免费文献传递   相关文献

红花芒毛苣苔总黄酮提取工艺研究



全 文 :表 3 方差分析
因素 偏差平方和 自由度 F 显著性
A
B
C
D
误差
1. 987
0. 051
0. 020
0. 005
0. 01
2
2
2
2
2
217. 400
10. 200
4. 000
1. 000
*
注:F0. 05(2,2)= 19. 00,F0. 01(2,2)= 99. 00,* 显著。
表 2 显示因素的极差 R分别为:0. 754、0. 183、0. 114,表
明因素的影响顺序为:萃取压力 >萃取温度 >萃取时间。表
3 方差分析结果显示,萃取压力对萃取密花香薷精油有显著
性影响。因此,超临界 CO2 流体萃取法萃取密花香薷精油
的最佳组合条件为:A2B2C3,即萃取压力 25 MPa,萃取温度
45 ℃,萃取时间 2 h。
2. 3 验证实验 由于上述优选的最佳组合的工艺条件
A2B2C3 在实验中已出现,故按上述工艺条件进行验证实验 2
批,结果分别为 1. 66%、1. 43%,该条件下密花香薷精油平均
得率为 1. 55%,表明此工艺条件下精油得率较高,优选的工
艺条件合理,稳定可行。
3 讨论
超临界 CO2流体萃取密花香薷精油时,萃取压力是影响
萃取率的最主要因素。超临界 CO2 流体的溶解能力与其压
力的关系可用超临界 CO2流体的密度来表示,超临界 CO2 的
溶解能力一般随密度的增加而增加,而超临界 CO2流体的密
度则取决于压力和温度,一般在临界压力(7. 0 ~ 10. 0 MPa)
附近,压力的增加会引起流体密度的急剧增大,而密度的增
加将引起溶解度的提高,超过这一范围 CO2 流体压力增加
对密度增加的影响变缓,相应溶解度增加效应也变缓;温度
升高物质的蒸气压增大,使物质在超临界 CO2流体中的溶解
度增大,有利于萃取,另一方面随着温度的升高,CO2流体的
密度降低,导致 CO2 流体的溶剂化效应降低,使物质在其中
的溶解能力降低,对萃取不利[9]。实验表明:在密花香薷精
油的萃取实验中,最佳萃取压力为 25 MPa、萃取温度为 45
℃、结合经济效益,萃取时间在 2 h为宜。此工艺条件合理,
稳定可行,可有效萃取密花香薷精油。采用超临界 CO2 流
体萃取法操作温度低,能较完好的保护有效成分不被破坏,
不发生次生化,特别适合对热敏感性强,容易氧化分解破坏
的成分的提取[10]。
参考文献:
[1] 中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志(第 66 卷)
[M].北京:科学出版社,1977:333.
[2] 罗尚达. 新修晶珠本草[M]. 成都:四川科学技术出版社,
2004:540.
[3] 张 继,王振恒,姚 健,等. 密花香薷挥发油成分的分析研
究[J]. 草原学报,2005,14(1) :112-116.
[4] 廖传华,黄振仁. 超临界 CO2萃取技术与中药现代化[J].中
成药,2006,28(1) :110-113.
[5] 方 立. 超临界萃取技术及其应用[J]. 化学推进剂与高分
子材料,2009,7(4) :34-36,48.
[6] 侯彩霞,李淑芬. 挥发油的超临界流体萃取与分离进展[J].
化工进展,2007,26(1) :42-46.
[7] 康淑荷. 超临界 CO2 萃取高原香薷精油工艺研究[J].西北
民族大学学报:自然科学版,2009,30(3) :37-39.
[8] 康淑荷,师永清. 超临界 CO2 萃取鸡骨柴精油正交实验及
GC /MS分析[J].质谱学报,2009,30(1) :36-40.
[9] 廖传华,黄振仁. 超临界 CO2 流体萃取技术 -工艺开发及其
应用[M]. 北京:化学工业出版社,2004:26.
[10] 霍 鹏,张 青,张 滨,等. 超临界流体萃取技术的应用与
发展[J]. 河北化工,2010,33(3) :25 - 29.
红花芒毛苣苔总黄酮提取工艺研究
刘辉鑫1,2, 袁 柯2, 程存归1
(1. 浙江师范大学化学与生命科学学院,浙江 金华 321004;2. 浙江农林大学林业与生物技术学院,浙江 临
安 311300)
收稿日期:2011-08-12
作者简介:刘辉鑫(1985—) ,男,硕士生,从事天然药物化学研究。Tel:13761722620,E-mail:liuxin2470@ 163. com
摘要:目的 优选从红花芒毛苣苔中提取总黄酮的最佳工艺。方法 紫外分光光度法测定总黄酮,以总黄酮得率为考察
指标,采用正交设计方法优选最佳提取工艺。结果 总黄酮提取的最佳工艺为 A1B2C3,即超声提取 10 min,70%乙醇,
料液比 1 ∶ 30,重复提取 3 次。结论 该工艺简单可行,是提取红花芒毛苣苔总黄酮的有效途径。
关键词:红花芒毛苣苔;总黄酮;提取;正交设计
中图分类号:R284. 2 文献标志码:B 文章编号:1001-1528(2012)05-0956-03
659
2012 年 5 月
第 34 卷 第 5 期
中 成 药
Chinese Traditional Patent Medicine
May 2012
Vol. 34 No. 5
红花芒毛苣苔 Aeschynanthus moningeriae (Merr.)Chun
为苦苣苔科 Gesneriaceae 芒毛苣苔属 Aeschynanthus 植物,别
名红花苦苣藤(吊罗山) ,为木质藤本植物,广泛分布于亚洲
亚热带及热带地区,在海南的陵水、崖县、保亭、琼中、白沙、
东方、安定均有分布。主要生长在密林中或平卧在溪旁岩石
上[1-4]。该科植物所含的化学成分主要类型有黄酮类、苯乙
醇类、醌类、和萜类等[5],对于各种炎症、咳喘、疮疖、风湿、跌
打、烫伤、蛇虫咬伤及妇科疾病有较好的疗效[6]。目前,王
广华等[7]报道了 SPME-GC-MS法分析红花芒毛苣苔中挥发
油化学成分,对红花芒毛苣苔化学成分的其他研究甚少。作
者采用超声提取法,运用正交试验对红花芒毛苣苔的总黄酮
成分的提取工艺进行了考察。为更有效的开发利用红花芒
毛苣苔资源提供了理论参考和实验指导。
1 仪器与材料
1. 1 样品 采自海南省三亚,经海南大学药用植物分类学
教授黄世满鉴定为红花芒毛苣苔 Aeschynanthus moningeriae
(Merr.)Chun,标本存于本研究室。
1. 2 仪器 UV-2102 PCS 紫外可见分光光度计(上海尤尼
柯仪器有限公司) ;KQ-250B 型超声波清洗器(昆山市超声
仪器有限公司) ;101-3 电热鼓风恒温干燥箱(杭州蓝天化验
仪器厂) ;R201B 旋转蒸发仪(上海申胜生物技术有限公
司)。
1. 3 试剂 芦丁对照品(购自中国药品生物制品检定所,批
号 10080-200306) ;氢氧化钠、无水乙醇、亚硝酸钠和硝酸铝
均为分析纯试剂。
2 方法与结果
2. 1 供试液的制备
2. 1. 1 对照品溶液的制备 精密称取干燥至恒质量的芦丁
对照品 17. 75 mg置 100 mL量瓶中,加 70%乙醇 90 mL,置
水浴上微热使溶解,放冷,加 70%乙醇定容至刻度,摇匀,
即得对照品溶液(每毫升溶液中含芦丁0. 177 5 mg) ,待用。
2. 1. 2 供试品溶液的制备 称取样品粉末(40 目)1 g 至
100 mL的锥形瓶中,加入 70%乙醇超声提取(功率 300 W)
30 min,滤过,重复提取 3 次,合并 3 次滤液。将提取液通过
旋转蒸发仪减压蒸干,用 70%乙醇转移至 25 mL 量瓶中放
冷,加 70%乙醇至刻度,摇匀,作供试品溶液,待用。
2. 1. 3 检测波长的选择 采用分光光度法在 200 ~ 600 nm
之间对芦丁对照品和供试品进行波长扫描,其吸收曲线分别
见图 1,图 2,选择 510 nm为检测波长。
2. 2 总黄酮定量测定 参照文献[8],采用分光光度法。
2. 2. 1 标准曲线的绘制 量取对照品溶液 0、0. 5、1. 5、2. 5、
3. 5、4. 5 mL分别置于 10 mL 量瓶中,分别加 70%乙醇至 5
mL(即对照品质量浓度依次为 0、17. 75、53. 25、88. 75、
124. 25、159. 75 μg /mL) ,加 5%亚硝酸钠溶液 1 mL使混匀,
放置 6 min,加 10%硝酸铝溶液 1 mL 摇匀,放置 6 min,加
4%氢氧化钠溶液 3 mL 再加 70%乙醇至刻度,摇匀,放置
15 min,以相应的试剂溶液为空白,在 510 nm波长处测定吸
收度。以吸收度 A为纵坐标,以对照品质量浓度 C 为横坐
图 1 芦丁吸收曲线
图 2 供试品吸收曲线
标(μg /mL) ,求得回归方程:A = 0. 005 665C - 0. 026 550(r
= 0. 999 5)线性范围 0 ~ 159. 75 μg /mL。
2. 2. 2 样品总黄酮的测定 分别吸取上述供试品溶液 0. 4
mL于 10 mL量瓶中,按标准曲线的绘制项下操作,分别加
入 70%乙醇,5%亚硝酸钠溶液,10%硝酸铝溶液,4%氢氧
化钠溶液,经放置显色后,于 510 nm波长处测定吸收度,代
入回归方程,计算提取液总黄酮的质量浓度,并计算总黄酮
提取量。总黄酮提取量(mg /g)=(提取液总黄酮质量浓度
×提取液体积)÷对应的原料质量
2. 3 方法学考察
2. 3. 1 精密度实验 取 1. 0 mL芦丁对照品溶液置于 10 mL
量瓶中,按 2. 2. 1 项下实验方法进行显色和测定,记录吸光
度 A,吸光度 A的 RSD 为 0. 87%(n = 5)。说明测定总黄酮
的精密度较好。
2. 3. 2 稳定性实验 取 1. 0 mL芦丁对照品溶液置于 10 mL
量瓶中,按 2. 2. 1 项下实验方法进行显色,分别在显色后 15、
30、45、60、75、90 min 测定,结果表明,显色化合物在 60 min
内基本稳定,RSD为 0. 90%。
2. 3. 3 重复性实验 按 2. 1. 2 项下制备供试品溶液 5 份,
按 2. 2. 2 项下实验方法进行显色,测定总黄酮含有量,其
RSD为 1. 2%(n = 5)。说明测定总黄酮的重复性较好。
2. 3. 4 回收率实验 取 10 mL 量瓶 7 只,1 ~ 6 号中分别加
入对照品溶液 0. 5 mL,2 ~ 7 号中分别加入样品液 0. 4 mL。
按 2. 2. 2 项下实验方法进行显色,测定得总黄酮的质量浓
度,算 得 回 收 率 分 别 为 101. 41%、97. 96%、99. 68%、
101. 60%、100. 54%。平均回收率为 100. 24%,RSD 为
759
2012 年 5 月
第 34 卷 第 5 期
中 成 药
Chinese Traditional Patent Medicine
May 2012
Vol. 34 No. 5
1. 5%,表明方法的回收率较好。
2. 4 提取溶剂的选择 分别用甲醇、乙醇、丙酮、水作为溶
剂,按 2. 1. 2 项下提取总黄酮。提取率的大小顺序为甲醇 >
乙醇 >水 >丙酮。由于甲醇的毒性比较大,故选用乙醇作为
提取的溶剂。
2. 5 提取次数的确定 分别称取样品粉末(40 目)1 g 置于
5 个 100 mL的锥形瓶中,加入 70%乙醇超声提取(功率 300
W)20 min,过滤,5 份样品分别提取 1、2、3、4、5 次,合并滤
液。将提取液通过旋转蒸发仪减压蒸干,用 70%乙醇转移
至 25 mL量瓶中放冷,加 70%乙醇至刻度,按 2. 2. 2 项下实
验方法进行显色,测定提取的总黄酮量,分别为 26. 57、
30. 98、31. 81、32. 05、32. 09 mg /g。结果表明提取 3 次的总黄
酮量占提取 5 次的 99. 12%,故提取次数确定为 3 次。
2. 6 正交实验 因素和水平的确定:根据单因素初筛试验
结果,分别确定超声时间(A)、含乙醇量(B)、提取时间(C)
为因素,选用 L9(3
4)正交表设计,因素水平见表 1。
表 1 正交实验因素水平
水平
A
超声时间 /min
B
含乙醇量 /%
C
料液比 /(g ∶ mL)
1 10 60 1 ∶ 10
2 20 70 1 ∶ 20
3 30 80 1 ∶ 30
以总黄酮收率为考察指标,比较表 2 中各因素的极差 R
可知,影响红花芒毛苣苔总黄酮收率的因素主次顺序为 B >
C > A,即含乙醇量 >料液比 >超声时间。从各因素水平对
总黄酮收率的影响来看(K值分析) ,A因素为 k2 > k1 > k3,B
因素为 k2 > k3 > k1,C 因素为 k3 > k1 > k2。根据以上直观分
析结果,红花芒毛苣苔总黄酮提取的最佳工艺为 A2B2C3,即
70%乙醇,料液比 1 ∶ 30,超声提取 20 min。在该工艺条件
下,总黄酮得率可达到 32. 03 mg /g。考虑到实际生产的成本
与效率,对各因素下水平的显著性进行方差分析,结果见表
3。方差分析结果表明,因素 B(含乙醇量)、C(料液比)的影
响具有显著性差异,A(超声时间)的影响没有显著性差异。
故结合工艺生产,确定总黄酮最佳提取工艺为 A1B2C3,即超
声提取 10 min,70%乙醇,料液比 1 ∶ 30,重复提取 3 次。
2. 7 验证试验 称取 3 份样品,按正交试验结果最终确定
的提取方案 A1B2C3,进行验证试验,测得总黄酮的提取量分
别为 31. 85、32. 06、31. 50 mg /g,其 RSD 为 0. 73%。表明按
上述工艺提取的总黄酮质量分数较高,并且稳定可行。
3 结论
本实验通过正交试验法对红花芒毛苣苔总黄酮的提取
工艺条件进行了优化,确定红花芒毛苣苔总黄酮最佳提取工
艺为超声提取 10 min,70%乙醇,料液比 1 ∶ 30,重复提取 3
表 2 L9(3
4)正交实验结果
实验号 A B C D(空白)
黄酮提取量 /
(mg·g - 1)
1 1 1 1 1 25. 97
2 1 2 2 2 30. 87
3 1 3 3 3 26. 27
4 2 1 2 3 30. 80
5 2 2 3 1 32. 03
6 2 3 1 2 24. 58
7 3 1 3 2 31. 22
8 3 2 1 3 28. 72
9 3 3 2 1 26. 96
K1 83. 12 87. 80 79. 28
K2 87. 41 91. 62 88. 64
K3 86. 91 77. 82 89. 52
k1 27. 71 29. 33 26. 43
k2 29. 12 30. 54 29. 55
k3 28. 97 25. 94 29. 84
R 1. 43 4. 60 3. 42
表 3 方差分析
因素 偏差平方和 自由度 F比 F临界值 显著性
超声时间 3. 68 2 7. 55 19. 00
含乙醇量 34. 17 2 70. 16 19. 00 *
物料比 21. 50 2 44. 14 19. 00 *
误差 0. 49 2
注:* 为显著性因素。
次。该工艺条件简单可行,为更有效的开发利用红花芒毛苣
苔资源提供了理论参考和实验指导。
参考文献:
[1] 广东省植物研究所. 海南植物志:第 3 卷[M]. 北京:科学出
版社,1977:519.
[2] 李振宇,王文采. 中国苦苣苔科植物[M]. 郑州:河南科学技
术出版社,2004:363.
[3] 李振宇. 苣苔亚科的地理分布[J]. 植物分类学报,1996,34
(4) :341.
[4] 中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志:第 69 卷
[M]. 北京:科学出版社,1990:125.
[5] 郑晓珂,李 军,冯卫生,等.苦苣苔科植物研究进展[J]. 中
国新药杂志,2003,12(4) :261-263.
[6] 曾美玉. 中国中药资源志要[M]. 北京:科学出版社,1994:
1177-1193.
[7] 王广华,黄伟飞,袁 珂. SPME-GC-MS法分析红花芒毛苣苔
中的挥发油成分[J]. 化学世界,2010,51(12) :725-728.
[8] 杨小凤,朱一力,戴歌心. 瓯柑果皮中总黄酮的提取及含量的
测定[J]. 光谱实验室,2006,23(4) :812-814.
859
2012 年 5 月
第 34 卷 第 5 期
中 成 药
Chinese Traditional Patent Medicine
May 2012
Vol. 34 No. 5