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均匀设计法优选白花败酱总皂苷的提取工艺



全 文 :均匀设计法优选白花败酱总皂苷的提取工艺
徐洁昕 ,  周方钦* ,  江放明 ,  廖燕芝
(湘潭大学化学院 ,湖南 湘谭 411105)
收稿日期:2005-04-24
基金项目:湖南省教育厅自然科学基金资助项目(02C576)
作者简介:徐洁昕(1974~ ),女 ,工程师 ,硕士研究生 ,研究方向:药物分析。
*通讯作者:电话:0732-8292205, E-mail:xtuzhou@yahoo.com.cn
关键词:均匀设计;白花败酱;总皂苷;提取工艺
摘要:目的:确定白花败酱总皂苷的最佳提取工艺。方法:采用均匀设计实验优选白花败酱中总皂苷的提取条件 , 用 AB-
8大孔吸附树脂柱对提取物进行提纯 , 并以齐墩果酸标准品作对照 , 采用薄层比色法进行含量测定。结果:确定最佳提
取工艺为:乙醇浓度 95 、溶剂用量 8倍(5倍 , 3倍)、提取时间 1 h(0.75 h, 0.25 h)提取两次 , 实际白花败酱中总皂苷
(以齐墩果酸计)含量为 0.668 , 与理论推测相符。结论:最佳提取工艺和提纯方法可以有效提取白花败酱中的总皂
苷 , 工艺操作简单易行 ,适合工业生产。
中图分类号:R284.1     文献标识码:A     文章编号:1001-1528(2006)04-0483-03
Extractionoftotal-saponinsfromPatriniaVilosaJussbasedonuniformdesign
method
XUJie-xin,  ZHOUFang-qin,  JIANGFang-ming,  LIAOYan-zhi
(ColegeofChemistry, XiangtanUniversity, Xiangtan411105 , China)
KEYWORDS:uniformdesignmethod;PatriniaVilosaJuss;total-saponinscontent;extractiontechnique
ABSTRACT:AIM:Toconfirmtheoptimumextractionofthetotal-saponinsfromPatriniaVilosaJuss.METH-
ODS:Optimumconditions(ethanolconcentration, extractionhours, ethanolsolutionquantity)weredeterminedby
theuniformdesigntest, theextractwasrefinedwithmacroporeresinAB-8 , andsamplesweremeasuredcolorimet-
ricalyatλ=560 nmcomparedwitholeanolicacidasreferencesubstance.RESULTS:Theresultwas95 etha-
nolassolvent, extractiontimefor1hadding8 timesamountofethanolsolutionat100℃waterbathfortwotimes.
underthiscondition, thetotal-saponinscontentwas0.668 , inaccordancewiththedesignforecast.CONCLU-
SION:Theoptimumextractiontechniqueandpurifiedmethodscouldextractthetotal-saponinseficientlyfrom
PatriniaVilosaJuss.Thetechniqueissimpleandadaptsforproduction.
  据报道 ,白花败酱具有促进肝细胞再生 、改善肝
功能 、增强抑菌和抑病毒等作用 ,其浸膏有促进肝细
胞再生及抑制肝细胞变性作用 ,其中败酱中的三萜
皂苷的苷元齐墩果酸被认为是抗肝炎的强活性成
分 [ 1] 。齐墩果酸具有消炎 、强心 、利尿 、降血糖 、降
血脂 、降谷 -丙转氨酶 、促进肝细胞再生 、防止肝硬
化 、增强有机体免疫等功能 [ 2-4] 。本文通过对白花败
酱中的有效成分 -总皂苷进行均匀设计实验提取 ,经
大孔吸附树脂分离提纯 ,经 TLC分析 ,用比色分光
光度法进行含量测定 ,获得了白花败酱中总皂苷含
量(以齐墩果酸计)的科学数据 ,为白花败酱资源的
深度开发提供了科学依据。
1 仪器与材料
1.1 仪器
UV-9200紫外分光光度计 (北京瑞利分析仪器
公司);UV-265紫外可见分光光度计 (日本岛津公
司);AE电子天平 (Metler-Toledo仪器公司);DF-
101B集热式恒温磁力搅拌器(浙江乐清市乐成电器
厂);LD5-10离心机(北京医用离心机厂);索式提
取器;回流装置;层析柱;薄层 G板等。
1.2 试剂与材料
白花败酱:购于湘潭市福寿堂大药房;
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齐墩果酸对照品(批号:110709-200304):中国
药品生物制品检定所;
AB-8大孔吸附树脂(D101型):天津市光复精
细化工研究所;
甲醇 、乙醇 、香草醛 、高氯酸 、石油醚 、硫酸 、α-萘
酚 、硅胶 G、磷钼酸 、醋酸乙酯 、醋酐 、冰醋酸 、氯仿 、
丙酮均为分析纯 。
2 方法与结果
2.1 总皂苷含量测定
2.1.1 标准曲线的制备
取齐墩果酸 10.00 mg,精密称定 ,加甲醇溶解
稀释并定容至 50 mL,制成齐墩果酸标准溶液 。精
密吸取齐墩果酸标准溶液 0.0, 0.25, 0.50 , 0.75,
1.00, 1.25 mL于 10 mL具塞试管中 ,热风挥去甲
醇 ,再加入 0.2 mL新配制的 5 香草醛 -冰醋酸溶
液 , 0.8 mL高氯酸 ,加塞摇匀 ,于 60 ℃水浴中加热
15 min,取出 ,流水冷却至室温后 ,加入冰醋酸 5mL,
摇匀 ,于 560 nm处测定吸光值 ,绘制标准曲线 ,以吸
光度 A对浓度 C作线性回归 ,得回归方程为 C=
0.166 7A+0.032 5, r=0.998 3(n=6),在 50 ~ 250
μg/mL范围其线性关系良好。
2.1.2 样品溶液的制备
(1)提取:取白花败酱根的粗粉 2.0 g,精密称
定 ,加乙醇浸泡 ,用回流法按均匀设计试验方案提
取 。(2)脱脂:提取液浓缩至约 5 mL,加石油醚脱
酯 2 ~ 3次 ,每次 10 mL,合并石油醚液并用少量水
洗涤 ,弃去醚层 ,将洗液与水层合并 ,再次浓缩至约
5 mL。 (3)分离提纯:浓缩液经过预处理的大孔吸
附树脂 (D101型)柱 ,以蒸馏水洗脱至 Molish反应
阴性为止 ,更换溶剂 ,以 75 EtOH液洗脱 ,至取柱
端洗脱液 2 ~ 3滴 ,在白色比色板上进行 Liberman-
burchard反应 ,结果呈阴性为止。收集 75 EtOH
洗脱液 ,减压回收 EtOH至无醇味 ,残渣用甲醇定容
至 50mL,摇匀备用 。(4)TLC分析:取一定量对照
品溶液及样品溶液点于自制的硅胶薄层 G板上 ,分
别以醋酸乙酯-石油醚(1∶3)及氯仿-丙酮(8∶2)为展
开剂展开 ,取出 ,挥去溶剂 ,喷以 5 磷钼酸乙醇溶
液显色后于 105℃加热至斑点清晰 。结果表明 ,在
两种不同的展开系统下 ,样品与齐墩果酸对照品具
有相同的 Rf值 ,并呈现相同的兰色斑点 。
2.1.3 样品含量的测定
精密吸取已处理好的样品液和标准液各 50
μL,分别点于同一硅胶 G板上 ,以醋酸乙酯-石油醚
(1∶3)为展开剂展开 ,取出 ,挥去溶剂 ,喷以 5 磷钼
酸乙醇溶液在 105℃下烘约 5min,刮取与对照品相
同位置上的兰色斑点 ,置具塞试管中 ,同时刮取与供
试品斑条等面积的空白硅胶于另一具塞试管中 ,作
对照空白 。以后操作同 2.1.1项 ,测吸光值 ,计算白
花败酱中的总皂苷含量(以齐墩果酸计)。
2.1.4 精密度试验
精密吸取上述同一供试品溶液 1.0 mL,重复测
定 6次 A值 ,见表 1。
表 1  样品溶液精密度测定
编号 A值 齐墩果酸含量( )
平均值
( )
RSD
( )
1 0.596 0.348 0.349 1.7
2 0.598 0.352
3 0.596 0.348
4 0.597 0.350
5 0.596 0.348
6 0.595 0.346
2.1.5 稳定性试验
在室温条件下 ,精密吸取同一供试品溶液 ,在
0, 2, 6, 10 h内分别测定 A值 , 为 0.596, 0.595,
0.593, 0.592,计算其 RSD为 0.8 ,说明白花败酱
样品液在 10h内稳定 。
2.1.6 回收率试验
取已知含量的样品 ,加入一定量的对照品 ,依法
测定 A值 ,见表 2。
表 2  回收率实验结果
样品含量
(mg)
加入量
(mg)
测得量
(mg)
回收率
( )
平均回收
率( )
RSD
( )
0.4625 0.535 0.9865 98.9 98.8 0.9
0.4621 0.535 0.9884 99.1
0.4628 0.535 0.9908 99.3
0.4623 0.535 0.9841 98.7
0.4627 0.535 0.9832 98.5
0.4618 0.535 0.9808 98.4
2.2 提取工艺研究
2.2.1 实验安排
皂苷的提取均以回流方式提取 ,主要影响因素
为提取溶剂乙醇浓度( )、溶剂用量(倍)、提取时
间(h)三个因素 ,故以此三因素为参考水平 ,共设 9
个水平 , 进行均匀设计实验 , 优选最佳提取条
件[ 5, 6] 。用 U9(93)均匀设计表安排试验 ,以总皂苷
相对含量为评价指标 ,因素水平表及均匀设计试验
安排表分别见表 3、表 4。
2.2.2 结果与方差分析
见表 2、表 3。将表 2数据输入计算机 ,通过王
玉方 “均匀设计 1.00软件 ”进行数据处理 ,采用逐
步回归(后退法)进行多元线性回归处理 ,得多个多
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元回归方程 ,最后优选确定回归方程为 Y=4.84×
10
-1 +2.14×10-1 ×X1 -8.11×10-3 ×X3 -5.55×
10
-5 ×X22 ,方差分析结果见表 5。
表 3  因素水平表
水平
(试验号)
因素
乙醇浓度( )
X1
溶剂用量(倍)
X2
提取时间(h)
X3
1 0 8(5, 3) 1(0.75, 0.25)
2 15 12(8, 4) 2(1.5, 0.5)
3 30 16(10, 6) 3(2, 1)
4 40 20(14, 6) 4(2.5, 1.5)
5 50 24(18, 6) 5(3, 2)
6 60 28(20, 8) 6(3.5, 2.5)
7 75 32(20, 12) 7(4, 3)
8 85 36(20, 16) 8(4.5, 3.5)
9 95 40(24, 16) 9(5, 4)
表 4  均匀设计试验安排表 U
9
(93)
水平
(试验号)
因素
乙醇浓度
( )X1
溶剂用量
(倍)X2
提取时间
(h)X3
总皂苷含量( )
(齐墩果酸计)
Y
1 0 12(8, 4) 7(4.0, 3.0) 0.412
2 15 20(14, 6) 5(3.0, 2.0) 0.456
3 30 28(20, 8) 3(2.0, 1.0) 0.477
4 40 36(20, 16) 1(0.75, 0.25) 0.498
5 50 8(5, 3) 8(4.5, 3.5) 0.506
6 60 16(10, 6) 6(3.5, 2.5) 0.569
7 75 24(18, 6) 4(2.5, 1.5) 0.598
8 85 32(20, 12) 2(1.5, 0.5) 0.565
9 95 40(24, 16) 9(5, 4) 0.527
表 5  方差分析表
方差来源 平方和 自由度 均方 F 显著性
回归 2.64×10-2 3 8.79×10-3 23.252 显著
剩余 1.89×10-3 5 3.78×10-4
总和 2.83×10-2 8
  注:F0.05(3, 5)=5.4095,显著性:显著 ,复相关系数:0.9660。
  由表 5可知 ,其复相关系数 R=0.9660, F=
23.252,回归方程在 α=0.05水平上有显著意义 ,通
过计算方程中各项对回归的贡献 ,知 X2(溶剂用量)
对总皂苷含量影响最小 ,乙醇浓度 X1和提取时间
X3影响显著。自动实验优化确定总皂苷含量最高
的实验条件为:乙醇浓度 95 ,溶剂用量 8倍 ,提取
时间为 1 h,总皂苷含量(以齐墩果酸计)最大值为
0.675 。
2.2.3 验证实验
根据优化工艺进行总皂苷的提取 ,制备 3批样
品 ,测定其中总皂苷含量(以齐墩果酸计),见表 6,
得平均值 Y=0.668 ,与理论推测值相近 ,在其范
围区间内。
表 6  白花败酱样品总皂苷的含量测定
批次 样品重量(g) 总皂苷含量( ) 平均含量( )
1 5 0.662 0.668
2 5 0.673
3 5 0.669
3 讨论
3.1 提取选用溶剂为工业酒精 ,是因齐墩果酸在乙
醇中具有很好的溶解度 ,且工业酒精价格低廉 、无污
染 、使用较安全;选用大孔吸附树脂是因其分离效率
高 ,在中草药有效成分的分离精制方面有广泛应用 ,
故采用石油醚脱酯 ,大孔吸附树脂吸附 ,然后分别用
水和 75 酒精洗脱的提纯精制工艺 。该方法操作
简便 、安全 ,适合工业化生产 。
3.2 通过均匀设计试验结果分析 ,确定乙醇浓度 、
提取时间为影响白花败酱总皂苷提取率的主要因
素 ,影响显著;而溶剂用量对白花败酱总皂苷提取率
的影响很小 ,不显著 。最后确定最佳提取工艺为乙
醇浓度为 95 、提取次数为 2次 、乙醇用量为 8倍
(5倍 , 3倍)、提取时间为 1h(0.75h, 0.25 h),在此
条件下 ,实际提取得到的白花败酱中的总皂苷含量
(以齐墩果酸计)为 0.668 。
3.3 用薄层比色法测定齐墩果酸的含量较易除去
其他成分的干扰 ,层析分离效果较好 ,测定方法简便
易行 、数据准确可靠 、重现性较好 。有文献报道用薄
层扫描法和薄层比色法测定獐牙菜中齐墩果酸含
量 ,两种方法测定结果基本相近 ,经 F检验和 t检验
两种方法进行比较 ,无显著性差异 。本文采用薄层
比色法测定白花败酱中的总皂苷含量(以齐墩果酸
计)为 0.668 ,证明了白花败酱中的有效成分中齐
墩果酸的含量较高 ,为其有较显著的生理活性提供
了依据。
参考文献:
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