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半仿生法提取了哥王总黄酮的工艺研究



全 文 :半仿生法提取了哥王总黄酮的工艺研究
赖红芳 , 吴志鸿* , 邓晰朝 (河池学院化学与生命科学系 ,广西宜州 546300)
摘要 [目的 ]研究半仿生法提取了哥王中总黄酮的最佳工艺。 [方法]采用正交试验法 ,考察提取温度(A)、提取时间(B)、料液比(C)、
乙醇体积分数(D)4个因素对提取总黄酮得率的影响。 [结果]半仿生法提取优化工艺条件是浓度 70%乙醇、料液比 1∶14(g∶ml)、回流
提取温度 80℃、提取时间为 70∶35∶35(min)提取 3次。此条件下总黄酮得率为 4.73%。 [结论]半仿生提取法适合提取了哥王中的总黄酮。
关键词 了哥王;总黄酮;半仿生法;提取工艺;正交试验
中图分类号 S567  文献标识码 A  文章编号 0517-6611(2011)25-15251-03
Semi-bionicExtractionofTotalFlavonoidsfromRADIXWIKSTROEMAE
LAIHong-fangetal (DepartmentofChemistryandLifeSciences, HechiUniversity, Yizhou, Guangxi546300)
Abstract [ Objective] Tostudythebestsemi-bionicextractiontechnologyoftotalflavonoidsfromRADIXWIKSTROEMAE.[ Method] Orthog-
onalexperimentwascarriedouttoinvestigatetheefectsofextractiontemperature(A), extractiontime(B), solid-liquidratio(C), andethanol
concentration(D)ontheextractingyieldoftotalflavonoids.[ Result] Theoptimalconditionsforsemi-bionicextractionwere:70%alcohol,
1∶14(g∶ml)ofsolid-liquidratio, andextractingat80℃for70∶35∶35minforthreetimes, theextractingyieldofflavonoidsunderthesecondi-
tionswas4.73%.[ Conclusion] Semi-bionicextractionwasapplicabletoextractingtotalflavonoidsfromRADIXWIKSTROEMAE.
Keywords RADIXWIKSTROEMAE;Totalflavonoid;Semi-bionicextraction(SBE);Extractiontechnology;Orthogonalexperiment
基金项目 广西自然科学基金(桂科自:0728238)。
作者简介 赖红芳(1975-),女 ,壮族 ,广西柳州人 ,副教授 , 从事天然
产物提取及成分分析研究 , E-mail:laihongfang263@tom.
com。 *通讯作者 ,副教授 , E-mail:wzh3141552@163.com。
收稿日期  2011-04-27
  了哥王为双子植物瑞香科荛花属植物了哥王(Wikstro-
emiaindica(L.)C.A.Mey)的干燥根皮 ,又名南岭荛花 、山棉
皮 、山豆了 、黄皮子 、地棉皮 、哥春光 、地棉根 、小金腰带 、桐皮
子 、雀儿麻 [ 1-2] 。其性味苦寒 、微辛 、有毒;具有清热解毒 ,主
治风湿性关节炎 、臃肿 、淋巴结炎 、跌打损伤 ,具有抑菌 、抗
癌 、止咳祛痰 、利尿。了哥王的药理成分主要含有黄酮 、多糖
类 、酸性树脂 、挥发油 、甾体类 、皂苷等化合物 [ 3-4] 。
半仿生提取法 [ 5-7]是模仿口服药物在胃肠道的转运过
程 ,采用不同 pH值的酸性水和碱性水依次连续的提取方法 ,
其目的是尽可能地提取和保留原药中的有效成分。用此法
提取壮药了哥王总黄酮的研究尚未见报道 。笔者采用半仿
生法提取了哥王中的总黄酮 ,以总黄酮得率作为评价指标 ,
通过单因素试验和正交试验考察不同因素和水平对提取工
艺的影响 ,以期筛选最优提取工艺 ,为进一步开发利用了哥
王有限资源提供理论依据 。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 供试对象。了哥王 ,购于广西百色。经河池学院化
生系邓析朝老师鉴定为了哥王(Wikstroemiaindica(L.)C.A.
Mey)的干燥品。
1.1.2 主要试剂。芦丁标准品 ,购自中国生物制品检定所 ,
无水乙醇 , NaNO3、AlNO5和 NaOH均为市售 ,分析纯。
1.1.3 主要仪器。 UV-2102PCS型紫外分光光度计购自尤
尼科仪器有限公司;RE-52A旋转蒸发仪购自上海亚荣生化
仪器厂;SHB-3型循环水多用真空泵购自郑州杜甫仪器厂;
HH-6型恒温水浴锅购自郑州杜甫仪器厂;AE240S型电子分
析天平购自梅特勒一托利多(上海)有限公司;PHS-3B精密
PH计购自上海精密科学仪器有限公司。
1.2 方法
1.2.1  样品的预处理。将干燥的了哥王用粉碎机粉碎过
20目筛 ,得了哥王粉样品。准确称取该样品 5.000 0 g,用乙
醇—水缓冲溶液作为浸剂 ,模拟胃肠道 pH值 ,进行提取。
第 1次煎用 1 mol/LHCl调 pH值为 2.0,第 2、3次煎用
1mol/LNaOH分别调 pH值为 7.5、8.3,第 1、第 2和第 3煎
的溶液比为 1∶1∶1,时间比为 2∶1∶1,在不同的设计温度水平
下回流提取 ,同时设计不同的提取时间 ,过滤 、合并 3次提取
液 ,浓缩 ,定容 ,测定了哥王的总黄酮含量。
1.2.2 黄酮含量的测定。
1.2.2.1 标准曲线的绘制 。精密称取芦丁对照品 16.00 mg
,置于 10 ml比色皿中 ,以浓度 60%乙醇溶解后 、定容。精密
吸取芦丁对照液 0、0.5、1、1.5、2、2.5 ml分别于 50 ml具塞比
色皿中 ,均用乙醇稀释至 12.5 ml准确加入 0.75ml5%亚硝
酸钠 ,摇匀 ,放置 6 min后 ,加入 0.75 ml, 10%硝酸铝 ,摇匀 ,
放置 6 min后 ,再加入 10ml5%氢氧化钠 ,定容至 50ml。摇
匀 ,放置 10min后 ,在 510 nm下分别测定不同浓度的芦丁的
吸光度值(A)。以芦丁浓度 C为横坐标 ,吸光度值(A)为纵
坐标绘制标准曲线 ,得回归直线方程为:A=10.579 0C-
0.006 5, R=0.999 5
1.2.2.2 样品的测定。准确吸取了哥王提取液于容量瓶
中 ,按上述 “1.2.2.1”的测定方法依次加入 NaNO2 溶液 、
Al(NO3 )3溶液和 NaOH溶液 ,并用乙醇溶液定容至刻度线 ,
用紫外可见分光光度计于波长为 510 nm处测定其吸光度
值 ,计算总黄酮提取得率 。
1.2.3 单因素试验。
1.2.3.1 料液比。分别准确称取 5份干燥了哥王 5.000 0
g,乙醇体积分数为 60%,回流温度为 70 ℃,提取时间为 60∶
30∶30(min),料液比分别为 1∶8、1∶10、1∶12、1∶15、1∶17
(g∶ml)。按 “1.2.1”中样品溶液的制备及 “1.2.2.1”中标准
曲线的制法的操作方法分别试验 ,测其吸光度 ,并代入回归
方程求其黄酮含量。
1.2.3.2 提取时间。分别准确称取干燥了哥王 5.000 0 g, 5
份 ,乙醇体积分数为 60%,回流温度为 70 ℃,料液比分别为
安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2011, 39(25):15251-15253 责任编辑 夏静 责任校对 李岩
1∶12(g∶ml),提取时间分别为 40∶20∶20(min)、50∶25∶25
(min)、60∶30∶30(min)、70∶35∶35(min)、80∶40∶40(min)。按
“1.2.1”中样品溶液的制备及 “1.2.2.1”中标准曲线的制法
的操作方法分别试验 ,测其吸光度 ,并代入回归方程求其黄
酮含量。
1.2.3.3 提取剂 。分别准确称取干燥了哥王 5.000 0 g, 5
份 ,回流温度为 70℃,提取时间为 60∶30∶30(min),料液比为
1∶12(g∶ml),乙醇体积分数分别为 40%、50%、60%、70%、
80%。按 “1.2.1”中样品溶液的制备及 “1.2.4.1”中标准曲
线的制法的操作方法分别试验 ,测其吸光度 ,并代入回归方
程求其黄酮含量。
1.2.3.4 提取温度。分别准确称取干燥了哥王 5.000 0, g5
份 ,乙醇体积分数为 60%,提取时间为 1h∶0.5 h∶0.5 h,料液
比为 1∶12,回流温度分别为 50、60、70、80和 90℃。按 “1.2.1”
中样品溶液的制备及 “1.2.2.1”中标准曲线的制法的操作方
法分别试验 ,测其吸光度 ,并代入回归方程求其黄酮含量。
1.2.4 正交试验。单因素试验表明 , 4个因素对了哥王中总
黄酮提取均有一定的影响 ,因此在单因素基础上 ,选用正交
L9(34)进一步研究他们之间影响并以总黄酮百分含量作为
提取工艺的判断指标。因素水平见表 1。
表 1 正交试验因素水平设计
Table1 Designofthefactorsandlevelsoforthogonalexperiment
水平Level
因素 FactorA提取温度Extractiontemperature℃
B提取时间Extractiontime∥min
C料液比Solid-iquidratio∥g/ml
D乙醇体积分数Ethanolconcentration∥%
1 60 50∶25∶25 1∶10 50
2 70 60∶30∶30 1∶12 60
3 80 70∶35∶35 1∶14 70
1.2.5 验证。为进一步验证最佳工艺条件 ,在最佳工艺条
件:提取温度为 80℃、乙醇体积分数为 70%、提取时间为 70∶
35∶35(min)、料液比为 1∶14(g/ml)的条件下进行 5次重复性
验证试验。
1.2.6 加样回收率 。分别准确称取干燥了哥王 5.0 g, 5份 ,
每份加 0.8 mg/ml的芦丁标准溶液 0.5 ml,按验证试验的方
法回流提取 ,及 “1.2.1”中标准曲线的制法的操作方法进行
回收试验 ,测其吸光度 ,并代入回归方程求其黄酮含量及回
收率公式计算出加样回收率。
2 结果与分析
2.1 单因素试验
2.1.1 料液比对总黄酮提取量的影响。由图 1可知 ,在料
液比为 1∶12(g∶ml)之前 ,随着料液比例的增大 ,黄酮的提取
量明显增加 ,当料液比例达 1∶12(g∶ml)时黄酮的提取量最
大 ,随着料液比例的继续增大 ,黄酮的提取量缓慢增加 ,但增
加量不是很明显 ,这可能是黄酮的溶出量已基本达到平衡 。
考虑到不浪费溶剂 ,故选择料液比例 1∶12(g∶ml)左右作为进
一步优化提取条件的料液比例范围 。
2.1.2 提取时间对总黄酮提取量的影响。由图 2可知 ,随
着提取时间的延长 ,了哥王中总黄酮的提取量明显增加 ,在
60∶30∶30(min)时总黄酮的提取量达到最大 ,提取时间超过
60∶30∶30(min)后 ,黄酮提取量随时间延长逐渐下降。可能
是黄酮的浸出率达到了动态平衡 ,温度太高使黄酮氧化分解
速度逐渐增加所致 ,故选择 60∶30∶30(min)左右作为进一步
优化提取条件的时间范围。
图 1 料液比对提取得率的影响
Fig.1 Efectofsolid-liquidratioontheyieldofflavonoids
图 2 不同提取时间对提取得率的影响
Fig.2 Effectofextractiontimeontheyieldofflavonoids
2.1.3 乙醇体积分数对总黄酮提取量的影响 。由图 3可
知 ,乙醇体积分数低于 60%时 ,随着乙醇体积分数的升高 ,了
哥王中总黄酮提取量明显提高;而当乙醇体积分数大于 60%
时 ,随着乙醇体积分数的增加 ,了哥王中总黄酮提取量反而
有所下降 ,可能是乙醇体积分数过高时 ,水溶性黄酮的溶出
减少而一些脂溶性杂质溶出增多并与脂溶性黄酮竞争溶剂 ,
从而使了哥王中的黄酮提取量下降 。根据实验结果分析 ,应
该选择乙醇体积分数 50%~ 70%作为进一步优化提取条件
的乙醇体积分数范围。
图 3 乙醇体积分数对提取得率的影响
Fig.3 Efectofethanolconcentrationontheyieldofflavonoids
2.1.4 温度对总黄酮提取量的影响。由图 4可知 ,随着温
度的升高 ,了哥王中黄酮的提取量随之增加 ,当温度在 70 ℃
时达到峰值 ,过了 70℃后又随着温度的上升而下降 ,可能是
随着温度的升高 ,溶液中析出了大量的其他物质 ,消耗了一
15252           安徽农业科学                         2011年
定量的乙醇和阻碍到了黄酮的提取 ,故选择水浴温度为 60 ~
80℃作为进一步优化提取条件的温度范围。
2.2 半仿生法提取了哥王总黄酮正交试验 由表 2可以明
显看出黄酮提取的最佳工艺结果。结果表明 ,温度对了哥王
总黄酮的提取结果影响最大 ,乙醇体积分数次之 ,回流时间
和料液比的影响最小 ,即 A>D>B>C。最佳的提取条件
为:料液比为 1∶14、乙醇体积分数为 70%,提取温度为 80℃,
提取时间为 70∶35∶35(min),即(A3D3 B3 C3)。
图 4 温度对提取得率的影响
Fig.4 Efectofextractiontemperatureontheyieldofflavonoids
2.3 最佳工艺验证试验 由表 3可知 ,在最佳工艺条件下:
提取温度为 80℃、乙醇体积分数为 70%、提取时间为 70∶35∶
35(min)、料液比为 1∶14(g/ml),了哥王中总黄酮提取百分
含量为 4.73%,了哥王总黄酮提取量大于正交试验任何一组
数据 ,其中 RSD值为 0.28%,可确为试验条件下最佳工艺。
表 2 正交试验结果
Table2 Resultsoforthogonalexperiment
编号No. A B C D
总黄酮百分含量Percentagecontentoftotalflavonoids∥%
1 1 1 1 1 3.29
2 1 2 2 2 3.55
3 1 3 3 3 4.14
4 2 1 2 3 4.29
5 2 2 3 1 4.19
6 2 3 1 2 4.15
7 3 1 3 2 4.19
8 3 2 1 3 4.57
9 3 3 2 1 4.22K1 10.98 11.77 12.01 11.70K2 12.63 12.31 12.06 11.89K3 12.98 12.51 12.52 13.00k1 3.66 3.92 4.00 3.90k2 4.21 4.10 4.02 3.96k3 4.33 4.17 4.17 4.33极差 R 0.67 0.25 0.17 0.43影响因素水平 A>D>B>C最佳组合 A3D3B3C3
表 3 最佳工艺验证结果
Table3 Confirmatorytestresults
样品号No.ofsamples
样品重量Sampleweight∥g
黄酮百分含量Percentagecontentofflavonoids∥%
平均含量Averagecontent∥%
RSD%
1 5.000 0 4.73
2 5.000 0 4.71
3 5.000 0 4.74 4.73 0.28
4 5.000 0 4.74
5 5.000 0 4.71
2.4 加样回收率试验 由表 4结果知 ,在 A3D3 B3 C3条件
下 ,样品加样平均回收率为 91.54%, RSD值为 1.66%,说明
用此方法回收良好。
表 4 样品加样回收率结果
Table4 Recoverytestresults
编号No.
样品量Sampleamountg
验证平均浓度Averageconcent-ration∥mg/ml
回收率Recovery%
平均回收率Averagerecovery∥%
RSD%
1 5.000 0 90.34
2 5.000 0 92.23
3 5.000 0 0.019 93.28 91.54 1.66
4 5.000 0 89.59
5 5.000 0 92.25
3 小结
(1)运用半仿生提取法提取黄酮类物质的试验中 ,都是
用水作为提取溶剂 [ 8] 。但用水作为浸取剂将带入多糖类 、淀
粉及蛋白质等杂质 ,给后续纯化分离增加难度 [ 9] ,而乙醇作
为的提取溶剂具有渗透性强 ,选择性好 ,浸出率较高的优点 ,
因此选择乙醇溶液作为提取剂。
(2)试验结果表明最佳提取工艺条件为:浓度 70%乙
醇 、料液比 1∶14(g∶ml)、回流提取温度为 80 ℃、回流提取时
间为 70∶35∶35 (min),结果表明此提取方法的提取率为
4.73%,比用超声提取 [ 10]和传统提取方法提取率高 ,改善了
哥王的生物利用度 ,值得推广。
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