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炒莱菔子中萝卜苷与芥子碱乙醇提取工艺的优选
王 群1, 孟祥红2, 孙忠迪1, 吕文海1*
(1. 山东中医药大学,山东 济南 250355;2. 齐鲁医院桓台分院,山东 桓台 256400)
收稿日期:2012-07-08
基金项目:国家自然科学基金项目 (81173554)
作者简介:王 群 (1987—) ,女,硕士生,研究方向:饮片炮制理论与制备规范化。Tel:13954128344,E-mail:wangqunkl@ 126. com
* 通信作者:吕文海 (1955—) ,男,教授,研究方向:饮片炮制理论与制备规范化。Tel: (0531)89628081,E-mail:luwenhaitcm
@ 163. com
摘要:目的 对炒莱菔子中萝卜苷与芥子碱的乙醇提取工艺进行优选。方法 对炒莱菔子脱脂处理后,以萝卜苷与芥
子碱提取率为指标,单因素考察结合正交试验优选脱脂炒莱菔子萝卜苷与芥子碱的乙醇提取工艺。结果 确定乙醇取
提工艺为 75%乙醇,12 倍量,提取 2 次,每次 2 h。结论 优选的醇提工艺对脱脂炒莱菔子中萝卜苷与芥子碱的提取
率均达到 80%以上,工艺稳定可行。
关键词:炒莱菔子;醇提工艺;萝卜苷;芥子碱
中图分类号:R284. 2 文献标志码:A 文章编号:1001-1528(2013)09-1911-04
doi:10. 3969 / j. issn. 1001-1528. 2013. 09. 017
Ethanolic extraction of sinapine and glucoraphenin in roasted Raphani Semen
WANG Qun1, MENG Xiang-hong2, SUN Zhong-di1, L Wen-hai1*
(1. Shandong University of Traditional Chinese Medicine,Jinan 250355,China;2. Huantai Branch Hospital Attached to Qilu Hospital,Huantai 256400,
China )
KEY WORDS:roasted Raphani Semen;alcohol extraction;glucoraphenin;sinapine
莱菔子为十字花科植物萝卜 Raphanus sativus
L. 的干燥成熟种子,有生、炒两种药用规格。生
用长于涌吐风痰,炒后性转沉降,长于消食除胀,
降气化痰。莱菔子中含有约 40%的脂肪油,另有
硫苷类化合物、芥子碱等成分。前期工作证实,莱
菔子中脂肪油为高芥酸油,在传统水煎剂中利用率
很低,炒制与否对脂肪油的量影响不大。规范炒制
可有效抑制莱菔子中所含硫苷分解酶的活性,使其
水煎液中硫苷类中的主成分萝卜苷量较生品提高 8
倍以上,如炒制过度可使萝卜苷损失殆尽,萝卜苷
可作为反映莱菔子饮片炮制程度的专属性质控指
标[1]。现代药理研究表明,硫苷类化合物具有抗
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癌、抗氧化、抗菌、杀虫等作用[2-4],芥子碱主要
以芥子碱硫氰酸盐的形式存在,具有消炎、降压、
抗腹泻、抗雄激素、抗肿瘤等药理活性[5-9]。
对炒莱菔子进行脱脂处理,既有利于其高芥酸
脂肪油的综合利用,又有利于硫苷、芥子碱类药效
成分的富集。提取脱脂炒莱菔子中的萝卜苷与芥子
碱,可为从药效成分或部位层面制备精制功效饮片
和深化中药炮制研究思路提供借鉴。
本实验以萝卜苷与芥子碱提取率为指标,单因
素考察与正交试验结合优选了脱脂炒莱菔子萝卜苷
与芥子碱的乙醇提取工艺。
1 仪器与材料
1. 1 试剂与药品 药材购于鄄城良海中药饮片有
限公司,经山东中医药大学药学院生药系周凤琴教
授鉴定为十字花科植物萝卜 Raphanus sativus L. 的
干燥成熟的种子。经优选工艺炒制[10],粉碎过 20
目筛,石油醚索氏提取 6 h 脱脂,脱脂后得率为
65%,挥净石油醚,得脱脂粉末。
乙腈 (山东禹王实业有限公司) ,纯净水 (潍
坊娃哈哈饮料有限公司) ,磷酸、醋酸 (天津市科
密欧化学试剂有限公司) ,萝卜苷对照品 (自制,
经 MS、 1H-NMR、 13C-NMR 检测确定为萝卜苷,
HPLC面积归一化法测定其纯度 > 92%) ,芥子碱
硫氰酸盐 (自制,经 IR、1H-NMR、13C-NMR、MS
测定证明为芥子碱硫氰酸盐,HPLC 面积归一化法
证实纯度为 99%)。
1. 2 仪器设备 Agilent 1200 高效液相色谱仪 (美
国安捷伦科技有限公司) ;Phenomenex-C18色谱柱
(4. 6 mm × 250 mm,5 μm) ;KDM 型电热套 (山
东省鄄城华鲁电热仪器厂)。
2 方法与结果
2. 1 炒莱菔子脱脂前后萝卜苷与芥子碱的测定
参照前期工作确定的方法[11-12],对脱脂前后炒莱
菔子中萝卜苷与芥子碱进行定量测定。萝卜苷
HPLC定量测定的色谱条件为 Phenomenex-C18色谱
柱 (4. 6 mm × 250 mm,5 μm) ;流动相为乙腈 -
0. 1%的磷酸水溶液 (5 ∶ 95) ;体积流量 1. 0
mL /min;进样量 20 μL;检测波长 225 nm。芥子
碱 HPLC定量测定的色谱条件为 Phenomenex-C18色
谱柱 (4. 6 mm × 250 mm,5 μm) ;流动相为乙
腈 - 3% 醋酸水溶液 (15 ∶ 85) ;体积流量 1. 0
mL /min;柱温 30 ℃;进样量 20 μL;检测波长
326 nm。萝卜苷与芥子碱对照品及供试品高效液相
图谱见图1 ~ 2。
图 1 萝卜苷对照品 (A)与炒菜菔子样品 (B)液相图谱
Fig. 1 Spectra of glucoraphenin (A)and roasted Raphani
Semen sample (B)
图 2 芥子碱对照品 (A)与炒菜菔子样品 (B)液相图谱
Fig. 2 Spectra of sinapine (A)and roasted Raphani Semen
sample (B)
测定结果表明,炒莱菔子中萝卜苷与芥子碱质
量分数为 8. 94% 和 0. 56%,脱脂后量达到了
12. 45%和 0. 78%,脱脂过程二者损失率,以损失
率 (%) =[(1 g ×脱脂前指标成分量 - 0. 65 g ×
脱脂后指标成分量)/(1 g × 脱脂前指标成分
量) ]× 100%计算,萝卜苷损失 9. 48%,芥子碱损
失 9. 46%,但是脱脂后炒莱菔子中萝卜苷和芥子
碱质量分数分别提高了 39. 26%和 39. 29%,达到
了富集萝卜苷与芥子碱的目的,以炒莱菔子脱脂后
萝卜苷与芥子碱质量分数作为计算提取率的依据,
进行醇提工艺的筛选。
2. 2 脱脂炒莱菔子中萝卜苷与芥子碱乙醇提取工
艺的优选
2. 2. 1 药材吸收乙醇量的测试 取脱脂炒莱菔子
粉末 10. 00 g,加入 75%乙醇 100 mL,待粉末完全
浸透,量取未吸收液体的体积计算吸醇率,吸醇
率 =[(加入的乙醇量 - 倾出的乙醇量)/药材]×
100%,结果为脱脂炒莱菔子粉末的吸醇率为
415%,考虑到完全浸没药材的要求,最终确定最
少乙醇量为 8 倍体积,这样既满足了供试品完全吸
收乙醇的要求,又保证了剩余乙醇能够浸没药材。
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2. 2. 2 乙醇提取次数的考察 称取 10. 00 g 脱脂
炒莱菔子粉末,分 3 次加入 8、6、6 倍量 75%乙
醇,每次回流 0. 5 h。参照 2. 1 项下文献方法,
测定萝卜苷与芥子碱的提取率,结果见表 1。从
表中可知,提取一次芥子碱的提取率已经达到
80%以上,但是萝卜苷的提取率仅为 65%,提取
率较低,为保证萝卜苷的提取率选择提取两次。
表 1 乙醇提取次数对萝卜苷与芥子碱提取率的影响
Tab. 1 Influence of ethanol extraction times on the extrac-
tion rate of sinapine and glucoraphenin
提取次数 芥子碱提取率 /% 萝卜苷提取率 /%
1 81. 55 65. 01
2 9. 83 21. 53
3 4. 30 5. 46
总提取率 95. 68 92. 00
2. 2. 3 正交试验优选醇提工艺
2. 2. 3. 1 因素水平的选择 按 L9(3)
4 正交试验,
以乙醇体积分数、提取时间、乙醇用量为因素,各
选 3 个水平,见表 2。
表 2 乙醇提取工艺正交试验因素水平
Tab. 2 Factors and levels of orthogonal test of the alcohol
extraction process
水平
因素
A乙醇 /% B加醇量 /倍 C提取时间 /h
1 65 8 1. 0
2 75 10 1. 5
3 85 12 2. 0
2. 2. 3. 2 正交试验设计与测定结果 分别称取 9
份 10. 00 g脱脂炒莱菔子粉末,按照表 3 因素水平
表进行乙醇回流提取,滤液合并浓缩,参照 2. 1 项
下文献方法,测定萝卜苷和芥子碱的提取率,结果
见表 3 和表 4。以萝卜苷与芥子碱提取率权值为指
标,极差 R 显示,各因素影响程度为 B > C > A,
即加醇量对提取率影响最大,有显著性影响,提取
时间其次,乙醇质量分数影响最小。根据各因素水
平极值的大小,优选出最佳组合为 A2 B3 C3,即脱
脂炒莱菔子粉末中萝卜苷与芥子碱的最佳提取工艺
为 75%乙醇,12 倍量,提取两次,每次 2 h。
表 3 脱脂炒莱菔子中萝卜苷与芥子碱醇提工艺正交试验结果
Tab. 3 Orthogonal experiment results of ethanol extraction technology of sinapine and glucoraphenin in defatted and roasted
Raphani Semen
实验号
因素
A B C D
芥子碱提取率 /% 萝卜苷提取率 /% 加权 /% *
1 1 1 1 1 79. 23 85. 29 82. 26
2 1 2 2 2 86. 45 83. 30 84. 88
3 1 3 3 3 87. 91 88. 53 88. 22
4 2 1 2 3 88. 67 78. 84 83. 76
5 2 2 3 1 90. 94 87. 42 89. 18
6 2 3 1 2 89. 76 84. 33 87. 05
7 3 1 3 2 86. 98 82. 15 84. 57
8 3 2 1 3 88. 59 83. 54 86. 07
9 3 3 2 1 89. 98 85. 51 87. 75
加权
K1 255. 36 250. 59 255. 38
K2 259. 99 260. 13 256. 39
K3 258. 39 263. 02 261. 97
R 4. 63 12. 43 6. 59
* 注:加权值 = 50%芥子碱提取率 + 50%萝卜苷提取率
表 4 加权值方差分析
Tab. 4 Analysis of variance of weighted value
变异来源 离均差平方和 自由度 均方 F P
A 3. 686 2 1. 843 3. 033 > 0. 05
B 28. 208 2 14. 104 23. 209 < 0. 05
C 8. 398 2 4. 199 6. 910 > 0. 05
D 1. 215 2 0. 608
注:F(2,2)= 19. 00
2. 2. 4 优选乙醇提取工艺的验证 取 3 份脱脂炒
莱菔子粉末,按照上述优选条件即加入 75%乙醇,
12 倍量,回流提取两次,每次 2 h提取。将两次醇
提液合并浓缩,参照 2. 1 项下文献方法,测定萝卜
苷与芥子碱的提取率,结果见表 5。3 份样品乙醇
提取率权值近似,说明本实验所优选的提取工艺稳
定合理,而且通过优选工艺回流提取可使萝卜苷与
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芥子碱的提取率均达到 80%以上。
表 5 乙醇提取工艺验证结果
Tab. 5 Validation results of ethanol extraction technology
编号
芥子碱提
取率 /%
萝卜苷提
取率 /%
加权 /% * 平均值 /% RSD /%
1 88. 90 86. 57 87. 74
2 91. 58 87. 84 89. 71 88. 39 1. 29
3 90. 32 85. 12 87. 72
* 注:加权值 = 50%芥子碱提取率 + 50%萝卜苷提取率
3 讨论
实验表明,供试莱菔子脂肪油含有量为 35%,
经脱脂处理,其中萝卜苷与芥子碱的相对含有量显
著提高,减少了脂溶性成分对提取的影响,有利于
萝卜苷与芥子碱的提取。但化学脱脂,使用大量有
机溶媒,不利于生产应用,物理脱脂工艺的相关研
究正在进行中。
现代研究莱菔子的提取工艺,多以萝卜苷或芥
子碱单物质作为考察指标,但是萝卜苷与芥子碱极
性相似,在水和乙醇中都有一定的溶解性,而且萝
卜苷与芥子碱作为莱菔子中主要的硫苷类物质和生
物碱类物质,具有明确的药理活性,以萝卜苷与芥
子碱两个考察指标优选脱脂炒莱菔子的醇提工艺,
更为合理。
现代研究萝卜苷多采用水提取,芥子碱多采用
乙醇提取,本实验单因素考察结合正交试验优选乙
醇提取工艺,使萝卜苷与芥子碱的提取率均达到
80%以上,为脱脂炒莱菔子中富含萝卜苷与芥子碱
部位的进一步研究奠定了基础。
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