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L_(16)(4~5)正交实验优化黄刺玫花黄酮物质提取工艺



全 文 :2015 年第 28 卷第 10 期
中国科技 核心期刊
黄刺玫属蔷薇科蔷薇属野生落叶乔木,分布
于中国的广大北方地区[1-2 ],尤在东北三省、山
西、内蒙古等地分布广泛。古代医书上记载黄刺玫
的花、叶、皮及其果实等部位都可以作为中药使
用,可理气调经,健脾活血,用于治疗腹胀腹痛以
及女性月经不调等疾病[3],也可做观赏。有关文
献研究表明,黄刺玫的果实及皮中含有大量的黄
酮类、皂苷及其超氧化物歧化酶等物质[4],经鉴定
黄酮类物质主要为芦丁。查找文献发现近10年对
黄刺玫各部位的研究较少,本文利用实验研究黄
刺玫花中的黄酮类物质的更为高效合理的提取工
艺,为其广泛地应用于工业化生产提供必要的理
论基础。
1 材料
1.1材料 黄刺玫花采自山东中医药大学校园
内,经山东中医药大学药学院高德民教授鉴定为
此类植物的花,分为5组,黑暗条件下分别紫外灯
照射 0、10、20、30、40 分钟,阴干后粉碎过 80 目
L16(45)正交实验
优化黄刺玫花黄酮物质提取工艺
李 强 1,李庆超 2,周长征 1△
1山东中医药大学,山东 济南 250355;2 中国石油大学(华东)
[摘 要]目的:采用有机溶剂提取法研究不同影响因素对黄刺玫花中黄酮类物质的提取工艺优化。方
法:实验室选用芦丁作为标准对照,有机溶剂乙醇提取后紫外分光光度法测定其内部的黄酮含量做评价,实验
选取紫外光照射时间、水浴温度、溶剂体积比、提取时间、提取次数等进行正交实验的方法学考察,做出最佳工
艺流程。结果:最佳提取工艺为紫外光照射20分钟、水浴温度70℃、乙醇体积分数为80%、料液比1∶20,提取2
次。结论:选用该方法操作简便、原理简单、得率较高、药效成分稳定性较好,为黄酮类物质的大规模工业化生
产提供必要的相关依据。
[关键词]正交实验;黄刺玫花;黄酮类;提取工艺
[中图分类号]R284.2[文献标识码]A [文章编号]1004-6852(2015)10-0059-03
FlavonoidsExtractionProcessofRosaXanthinaOptimized
byL16(45)OrthogonalExperiment
LI Qiang1, LI Qingchao2, ZHOU Changzheng1△
1 Shandong University of Traditional Chinese Medicine, Jinan 250355, China;
2 China University of Petroleum
AbstractObjective: To choose different influencing factors to optimize the extraction process of flavonoids
from rosa xanthina by adopting organic solvent extraction method. Methods: Rutin was chosen as standard substance
in the experiment, after organic solvent extraction method, the contents of flavonoids in rutin were detected by ultra-
violet spectrophotometry and assessed, ultraviolet light, water bath temperature, volume ratio, extracting time and
extracting times were selected to design the best extraction process. Results: The optimal extraction processing was:
to irradiate 20 minute under the ultraviolet light, 70℃ as water bath temperature, volume fraction of ethanol as 80%,
feed liquid ratio as 1:20, extracting times as two times. Conclusion: The method is easy to operate, simple, with high
yield and good stability of active ingredients, it provides necessary reference for mass industrial production of the
flavonoids.
Keywordsorthogonal experiment; rosa xanthina; flavonoids; extraction process
方 药·制 剂 工 艺
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Western Journal of Traditional Chinese Medicine,2015 Vol.28 No.10
中国科技 核心期刊
筛,低温避光,密封保存。
1.2 仪器紫外线消毒车(山东新华医疗器械公
司提供);UV-6000 型紫外分光光度计(上海元析
仪器公司提供);BS210S型电子天平(北京赛多利
斯天平股份有限公司提供);旋蒸仪(上海亚荣仪
器总厂提供)。
1.3 试剂芦丁标准品(中国药品生物制品检定
所提供);乙醇;亚硝酸钠;硝酸铝;氢氧化钠。
2 黄刺玫花黄酮类物质的测定
2.1提取条件的选择
2.1.1 提取溶剂的选择按照2.3中相关数据
进行下述方法提取,用乙醇提取总黄酮时含量最
高,相对来说采用乙醇效果较好。见表1。
表1 不同提取溶剂的黄酮提取效率
溶剂 黄酮含量/mg 总黄酮得率/%
水 20.35 2.04
乙醇 29.58 2.96
丙酮 15.42 1.54
乙醚 3.85 0.39
石油醚 0 0
2.1.2 提取方法的选择按照2.3中的相关数
据进行总黄酮的提取,乙醇提取明显优于其他方法,
提取效率较高,效果最佳,采用此法可行。见表2。
表2 不同提取方法的黄酮提取效率
提取方法 黄酮含量/mg 总黄酮得率/%
浸渍法 19.46 1.95
渗漉法 21.32 2.13
乙醇回流提取法 30.48 3.05
超声提取法 27.83 2.78
微波提取法 25.66 2.57
2.2芦丁回归方程的制作
2.2.1 紫外吸收波长的测定无风封闭条件准
确称取干燥的芦丁对照品21.8mg,以80%乙醇充
分溶解振荡混匀并定容于200mL容量瓶内,此时
标准品的浓度为0.109mg/mL,冷藏备用。以试剂
作空白对照,芦丁对照品和黄刺玫花提取液进行
200~510nm的紫外全波长扫描,结果显示在500nm
处吸收最大。见表3。
2.2.2 回归方程的制备用移液管分别精密移
取0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0mL于6只10mL容
量瓶中,各加0.3mL5%亚硝酸钠于容器内,混匀放
置5分钟;再加入0.3mL10%硝酸铝于容器内混匀
放置5分钟;加入1mol/L氢氧化钠3mL后摇匀
放置10分钟定容至刻度。在500nm波长处测量
(见表3),以吸光度为横坐标X,以标准溶液浓度为
纵坐标 Y 得到回归方程为 Y=0.0295X+0.0032
(R2=0.9991),浓度范围0.00545~ .03264mg/mL。
2.3 黄刺玫花总黄酮的提取测定精密称取 6
份干燥黄刺玫花粉末1g于100mL容量瓶,一定
温度下加入一定体积分数的乙醇加热1个小时进
行提取合并,提取液抽滤,活性炭吸附杂质并减压
浓缩至膏状,80%乙醇定容至 20 mL 作供试品备
用。精密量取上述各供试品0.1mL于10mL容量
瓶中,按“2.1.3”项下的步骤进行,于500nm处进
行紫外吸收测定,可获得该部位总黄酮的含量。
2.4 稳定性实验常温常压下,分别取6份样品
放置 5、10、15、20、25、30、40 分钟后,测其吸光度
A,结果显示,放置20分钟后吸光度开始降低。因
此实验数据应在加入显色剂后20分钟内测试。
2.5 精密度实验取此类相同药材提取物各 4
份,按照2.3试验方法显色后测定黄酮含量,药物
中平均含量为29.37mg/g,RSD为0.82%,数据表
明实验的精密度较好。
2.6 回收率实验在此药材的已知含量的提取
液中,加入一定含量的芦丁标准品,按照测定的方
法测定芦丁的含量为94.52%,RSD为1.12%。
2.7 正交实验设计依据相关文献,选定提取时
间1小时为恒定指标,研究紫外光照射时间A、体
积分数B、料液比C、水浴温度D、提取次数E等对
总黄酮提取效果的影响,每个因素下设4个水平,
见表4,进行正交试验设计,以总黄酮的得率作为
评价指标,对该部位总黄酮的提取工艺进行优化。
3 结果
按照表4的因素利用正交设计进行上述各因
素的提取条件进行筛选,结果见表5。
表3 芦丁标准曲线数据
序号 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
浓度/(mg·mL-1) 0.0055 0.0109 0.0164 0.0218 0.0273 0.0327
吸光度/A 0.076 0.2554 0.4441 0.6360 0.8312 0.9865
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表4 正交实验单因素水平
因素水平 照射时间/min 水浴温度/℃ 体积分数/% 料液比 提取次数
1 0 60 50 1∶5 1
2 10 70 60 1∶ 0 2
3 20 80 70 1∶20 3
4 30 90 80 1∶30 4
4 讨论
根据对表格进行直观的分析,并结合不同因
素的多重比较结果,黄刺玫花中总黄酮类物质的
最佳提取工艺为A3B2C4D3E2,即最佳的提取工艺为
紫外光照射20分钟、水浴温度70℃、乙醇体积分
数为80%、料液比1∶20,提取2次。上述各单因素
对总黄酮的提取的影响大小依次为 C>A>D>
B>E,即乙醇体积分数>紫外光照射时间>料液
比>水浴温度>提取次数。使用本提取工艺,可以
减少乙醇的使用量,减低能耗减少成本,提高黄酮
的提取效率,对于工业生产有一定的指导意义。
参考文献
[1] 山西植物志编纂会.山西植物志[M].北京:中国科技出版
社,1998(4):335-337.
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[3] 杨权勤.正交法在医药学科研中的应用[M].北京:中国医药
科技出版社,1992.
[4] 叶松华,王晓燕,杨莹莹,等.黄刺玫果中总黄酮的提取工艺
研究[J].山西医科大学学报,2013,44(7):535-538.
收稿日期:2015-05-16
作者简介:李强(1990—),男,在读硕士研究生。研究方向:药
物新剂型与新技术的研究。
△通讯作者:周长征(1966—),男,教授。研究方向:药物新剂
型与新技术的研究。
表5 L16(45)正交实验结果
编号 A B C D E 黄酮含量/% 黄酮含量/% 平均含量/%
1 1 1 1 1 1 2.12 2.07 2.09
2 1 2 2 2 2 2.43 2.52 2.48
3 1 3 3 3 3 2.61 2.69 2.65
4 1 4 4 4 4 2.63 2.75 2.69
5 2 1 2 3 4 2.70 2.67 2.68
6 2 2 1 4 3 2.78 2.83 2.81
7 2 3 4 1 2 3.02 3.10 3.06
8 2 4 3 2 1 2.96 3.09 3.03
9 3 1 3 4 2 2.71 2.81 2.76
10 3 2 4 3 1 3.18 3.25 3.22
11 3 3 1 2 4 2.35 2.37 2.36
12 3 4 2 1 3 2.38 2.38 2.38
13 4 1 4 2 3 2.96 2.94 2.95
14 4 2 3 1 4 2.40 2.29 2.35
15 4 3 2 4 1 2.59 2.56 2.57
16 4 4 1 3 2 2.30 2.37 2.33
K1 9.9110.48 9.59 9.88 10.69
K2 11.5811.46 10.11 10.82 10.62
K3 10.7210.64 10.79 10.88 10.79
K4 10.20 10.43 11.30 10.83 10.08
k1 2.48 2.62 2.40 2.46 2.67
k2 2.90 2.86 2.53 2.71 2.66
k3 2.68 2.66 2.70 2.72 2.70
k4 2.55 2.61 2.83 2.71 2.53
R 0.42 0.25 0.43 0.26 0.17
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