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白簕总黄酮提取工艺的研究和含量比较



全 文 :图 1 膜通量与时间的关系
图 2 过滤压差对膜通量的影响
图 3 膜面流速对膜通量的影响
  从图 1可以看出 , 在微滤进行的前 30 min里 , 每隔 5 min
测定 1次膜通量 , 以后每隔 10 min测定 1次 , 膜通量会随过
滤时间的延长而衰减 , 特别是头 30 min膜通量下降迅速 , 以
后则逐渐趋于平缓。造成通量下降的主要原因是料液与膜
之间相互作用产生吸附 , 形成膜孔道的堵塞 , 同时料液中难
溶性的固形物会在膜表面或膜孔中沉积 , 形成滤饼 ,使过滤
阻力加大 , 膜通量减小。
  从图 2可看出 , 该体系的临界压力为 0.09 MPa。操作压
差低于临界压力 ,通量与压差呈正比关系;而在临界压力之
上 , 两者不再存在线性关系。确定临界压力有助于选择合适
的操作压力 , 这对降低能耗 , 获得较高的膜通量 ,避免过滤操
作的条件恶化具有非常重要的意义。
从图 3可以看出 , 提高膜面流速可以有效地提高膜通
量 , 但是较高的膜面流速反而会使膜通量下降。这是由于高
的剪切速度有利于带走沉积于膜表面的颗粒 、溶质等 , 可以
有效地提高膜通量 ,但过高的膜面流速会使单位时间循环量
增大而膜通量减小 , 工程上能量消耗较多。本体系较适宜的
操作压差为 0.09MPa;较适宜的膜面流速为 4 500L/h。
表 2  膜的清洗效果表
步骤 清洗剂 清洗时间/min
水通量
/(L/h· m2)
膜通量恢复率
/%
1 水 30 201.40 38.1
2 0.5 mol/LNaOH 30
3 水 30 331.43 62.7
4 0.2 mol/LHCl 30
5 水 30 468.34 88.6
  注:初始水通量 J
0
=528.6 L/h· m2  膜通量恢复率 =
水通量
初始水通量 ×100%。
  微滤过程结束后 , 膜已被严重污染 ,必须进行清洗以便
让膜得以再生利用。当采用酸 、碱交替的方法对膜进行清洗
后膜的纯水通量恢复率接近 90%,获得了比较满意的清洗效
果。
参考文献:
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白簕总黄酮提取工艺的研究和含量比较
蔡凌云 1, 2 ,  黎云祥 1* ,  陈 蕉 1 ,  杜武庭1
(1.西华师范大学 生命科学学院 ,四川省高校环境科学与生物多样性保护重点实验室 , 四川 南充 637002;
2.贵州凯里学院化学系 ,贵州 凯里 556003)
收稿日期:2008-04-30
基金项目:四川省教育厅重点项目(2006A078);四川省重点学科项目(SZD0420)
作者简介:蔡凌云(1972-),女 ,高级实验师 ,研究生 ,从事天然产物提取分离和结构鉴定研究。
*通讯作者:黎云祥 E-mail:yx li@263.net
关键词:白簕;总黄硐;正交设计
中图分类号:R284.2     文献标识码:B     文章编号:1001-1528(2009)02-0308-02
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2009年 2月
第 31卷 第 2期
中 成 药
ChineseTraditionalPatentMedicine
February2009
Vol.31 No.2
  白簕(Acanthopanantrifoliatus(L.)Merr.), 又称鹅掌
簕 、三加皮 、刺三加等 , 为五加科(Araliaceae)五加属(Acan-
thopanan)攀援状灌木。白簕全株均可入药 , 味苦 、辛 、凉 , 具
有清热解毒 、祛风利湿 、舒筋活 、止咳平喘之功效 [ 1] 。有文献
记载白簕药用价值同细柱五加 ,在梁代之前已与细柱五加根
皮同作五加皮用。本课题组的前期研究表明 ,白簕中含有黄
酮 、皂苷 、香豆素 、多糖 、强心苷等药用成分 , 薄层色谱结果显
示白簕总黄酮中含芦丁 、金丝桃苷等黄酮醇单体 , 芦丁含量
较高(结果未发表)。国外学者对白簕的研究多处于对其三
萜皂苷的研究 [ 2-4] ,对白簕中黄酮成分的研究少见报道。现
代药理研究表明黄酮具有多种生物活性 [ 5, 6] , 主要表现在对
心血管系统的作用 、护肝 、抗炎 、抗菌 、抗病毒 、抗氧化 、免疫
激活等作用。一些黄酮类化合物还可以作甜味剂 ,在食品行
业中可作为食品添加剂或直接应用于食品中增加其保健作
用。因此本文以白簕为研究对象 ,采用分光光度法测定白簕
中总黄酮含量 , 首次报道白簕各部位黄酮含量的差异 、总黄
酮提取工艺 , 为白簕的开发利用打下基础。
1 仪器与材料
1.1 仪器 瑞士 BUCHIR-200旋转蒸发仪 , 德国 Eppendorf
Research移液器 , 752型紫外可见光分光光度 , G8023CSL-K3
格兰仕微波炉 , 上海亚荣 SHZ-Ⅱ循环水真空泵 , 赛多利斯
BT124S型电子天平。
1.2 材料 芦丁标准品(中药固体制剂制造技术国家工程
研究中心 , 纯度≥98%,编号:1097-060918), 无水乙醇 、亚硝
酸钠 、硝酸铝 、氢氧化钠等均为分析纯 ,水为蒸馏水。
白簕 2007年 4月采集于四川省南充市西山 , 经生命科
学学院秦自生教授鉴定为五加属植物白簕。标本保存于西
华师范大学生命科学学院标本室。
2 实验部分
2.1 样品处理和提取液制备 称取自然干燥的白簕根皮粉
末 200 g, 过 80目筛 , 置索氏提取器中 , 用 200 mL石油醚
(b.p30 ~ 60 ℃)连续脱脂 、脱色 24 h, 样品置于通风处干燥
备用。
精确称取上述白簕根皮粉 10 g, 置 50 mL锥形瓶中 , 加
40%乙醇 , 微波间歇提取 2次 , 每次 30s, 微波功率 480W, 合
并提取液 , 减压蒸干 ,用 60%乙醇溶解定容于 100 mL量瓶 ,
待用。
2.2 标准曲线制备
2.2.1 芦丁标准溶液 精确称取 120 ℃减压干燥至恒重的
芦丁标准品 11.000 mg, 用 60%乙醇溶解后 , 定容于 50 mL
量瓶中 , 即得对照品液(0.22 mg/mL)。
2.2.2 测定波长选择 精密量取芦丁对照液 2 mL, 置 10
mL量瓶中 ,加 5% NaNO2溶液 0.3 mL, 摇匀 , 放置 6 min, 加
10%Al(NO3)3溶液 0.3 mL, 摇匀 , 放置 6 min, 加 4%NaOH
溶液 3 mL, 再用 60%乙醇液稀释至刻度 ,摇匀 , 放置 10 min,
在波长 400 ~ 600 nm之间测定吸收谱 ,确定最大吸收波长为
510nm。
2.2.3 标准曲线制作 取对照品溶液 0.00、 0.20、 0.60、
1.00、 1.40、1.80、2.20、2.60和 3.00mL分别放入 1 ~ 9号 10
mL量瓶中(稀释后的浓度分别为 0.000、 0.004、 0.013 2、
0.022、 0.030 8、 0.039 6、 0.048 4、 0.057 2、 0.066 mg/mL),
按 2.2.2项下操作。经计算得到标准曲线的回归方程为 A
=12.02C-0.006 3, 相关系数 r=0.999 6, 在 0.004 4 ~
0.066 mg/mL范围内呈良好的线性关系。
2.2.4 精密度试验 精密吸取芦丁对照品溶液 1 mL, 按
2.2.2项下处理 ,重复测定 6次 , RSD为 0.79%。
2.2.5 稳定性试验 精密吸取 2.1项制备的白簕提取液 2
mL, 按 2.2.2项下处理 , 每 5 min测定 1次吸光度 , 共测定 6
次 , 结果表明显色后在 30 min内基本无变化 , RSD为
0.221%。
2.2.6 回收率测定 精密吸取 2.1项制备的白簕提取液 6
份 ,分别置 10mL量瓶中 ,加入芦丁对照品 0.6 mL, 按 2.2.2
项下处理 ,平均回收率为 101%, RSD为 0.316%。
2.3 样品的测定 精密吸取 2.1项制备的白簕提取液
10 mL,用 60%乙醇溶解定容于 100 mL量瓶 , 精密吸取稀释
液1 mL5份 , 分别置于 10mL量瓶中 ,按 2.3.3项下处理 ,测
定吸光值 ,取平均值 , 依回归方程计算。
2.4 正交试验
2.4.1 因素和水平 根据单因素初筛实验结果 , 确定固液
比(A)、乙醇浓度(B)、辐射时间(C)、微波功率(D)为因素 ,
每个因素取 3个水平 ,因素水平见表 1。
表 1  实验因素及水平
水平 因 素A固液比 B乙醇浓度 /% C辐射时间 /s D微波功率
1 1∶10 30 30 160
2 1∶15 40 40 320
3 1∶20 50 50 480
2.4.2 正交试验及结果 按 L
9
(34)正交设计安排试验。
结果见表 2,方差分析见表 3。
表 2  L9(34)正交试验结果
序号 A B C D 总黄酮得率 /(mg/g)提取率 /%
1 1 1 1 1 22.230 2.223
2 1 2 2 2 24.360 2.436
3 1 3 3 3 24.300 2.43
4 2 1 2 3 22.180 2.218
5 2 2 3 1 24.580 2.458
6 2 3 1 2 25.220 2.522
7 3 1 3 2 24.140 2.414
8 3 2 1 3 25.320 2.532
9 3 3 2 1 25.650 2.565
K1 2.363 2.285 2.426 2.415
K2 2.399 2.475 2.406 2.457
K3 2.504 2.506 2.434 2.393
R 0.141 0.221 0.028 0.064
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表 3  方差分析
方差来源 偏差平方和 自由度 F值 显著性
A 0.032 2 32.000 P<0.05
B 0.086 2 86.000 P<0.05
C(误差) 0.001 2 1.000
D 0.006 2 6.000
  F0.05(2, 2)=19
  从极差和方差分析 , 4种影响因素的主次顺序是:乙醇
浓度 >固液比 >微波功率 >辐射时间。提取白簕根皮总黄
酮的最佳工艺为 B3A3D2C3 , 即选用 50%乙醇 ,固液比为 1∶
20,在 320 W条件下微波辐射 50 s,间歇提取 2次。
2.5 最佳工艺条件的验证 按 B3A3C3D2组合进行三次平
行实验 , 总黄酮得率为 29.12 mg/g, 所选取的工艺确为最佳
工艺。
2.6 不同部位总黄酮含量比较 按 2.1和 2.3项下制备白
簕根皮 、茎皮 、叶 、木质部(茎)提取液 , 按 2.2.2项下操作测
定吸光度。结果见表 4。白簕中叶的总黄酮含量最高 , 而传
统用药部位根皮的总黄酮与茎皮和木质部(茎)的含量差异
不大。
表 4  不同部位总黄酮含量比较
吸光度 总黄酮得率 /(mg/g) 提取率 /%
根皮 1.053 22.23 2.2
茎皮 1.165 24.36 2.4
叶 1.518 31.70 3.2
木质部(茎) 0.951 19.91 2.0
3 讨论
3.1 目前白簕中总黄酮的提取研究尚未见报道。本研究用
石油醚除脂除色素 , 以乙醇为提取剂 , 首次利用微波辅助法
提取白簕中的黄酮类化合物。通过 L9(34)正交试验确定了
提取的最佳工艺条件 ,方差分析表明:微波法提取白簕总黄
酮的最佳工艺条件为:用 50%乙醇 ,固液比采用 1∶20, 在 320
W条件下微波 50 s, 间歇提取 2次 。总黄酮得率为 29.12
mg/g。验证实验结果表明该提取工艺具有稳定性好 ,操作简
便 , 生产成本较低的优点 , 为进一步开发白簕黄酮资源提供
了参考。
3.2 总黄酮的测定方式一般有分光光度法和高效液相色谱
法 [ 9, 10] ,高效液相色谱法虽然重现性 、稳定性等指标均较好 ,
但仪器设备昂贵 , 操作复杂 , 费用较高。分光光度法测定黄
酮含量操作简单方便 ,结果可靠 , 所以本实验考察了分光光
度法 , 用芦丁作标准品 ,用 NaNO2-Al(NO3)3-NaOH系统作显
色剂 ,在 510 nm处测定吸光度 , 所得标准曲线线性良好 , 回
归方程为 A=12.02C-0.006 3, r=0.999 6;显色稳定性在
半小时内良好 , RSD为 0.221%;精密度实验 RSD为 0.79%;
加样回收率 101%, RSD为 0.316%。 研究中也曾考察用
AlCl3-NaAc系统作显色剂 ,但无论从标准曲线线性还是加样
回收率等方面比较 ,都不及前者。以上结果表明该方法操作
简便 、可行。
3.3 对白簕各部位总黄酮含量进行比较的结果表明:其总
黄酮含量:叶 >茎皮 >根皮 >木质部(茎), 叶中含量最多 ,
为 31.70 mg/g。研究结果对白簕的保护性开发有重要意义 ,
传统用药上取白簕的根皮(俗称五加皮), 可以预见 , 随着白
簕研究的进一步深入 ,白簕难免要步入同属植物刺五加的后
尘(1992年出版的《中国植物红皮书———珍稀濒危植物》中 ,
刺五加被列为渐危植物。)而现在以叶为研究开发对象 , 不仅
扩大了用药资源 、保护了植物 ,并且经济效益更高。
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