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正交试验优选黑面神枝叶中总黄酮水提工艺



全 文 :中国药房 2014年第25卷第19期 China Pharmacy 2014 Vol. 25 No. 19
黑面神系属大戟科黑面神属植物 Breynia fruticosa(L.)
Hook. f.的干燥嫩枝叶,主产于广东、广西等地,具有清湿热、化
瘀滞之功效。黑面神可用于皮炎、湿疹、皮肤瘙痒等多种皮肤
病及慢性支气管炎的治疗,还作为“湛江蛇药”的一种重要成
分治疗毒蛇咬伤[1]。黑面神主要含有三萜类、黄酮类[2-4]、酚类
和鞣质等成分[5]。黄酮类成分广泛存在于自然界中,且具有广泛
的生物活性,如抗炎、抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗氧化、调节心血管
等[6-7]。本试验采用紫外分光光度法首次对黑面神枝叶总黄酮水
提工艺进行优化,以为有效利用黄酮类成分提供依据[8-9]。
1 材料
1.1 仪器
BS224S型电子天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司);
UV-2550型紫外-可见分光光度仪(日本岛津公司);KQ3200E医
用超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);HH-S4数显恒温水
浴锅(金坛市医疗仪器厂);RE-2000B型旋转蒸发仪(上海亚荣生
化仪器厂);SHB-Ⅲ型循环水真空泵(巩义市英峪华中仪器厂)。
1.2 药材
黑面神枝叶,购自广州致信药业有限公司,经笔者鉴定为
大戟科黑面神属植物B. fruticosa(L.)Hook. f.的干燥嫩枝叶。
1.3 试剂
芦丁对照品(中国食品药品检定研究院,批号:0080-
9705);硝酸铝、亚硝酸钠、氢氧化钠、无水乙醇为色谱纯,其
余试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 对照品溶液的制备
精密称取芦丁对照品0.010 9 g,置25 ml量瓶中,加入适量
70%乙醇,超声处理(功率:250 W,频率:20 kHz),使溶解,放
冷,加70%乙醇至刻度,摇匀,即得(每1 ml含芦丁0.436 mg)。
2.2 标准曲线的制备
精密量取芦丁对照品溶液 0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 ml,
分别置 25 ml量瓶中,各加水至 6 ml,分别加 5%NaNO2溶液
1 ml,摇匀,静置 6 min,再加 10%Al(NO3)3溶液 1 ml,摇匀,静
Δ基金项目:广东省建设中医药强省立项资助课题(No.2010073);
中山市科技计划项目(No.20102A033)
*主任中药师,教授,硕士研究生导师。研究方向:中药制剂研
发。电话:0760-88815106。E-mail:pww200688@21cn.com
正交试验优选黑面神枝叶中总黄酮水提工艺Δ
彭伟文*,王英晶,梅全喜,戴卫波,吴 飞(广州中医药大学附属中山医院,广东中山 528400)
中图分类号 R284.2;R283 文献标志码 A 文章编号 1001-0408(2014)19-1763-03
DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2014.19.11
摘 要 目的:优选黑面神枝叶中总黄酮的水提工艺。方法:采用单因素试验考察提取方法、提取温度、提取时间、加水量及提取
次数对总黄酮提取率的影响。在此基础上,以总黄酮含量为评价指标,采用正交试验优选提取时间、提取次数和加水量对总黄酮
提取率的影响。结果:最佳总黄酮水提工艺为100℃下加热提取,加20倍量水,提取2次,每次1 h。该条件下,黑面神枝叶中提取
的总黄酮含量为79.16 mg/g。结论:所选工艺合理、可行,可用于黑面神枝叶中总黄酮的提取。
关键词 黑面神;总黄酮;提取工艺;单因素试验;正交试验
Optimization of Water Extraction Technology of Total Flavonoids from the Leaves of Breynia fruticosa
PENG Wei-wen,WANG Ying-jing,MEI Quan-xi,DAI Wei-bo,WU Fei(The Affiliated Zhongshan Hospital,Gua-
ngzhou University of TCM,Guangdong Zhongshan 528400,China)
ABSTRACT OBJECTIVE:To optimize the water extraction technology of total flavonoids from the leaves of Breynia fruticosa.
METHODS:Single factor test was adopted to investigate the effects of xtraction method,extraction temperature,extraction time,
water amount and extraction times on extraction rate of total flavonoids. Using the content of total flavonoids as index,the effects
of extraction time,extraction times and water amount on the extraction rate of total flavonoids were optimized by orthogonal de-
sign. RESULTS:The optimal extraction technology was as follows: extraction temperature of 100 ℃,20 folds of water,extracting
for 2 times,1 h for each time. Under above conditions,the content of total flavonoids from the leaves of B. fruticosa was 79.16
mg/g. CONCLUSIONS:The technology is reasonable and feasible,and can be used for the extraction of total flavonoids from the
leaves of B. fruticosa.
KEYWORDS Breynia fruticosa;Total flavonoids;Extraction technology;Single factor test;Orthogonal experiment
环烯醚萜苷对大鼠血液凝集参数的影响[J].中国药房,
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(收稿日期:2013-07-02 修回日期:2013-08-17)
􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋􀤋
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China Pharmacy 2014 Vol. 25 No. 19 中国药房 2014年第25卷第19期
置6 min,再加10% NaOH溶液10 ml,最后加水至刻度,摇匀,
静置 15 min。以加 0 ml对照品溶液量瓶中的试剂为空白对
照,用紫外分光光度计,在511 nm波长处测定吸光度。以芦丁
质量浓度为横坐标(x),吸光度(y)为纵坐标,绘制标准曲线,得
回归方程为 y=11.105 x-0.009 9(r=0.999 9)。结果表明,芦
丁对照品质量浓度在 9.0~52.0 μg/ml范围内与吸光度呈良好
的线性关系。芦丁对照品的标准曲线见图1。
2.3 单因素试验
2.3.1 提取方法考察 取黑面神枝叶粗粉约1.5 g,精密称定,
加20倍量水,分别采用煎煮法、超声法(功率:250 W,频率:20
kHz)和 80℃温浸法,提取时间均为 50 min,各平行制备 2份,
趁热抽滤,用10 ml水清洗滤渣及容器2~3次,合并滤液,用水
定容至100 ml量瓶中。精密移取超声法提取药液和煎煮法提
取药液各2 ml,温浸法提取药液1 ml,分别置25 ml量瓶中,按
2.2项下“分别加入5%NaNO2溶液1 ml”起操作,加入各显色剂
显色。以加提取药液 0 ml的各显色剂为空白对照,于 511 nm
波长处测定吸光度,代入标准曲线方程中计算总黄酮含量,并
按下式计算总黄酮提取率(总黄酮提取率=总黄酮含量/生药
量×100%)。结果,3种提取方法对总黄酮提取率的影响大小
为温浸法>超声法>煎煮法,温浸法下总黄酮提取率最高,故
选定温浸法为最佳提取方法。提取方法对总黄酮提取率的影
响见图2。
2.3.2 提取温度考察 取黑面神枝叶粗粉约1.5 g,精密称定,
加 20倍量水,分别于 40、60、80、100℃提取 50 min,各平行制
备2份,趁热抽滤,用10 ml水清洗滤渣及容器2~3次,滤液合
并,用水定容至100 ml量瓶中。从中精密移取40℃提取药液
2 ml,其余提取药液各 1 ml,置 25 ml量瓶中,加入各种显色剂
显色,于 511 nm波长处测定吸光度,计算总黄酮提取率。结
果,提取温度为 100℃时总黄酮提取率最高,故选定 100℃为
最佳提取温度。提取温度对总黄酮提取率的影响见图3。
2.3.3 提取时间考察 取黑面神枝叶粗粉约1.5 g,精密称定,
加 20倍量水,分别于 100℃加热提取 30、50、70、90 min,各平
行制备 2份,趁热抽滤,分别用 10 ml水清洗滤渣及容器 2~3
次,滤液合并,用水定容至100 ml量瓶中。从中精密移取各提
取药液1 ml,置25 ml量瓶中,加入各种显色剂显色,于511 nm
波长处测定吸光度,计算总黄酮提取率。结果,提取时间为90
min时,总黄酮提取率最高,与30、50、70 min相比较,总黄酮提
取率分别提高了 11.3%、7.2%、6.4%。考虑到节约能源成本,
暂定提取时间为50 min。提取时间对总黄酮提取率的影响见
图4。
2.3.4 加水量考察 取黑面神枝叶粗粉约1.5 g,精密称定,分
别加入 6、10、20倍量的水,于 100℃加热提取 50 min,趁热抽
滤,分别用10 ml水清洗滤渣及容器2~3次,滤液合并,用水定
容至 100 ml量瓶中。从中精密移取 6、10倍提取药液 2 ml,20
倍提取药液 1.5 ml,置 25 ml量瓶中,加入各种显色剂显色,于
511 nm波长处测定吸光度,计算总黄酮提取率。结果,随着加
水量的增加,总黄酮提取率增大,故选定加水量为20倍。加水
量对总黄酮提取率的影响见图5。
2.3.5 提取次数考察 取黑面神枝叶粗粉约 1.5,精密称定,
平行制备3份,各加入20倍量的水,于100℃下加热提取3次,
每次50 min,趁热抽滤,3次提取液分别用水定容至100、50、50
ml量瓶中。从中精密移取 3次提取药液各 1、2、5 ml,置 25 ml
量瓶中,加入各种显色剂显色,于 511 nm波长处测定吸光度,
计算总黄酮提取率。结果表明,提取2次的总黄酮提取率占提
取3次总黄酮提取率的百分比都达到93%以上,考虑到节约能
源成本,提取次数暂定为2次。提取次数对总黄酮提取率的影
响见表1。
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
质量浓度,mg/ml
收光

0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
图1 芦丁对照品的标准曲线
Fig 1 Standard curve of rutin control
8
7
6
5
4
3
2
总黄
酮提
取率
,%
超声法 温浸法 煎煮法
提取方法
图2 提取方法对总黄酮提取率的影响
Fig 2 Effects of extraction method on the extraction rate of
total flavonoids
10
8
6
4
2
总黄
酮提
取率
,%
30 50 70 90 110
温度,℃
图3 提取温度对总黄酮提取率的影响
Fig 3 Effects of extraction temperature on the extraction
rate of total flavonoids
7.6
7.2
6.8
6.4
6
总黄
酮提
取率
,%
10 30 50 70 90
提取时间,min
图4 提取时间对总黄酮提取率的影响
Fig 4 Effects of extraction time on the extraction rate of
total flavonoids
8
7
6
5
4
3
2
总黄
酮提
取率
,%
1 6 11 16 21
加水量,倍
图5 加水量对总黄酮提取率的影响
Fig 5 Effects of water amount on the extraction rate of total
flavonoids
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中国药房 2014年第25卷第19期 China Pharmacy 2014 Vol. 25 No. 19
表1 提取次数对总黄酮提取率的影响
Tab 1 Effects of extraction times on the extraction rate of
total flavonoids
试验号
1
2
3
提取次
数,次
1
2
3
1
2
3
1
2
3
生药质
量,g
1.5103
1.5163
1.5035
吸光度
0.468
0.367
0.371
0.455
0.403
0.382
0.450
0.382
0.379
总黄酮质量
浓度,mg/ml
0.043 0
0.033 9
0.034 3
0.041 9
0.037 2
0.035 3
0.041 4
0.035 3
0.035 0
总黄酮提
取率,%
7.12
1.40
0.57
6.90
1.53
0.58
6.89
1.47
0.58
2次提取
率,%
93.76
93.55
93.48
2.4 正交试验优选水提取工艺
根据单因素试验结果,选取提取时间(A)、加水量(B)和提
取次数(C)为考察因素,每个因素选取3个水平,以总黄酮提取
率为评价指标,采用L9(34)正交表进行试验。因素与水平见表
2;正交试验结果见表3;方差分析结果见表4。
表2 因素与水平
Tab 2 Factors and levels
水平
1
2
3
因素
A,min
40
50
60
B,倍
15
20
25
C,次
1
2
3
表3 正交试验结果
Tab 3 Results of orthogonal test
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
K3
R
A
1
1
1
2
2
2
3
3
3
7.070
6.817
7.227
0.410
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
6.730
7.250
7.133
0.520
C
1
2
3
2
3
1
3
1
2
6.037
7.607
7.470
1.570
D
1
2
3
3
1
2
2
3
1
7.047
7.127
6.940
0.187
总黄酮提取率,%
5.77
7.94
7.50
6.98
7.47
6.00
7.44
6.34
7.90
表4 方差分析结果
Tab 4 Result of variance analysis
因素
A
B
C
D(误差)
离差平方和
0.257
0.447
4.538
0.050
自由度
2
2
2
2
均方
0.128
0.223
2.769
0.025
F
4.849
8.434
85.623
P
<0.05
注:F0.05(2,2)=19.00
note:F0.05(2,2)=19.00
由表3、表4可知,各因素对总黄酮提取率的影响大小为提
取次数>溶剂用量>提取时间,其中提取次数对总黄酮提取
率的影响具有统计学意义(P<0.05)。优选的提取工艺为
A3B2C2,即药材加20倍量水,100℃加热提取2次,每次1 h。
2.5 工艺验证试验
取黑面神枝叶粗粉约1.5 g,精密称定,共3份,按优选的工
艺进行提取,并计算总黄酮提取率。结果,平均总黄酮提取率
为7.96%,RSD=0.58%(n=3),与正交试验结果基本一致,表
明所选工艺合理、稳定、可行。
2.6 黑面神枝叶水提物中总黄酮含量测定
取黑面神枝叶粗粉约 1.5 g,精密称定,共 3份,分别加入
20倍量水,100℃加热提取 2次,每次 1 h,趁热抽滤,用 10 ml
水清洗滤渣及容器2~3次,滤液合并,用水定容至100 ml量瓶
中。从中精密移取 1 ml,定容至 25 ml量瓶中,加入各种显色
剂显色,于511 nm波长处测定吸光度,计算总黄酮含量。样品
含量测定结果见表5。
表5 样品含量测定结果
Tab 5 Result of content determination of samples
试验号
1
2
3
生药质量,g
1.500 8
1.501 1
1.501 9
吸光度
0.515
0.516
0.523
总黄酮质量浓度,mg/ml
0.047 3
0.047 4
0.048 0
总黄酮含量,mg/g
78.74
78.87
79.88
x
79.16
3 讨论
黑面神主要含有三萜类、黄酮类、酚类和鞣质等成分。有
文献报道从黑面神中分离鉴定了多个黄酮类化合物。本试验首
次以芦丁作为对照品,采用Al(NO3)3-NaNO2-NaOH显色法显色,
通过单因素试验法和正交试验设计法优选黑面神枝叶总黄酮
的水提工艺,最终确定了水提法提取黑面神枝叶中总黄酮的
最佳工艺:加水量为 20倍药材量,提取温度为 100℃,提取时
间为1 h,提取次数为2次。在此条件下,黑面神枝叶总黄酮含
量为 79.16 mg/g。本试验可为进一步研究黑面神中黄酮类成
分提供依据。
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(收稿日期:2013-06-19 修回日期:2013-08-05)
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