析(见
表 3)。极差 R的结果表明,乙醇浓度、提取时间、料
液比、温度 4 因素对金樱根总皂苷提取含量的影响
的显著性为:乙醇浓度 >温度 >料液比 >提取时间。
表 3 中 K值显示,最优水平搭配为 A2B3C2D2,该水平
搭配不在表 3 中 9 组数据之列,因此,我们将该水平
搭配与表 3 中提取总皂苷含量最高的水平搭配
(A2B3C1D2)对比,结果见表 4,表 4 结果表明,金樱根
总皂苷超声提取的最优水平搭配为 A2B3C2D2,即乙醇
浓度为 80%,温度 50℃,料液比 1∶50,提取时间 2.5h。
恰当的提取条件可使金樱根总皂苷的溶出率更高。
2.3 金樱根和茎总皂苷含量对比
结果见表 5。实验结果表明,金樱根、茎中总皂
苷的含量差为 6.77mg /g,即每 1kg 药材中,就相差
6.77g总皂苷。
表 3 金樱根总皂苷的提取工艺正交实验结果分析
实验号 A B C D 总皂苷含量
(mg /g)
1 1 1 1 1 29.97
2 1 2 2 2 32.90
3 1 3 3 3 29.05
4 2 1 2 3 30.15
5 2 2 3 1 29.07
6 2 3 1 2 34.07
7 3 1 3 2 27.73
8 3 2 1 3 26.44
9 3 3 2 1 28.03
K1 91.92 87.85 90.48 87.07
K2 93.29 88.41 91.08 94.70
K3 82.20 91.15 85.85 85.64
k1 30.64 29.28 30.16 29.02
k2 31.10 29.47 30.36 31.57
k3 27.4 30.38 28.62 28.55
R 3.697 1.100 1.743 3.020
表 4 比较实验结果(mg /g)
水平搭配 1 2 3 平均总皂苷含量
A2B3C2D2 34.11 34.30 35.12 34.51
A2B3C1D2 33.15 33.65 34.91 33.90
表 5 金樱根、茎含量对比表(mg /g)
部位 1 2 3 平均总
皂苷含量
差值
金樱根 33.15 33.63 34.91 33.90
金樱茎 26.72 26.96 27.70 27.13
6.77
3 结论
乙醇浓度、提取时间、料液比、温度 4 因素对金
樱根总皂苷提取含量的影响的显著性为:乙醇浓度
>温度 >料液比 >提取时间。金樱根总皂苷超声提
取的最优水平搭配为乙醇浓度为 80%,温度 50℃,料
液比 1∶50,提取时间 2.5h。恰当的溶剂浓度和合适
的超声提取温度可使金樱根总皂苷的溶出率更高。
本实验利用金樱根正交实验结果的最佳提取工
艺,对金樱根、茎进行含量对比。实验结果表明,相
同的提取条件下,金樱根、茎中总皂苷的含量差为
6.77mg /g。
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