全 文 ：0 2o r年第 19期
响应面法优化两栖爹总生物碱的提取工艺
谢晓东 ’ 谢冠男 若 ` 刘 达 长 ’
摘 要: 为了探索两栖琴中生物碱提取的最优条件 , 应 用响应面分析法 ( 。 s po ns e s t止` c e m e th司 0 10盯 )对在单 因素试验基拙上选取 乙
醉浓度 、 液固比 、 提取时间三个主要因素 , 以生物碱得率为响应值 , 对其工艺进行了优化 。 得 出两栖琴总生物碱提取的最佳工艺条
件为 : 乙醉浓度 ( 82 % ) 、 液固比 ( 10 : 1 ) 、提取时间 (290 n li n ) ,在此条件下生物碱的 实际提取率为 (9 . 73 % ) 。 实验证明响 应面 法对两栖
琴总生物碱提取条件的优化是可行的 , 得到的生物碱提取条件具有实际应用价值 。
关键词 : 生物碱 ; 两栖琴 ;提取 ;响应面法
中图分类号 ` I侧斟 .4 文献标识码 : B 文章编号 : 1既 一叨9( 20 10) l9 一 0 87 一 03
Ah 由旧ct : oT O Pint ` eZ het e x 位习 c t io n tec lu 五que of ot 滋 司k习
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O of e ht an ol 刻 iut on ot ~ 咖 t e ir al , e x t I’a c it on it` 团沈 dgn e x it 习 c it o n aert of t o回 日玺目苗d we , 叩石而动 us i gn R eS卯 sn e s ul af c e
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】谕 l卿 ( B s M ) . ” 祀 , 血 5 s h o期妇 龙抽 t hat o p tl l n unz e d lan ol c o n c e n l犯 tl明 , 二iot J 五咖 d ot isol d , 咖 e of t o tal 司医习io d ex tr a c t i on aer 82 % ,
10
: 1 助d Z如而 n , 二侧犯 u v e l y . U n山 r het se co idn t~ , het e x tar c it on aert of ot al 司玉al o id 15 uP ot 9
.
73 %
.
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9867J`43
之辞身毕
两栖寥 ( P Ol yg o n l u n am p hi ib uln L . ) 多年生草本 , 有根状茎 , 生
于湖泊 、河流浅水中和水边湿地 ,分布于吉林 、 辽宁 、 河北 、 山
西 、 陕西 、 山东 、江苏、 湖北 、 贵州 、 云南等地 。 两栖寥为寥科寥
属植物 ,含黄酮类金丝桃贰 ( H y pe or s i ds ) 、 篇蓄贰 (viA 一 C ul 而n) 、
懈皮黄贰 (伽 e er i此 ir itr n) 、榭皮素 (你记况 e ti n ) 、 山奈酚 ( Kae m feP r -
ol) 和木犀草素 一 7 一 葡萄糖贰 (玩 t e o il n 一 7 一 乡u c o s ide ) ,另含绿
原酸 、 咖啡酸和生物碱〔’ 〕。 寥科植物药用历史悠久 ,历代本草
均有收载 ,大多具有清热解毒 、理气止滞 、 除湿化滞 、 活血化癖 、
固脱等功效 ,用于痈疖疮毒 、痢疾肠炎 、赤白带下 、跌打损伤 、 月
经不调等症仁2 一 5 ]。 目前 , 对两栖寥总生物碱的提取工艺报道较
少圈 , 为此 ,通过响应面法对两栖寥中总生物碱的提取工艺进
行优化 , 以期为开发和利用两栖寥资源提供理论基础 v[, “ 」。
1 材料与方法
1
.
1 材料与试剂 : 两栖寥采自吉林省挑儿河 ,无水乙醇 、 盐酸 、
氨水 、氯仿 (均为分析纯 ) ,蒸馏水等 。
1
.
2 仪器旧王万2 一 98 旋转蒸发器 (上海亚荣生化仪器厂 ) ; G L -
ZI ML 离心机 ;索氏提取器 (上海越磁电子科技有限公司 ) ;DK -
51 6 电热恒温水浴锅 (上海森信实验仪器有限公司 ) ; 电子天平
(梅特勒 一 托利多仪器 (上海 )有限公司 ) 。
1
.
3 方法 : ①两栖寥总生物碱的提取工艺 。 工艺流程 :两栖萝
~ 清洗 ~ 干燥 ~ 粉碎 ~ 索氏提取 ~ 减压蒸馏 ~ 浸膏 ~
酸化 ~ 过滤 ~ 滤液 ~ 碱化 ~ 萃取 ~ 过滤 ~ 蒸馏 ~ 生
物碱 。 操作要点 : 将两栖寥洗净 ,在 印℃恒温烘干至恒重 ,粉
碎 ,过 0 . 5 ~ 筛 。 称取干粉 10 9 于索氏提取器中 ,按照单因素和响应面试验中设置的不同提取条件分别进行索氏提取 ,索氏
提取两次 ,每次 1h2 。 收集各个提取条件下得到的醇提液 ,分别
减压蒸馏 ,得浸膏。 将浸膏用 20 垃比 盐酸溶液溶解 3 次 ,过滤 ,
合并滤液。 加人适量的浓氨水调至 州值 8 一 9 ,然后用 20 mL 氯
仿萃取 3 次 ,生物碱溶在下层 的氯仿层中 , 用分液漏斗分离 。
对萃取液进行蒸馏回收氯仿和提取物 ,蒸去氯仿后称量计算生
物碱的提取率。 ②两栖寥总生物碱提取率测定 。 将分离的氯
仿层装人已称重质量为 m : 的锥形瓶中 ,蒸去氯仿即得纯净的
生物碱 ,再次称重得锥形瓶质量 业圈 。 生物碱提取率 = ([ 处 -
ml ) /两栖寥干粉质量」x 10 % 。
2 结果与分析
2
.
1 单因素试验 :影响两栖寥总生物碱提取率的因素很多 ,其
中乙醇浓度 、液固比 、 提取时间三个因素影响显著 。 本研究在
进行响应面分析前 ,通过单因素试验确定试验因素与水平 。
2
.
1
.
1 乙醇浓度对生物碱提取率的影响 : 固定生物碱的提取时
间为 h4 ,液固比 (耐V) 为 10 : l , 以 乙醇浓度对生物碱提取率做
单因素试验 。 设计乙醇浓度为 40 、 50 、 60 、 70 、 80 、 90 、 10 ,结果如
图 1。 由于两栖寥总生物碱类型较多 , 极性跨度范围较大 , 因
此 , 乙醇浓度不 同对总生物碱提取有较大影 响。 从试验结果
(图 l) 可以看出 ,当乙醇浓度在 4O % 一 80 % 时 ,生物碱提取率逐
渐增加 ;当乙醇浓度大于 80 %时 ,随着乙醇浓度的增加 ,生物碱
提取率有所下降 ; 当乙醇浓度达到 10 % 时 , 生物碱提取率比
80 % 时下降了 1 . 9% 多 ,但仍比 印% 时高约 2 . 0% ,这与提取生
物碱常用的溶剂范围较为一致。 因此 , 乙醇浓度选择在 70 % -
90 %之间 。
乙醉浓度树
` 吉林省大安市食品药品监督管理局 ( 131 3印 ) ;
` 二 长春工业大学化学与生命科学学院 ( 13 的12)
20 10 年 7 月 26 日收稿
图 1 不同乙醇浓度对两栖事总生物碱提取率的影响
2
.
1
,
2 液固比对生物碱提取率的影响 : 固定生物碱的提取乙醇
浓度为 80 % ,提取时间为 h4 , 以液固比对生物碱提取率做单因
素试验 。 设计液固比为 5 : l 、 10 : l 、 1 5 : 1 、 20 : l 、 25 : l 、 30 : 1 ,结果
如图 2 。 由图 2 可以看出 , 当液固比大于 10 : 1时 ,随着液固 比
DOI : 10. 16040 /j . cnki . cn15 -1101. 2010. 19. 048
内蒙古中医药
的增加 ,两栖寥总生物碱的提取率变化不大 ,在 or : 1 一 30 : 1 之
间 ,生物碱提取率几乎直线上升 ,且上升趋势较低 。 所 以当液
固比达到 or : 1时 , 生物碱溶出至饱和 ,再增加溶剂比例后 ,生物
碱提取率基本没有变化 。 单因素试验结果表 明 ,液 固比应在
10
:
1左右 。
2
.
1
.
3 提取时间对生物碱提取率的影响 :固定生物碱的提取乙
醇浓度为 80 % ,液固比为 10 : 1 , 以提取时间对生物碱提取率做
单因素试验 。 设提取时间为 l 、 2 、 3 、 4 、 5 、 6 h , 结果如图 3 。
提取时间对总生物碱的提取有一定影响。 由图 3 可知 , 随
着提取时间的增加 , 总生物碱的含量呈上升趋势 ,但在 h4 之
后 ,随着提取时间的增加反而下降 ,造成总生物碱提取率下降
的原因可能是提取时间过长使生物碱类化合物活性成分损失 ,
致使其含量降低 。 因此 ,提取时间选择为 3 一 h5 之间 。
以优化模型 , 去掉 xl xZ 交互项后 , 失拟项的 F 值变为 4 . 31 ,可
见 xl xZ 交互项去掉后 ,新方程获得了更好的拟合效果 。 对总
生物碱提取率影响大小依次是提取时间 > 乙醇浓度 > 液固比 。
表 2 两栖薯总生物碱提取响应面分析方案及结果
编号 乙醇浓度
( % )
液固比
(
n方g )
提取时间
( h )
总生物碱提
取率 ( % )
8932%6074514
zor、ù八了ù、à`J700工勺泞。O。C,了44,j内`J`é飞à气、ùǐ、ù5巧or10709卯如8123456798orn1巧
.
~ 一 一 . ~ ~ 一 .
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1 : 5 1 1 0 1二15 1:幻 1:石 1 3 0
液同比 咖 1招 )
图 2 不 同液固比对两栖落总生物碱提取率的影响
之签爵洲
3 4
提取时 l[ h( )
图 3 不同提取时间对两栖落总生物碱提取率的影响
2
.
2 两栖寥总生物碱提取工艺条件响应面分析试验结果
2
.
2
.
1 生物碱提取试验方案和 因素水平 : 采用 1)SE ING XE -
P E RT统计分析软件中 E劝x 一 eB lu永 e n 试验设计原理 ,综合单因
素试验所得结果 ,选取乙醇浓度 、 液固比 、 提取时间三个因素 ,
设计三因素三水平的响应面分析实验回 ,因素与水平见表 1 。
表 1 两栖寥总生物碱试验方案和因素水平
水平 因素
x
l 乙醇浓度 (% ) 为 液固比 (酬而 ) 凡 提取时间 ( h)
一 1 7 0 1 ; 5 3
0 80 1 : 10 4
1 9() l
: 15 5
2
.
2
.
2 响应面分析方案及结果 :对两栖寥总生物碱提取工艺进
行响应面分析 ,其具体试验方案见表 2o
刀滚 3 的分析结果来看 , 整体模型的 巧由 > F 值小于
0
. 《XX) 1 ,表明该模拟二次方程高度显著 ,模型失拟项的 B旧b > F
值为 0 .仪石9 > 0 . 05 ,模型失拟项不显著 ,模型选择合适 。 说明这
种实验方法是可靠的 ,使用该方程模拟真实的三因素三水平的
分析是可行的 。 由表 3 的 n旧 b > F 值可 以知道 , X3 、 x1 2 和 X2 2
这 3 项为高度显著 , xl xZ 、 xl x3 为不显著项 ,其他为显著项 ,其
中 X I XZ 交互项的 P r o b > F 值远大于 0 . 05 , 应去掉 XI XZ 交互项
表 3 回归模型方差分析
方差来源 平方和 自由度 均方 F值 R山 > F
模型 49 . 43 9 5 . 49 73 . 18 < 0 . 。刀 1
X
l 3
.
69 1 3
.
69 49
.
1 0
.
0以〕2
凡 1 . 7 5 1 1 . 7 5 2 3 . 30 0 . X() 19
凡 12 . 48 1 12 . 48 16 . 23 < 0 .仪刃 1
X l凡 0 . 02 1 1 0 .能1 0 . 28 0 . 6 130
X
I凡 0 . 29 1 0 . 29 3 . 89 0 . 0 893
凡凡 0 . 5 1 1 0 . 5 1 6 . 8 1 0 . 0 ) 诊
x l Z 19
.
55 2 19
.
55 2印 . 56 < 0 汉】】) 1
鹅 6 . 40 1 .6 40 85 . 23 < .0 以刃 1
X3
2 2
.
15 1 2
.
15 29
.田 0 . 0 10
残差 0 . 53 7 0 . 07 5
失拟项 0 . 42 3 0 . 14 5 . 48 0 .以拓9
纯误差 0 . 10 4 0 . 02 6
总离差 49 . 95 16
注 : c . v , % = 3 . 57 % , 护 = 0 . 98 95 10 , 护 ( Adj ) 二 0 . 97 60 , 尸 > F 值
小于 0 . 0以) l 为高度显著 ;尸 > F 值小于 0 . 05 为显著 ; 尸 > F 值大
于 0 . 05 为不显著 。
得到的回归方程为 :
Y = 9 6()
+ 0 68 x X I + 0 47 x 及 + l . 25 x 凡 + 0 ` 27 x XI 凡 -
0
.
36 x X2 X3 一 2
.
16 x x 一2 一 1
.
23 x X2
2 一 o
.
72 x X3
2
其中 Y 为响应值 ,即总生物碱提取率 , x l , 及 ,和 凡 为实验
的变量 ,分别为乙醇浓度 、 液固比 、提取时间。
图 4 一 7 直观地反应 了各因子交互作用对响应值 的影响 。
比较两组图响应面最高点和等值线可知 ,在所选范围内存在极
值 , 及响应面最高点 , 同时也是等值最小椭圆的中心点。
图 4 、 5 可以看出 ,在乙醇浓度较低时 , 提取率随着提取时
间的延长而增加 ;但当乙醇浓度 、提取时间达到一定时 , 提取效
果最好 ,再延长提取时间 ,提取效果反而下降 ,其原因可能是生
物碱中不稳定性物质〔’ 01 ,提取时间越长 ,分解越多 。 图 6 、 7 表
明 ,在提取时间过长 ,导致提取率下将 ,而液固比在较大范围内
201 0年第 1 9期 8 9
可以得到较高的提取率 。
进一步用 E D51G E N XPE RT软件对试验模型进行典型性分
析 , 得到两栖寥 总生物碱提取 的最佳工艺条件为 : 乙醇浓度
82
.
13 %
,液固比 10 . 30 : 1 , 提取时间 4 . 8h9 , 在此条件下 , 两栖寥
总生物碱得率理论值上可达 10 . 24 % 。
9
.
73 %
,与理论值相差 0 . 51 % 。 因此 , 响应面法对两栖寥总生物
碱提取条件的优化是可行的 , 得到的总生物碱提取条件具有实
际应用价值。
3 结论
本研究采用有机溶剂法提取两栖寥总生物碱 ,在单因素试
验的基础上将响应面法应用到两栖寥总生物碱的提取 。 结果
表明乙醇浓度 、液固比、 提取时间对两栖寥总生物碱提取率的
影响显著 , 而不是简单的线性关系 。 通过 回归分析和验证实验
结果表明 ,此方法是合理可行的 。 得到的两栖寥总生物碱的最
佳提取工艺参数为 : 乙醇浓 度 82 % , 液固 比 10 : 1 , 提取 时间
29() 而n ,总生物碱实际提取率为 9 . 73 % 。
图 6 提取时间和液固比对总生物碱得率的响应面图
2
.
2
.
3 验证实验 :为了验证响应面法的可行性 ,采取得到的最
佳提取条件进行两栖寥总生物碱提取实验 , 同时考虑到实际操
作和生产的便利性 ,将提取条件修正为乙醇浓度 82 % , 液固比
or
: 1
, 提取时 间 2如 11` n , 五次平 行实验 得到 实际提取率为
图 7 提取时间和液固比对总生物碱得率的等值线图
参考文献
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氧氟沙星滴鼻剂的制备和质量控制
王德华 赞
关键词 :氧氟沙星 ; 滴鼻剂 ;制备 ;质量控制
中图分类号 : 9R 87 文献标识码 : B
氧氟沙星是第三代哇诺酮类抗生素 ,抗菌谱广 、 活性强 、疗
效高 。 为了满足临床需要 , 我们配制了氧氟沙星滴鼻剂 ,治疗
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文章编号 : 1《X拓 一 的 79 (20 10 ) 19 一 0 89 一 能
1 处方
氧氟沙星 3 . 09 ,氯化钠 9 . 09 , 5% 苯扎嗅胺 3 . 0而 ,盐酸液
( I
n l o l/ )L适量 , 氢氧化钠液 ( h l l o U )L 适量 ,纯化水加至 10 以)而 。
(下转第 97 页 )
` 双流县第二人民医院 ( 61 02 13)
20 10 年 8 月 25 日收稿