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正交设计提取酸模中黄酮化合物



全 文 :收稿日期:2012-06-13
作者简介:王绪英(1971-),女,山东泰安人,六盘水师范学院生命科学系副教授,硕士。 研究方向:植物药用成分。
2012 年第 8 期
第 30 卷
(总第 145 期)
NO.8,2012
Vol.30
General No.145
毕 节 学 院 学 报
JOURNAL OF BIJIE UNIVERSITY
正交设计提取酸模中黄酮化合物
王绪英
(六盘水师范学院生命科学系, 贵州 六盘水 553004)
摘 要:采用正交设计法对酸模(Rumex acetosa Linn.)中黄酮类化合物的最佳提取工艺进行了初步
研究。结果显示最佳提取工艺组合为,即乙醇浓度 85%、提取时间 3h、料液比 1∶10。影响提取的因素依次
为:提取时间>乙醇浓度>溶媒倍数。
关键词:酸模;黄酮化合物;正交设计;提取工艺
中图分类号:O69 文献标识码:A 文章编号:1673-7059(2012)08-0068-04
酸模(Rumex acetosa Linn.) 是蓼科 (Polygonaceae ) 酸模属植物, 又称遏蓝菜、 酸溜溜等, 其分
布广泛, 生于山坡、 林缘、 沟边、 路旁, 海拔 400—4100 米, 分布于我国南北各省区。 全草供药用,
有凉血、 解毒之效[1]。 为民间传统药用植物, 与属的羊蹄、 钝叶酸模、 巴天酸模、 皱叶酸模等均作为
草药 “土大黄” 广泛使用, 具有清热解毒、 行瘀止血、 杀菌止痒等功效, 用于治疗疥癣和多种出血
症 [2]。 有研究表明酸模根含鞣质 7.6%~27.6%[3], 大黄酚 (chrysophanol), 大黄素 (emodin) 及酸模素
(musizin)[4]。 酸模属药用植物的传统功效为止血, 治疗疥癣等疾病。 现代药理作用表明其具有抗真
菌、 抗肿瘤、 抗病毒和抗氧化等作用。 从酸模属植物中分到的大黄素、 大黄酚有抗菌作用, 从羊蹄
根中分得的酸模素在一定质量浓度时对红色发癣菌及指型发癣菌即有抑制作用 [5]。 酸模根热水提取得
到高分子多糖部位 (RAP), 对小鼠移植性实体瘤 S180 有显著的抗肿瘤活性。 皱叶酸模根的醇提取物
1次, 6~48h后取肿瘤检查, 可见到药物对肿瘤的杀伤作用, 其酸性提取物效力更强[6]。
黄酮化合物在酸模植物中广泛存在, 具有广泛生物活性及药理作用, 对人类肿瘤, 心血管疾病
的治疗和预防有重要意义[7]。 目前国内外主要从银杏叶、 荷叶、 芹菜叶等材料中利用有机溶剂、 超声
波、 酶解法等方法提取黄酮, 但关于酸模中黄酮化合物的研究报道较少, 开展以植物中黄酮类化合
物的含量为考察指标, 采用回流提取法, 正交实验法优选出了酸模中黄酮类化合物的最佳提取工艺,
用分光光度法测定其含量的研究, 为开发酸模的药用价值提供科学依据。
1 材料与仪器
1.1 材料
酸模于 7 月份采自六盘水师范学院校园内, 用自来水清净, 自然晾干水分, 将其地上部分剪成
碎片备用。
1.2 试剂
槲皮素, 石油醚, 95%乙醇, AlCl3·6H2O均为分析纯。
1.3 仪器设备
JH-722 可见分光光度计 (上海箐华科技仪器有限公司); METTER.AE240 电子天平 (赛多利斯
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科学仪器北京有限公司); BGZ 型电热鼓风干燥箱 (上海博迅事业有限公司医疗设备厂); DZKW-D
单列四孔恒温水浴锅; 28型微量标准口有机组合仪。
2 研究方法
2.1 样品的提取
取新鲜样品 5g, 放入 28 型微量标准口有机组合仪, 先用石油醚 30mL 浸提 30 分钟除去叶绿素,
然后按正交试验表进行酒精提取, 并将提取液蒸馏浓缩至一定体积, 备用。
2.2 标准曲线的制备[8]
准确称取槲皮素标准品 10.0mg, 加 95%乙醇溶解定容至 100mL, 从中准确取 10.0mL 于 100mL
容量瓶中, 用 95%乙醇稀释至刻度, 浓度为 0.01mg /mL。 用移液管准确吸取槲皮素标准液 1.0mL、
2.0mL、 4.0ml、 6.0ml、 8.0ml 分别置于 10mL 比色管中, 加入 5%AlCl3乙醇溶液各 1.0mL, 用 95%乙
醇稀释至刻度, 摇匀, 静置 20min 后, 以试剂空白作参比, 用 360~500nm 波长范围内扫描, 于
454nm波长处有最大吸收, 故选择 454nm为测定波长。
2.3 黄酮化合物的含量测定
取提取液各 1.0mL, 于 3 个 10mL 比色管中, 做三次重复实验, 再分别加入 1.0ml 5%AlCl3乙醇
溶液, 用 95%乙醇定容至 10mL, 摇匀, 静置 20min, 用最大吸收波长测吸光度, 代入标准曲线确定
黄酮含量。
2.4 正交设计
根据黄酮化合物的性质, 确定用水浴加热回流法提取。 本研究重点考察乙醇浓度、 乙醇用量、
回流时间三个因素, 每个因素 3个水平, 对黄酮类化合物含量的影响, 因素水平见表 1。
表 1 正交实验方案
3 结果分析
3.1 标准曲线
按方法项下标准曲线的方法, 用最小二乘法经线性回归, 得槲皮素浓度 Y 与吸光度 X 的回归方
程 (图 1): Y=3.0362X-0.0015 r=0.9992
图 1 槲皮素的标准曲线
水平 Level 因素 Factor
溶媒浓度 (%) 溶媒倍数 时间 (min)
水平 1 75 6 60
水平 2 85 8 180
水平 3 95 10 300
浓度 (mg/ml
0.04 0.06 0.08 0.1
-0.05
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3 y=3.0362x-0.0015
R2=0.9992
0 0.02



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3.2 单因素实验
对影响酸模中黄酮化合物提取因素先进行单因素实验, 分别考察了溶媒浓度, 溶媒倍数, 提取
时间对黄酮化合物含量的影响发现, 用不同浓度的酒精提取时 85%酒精提取时黄酮化合物含量最大,
用不同溶媒倍数酒精提取 8 倍提取时黄酮化合物含量最大, 用不同提取时间提取 180 min 提取时黄
酮化合物含量最大。
3.3 正交设计
根据正交设计软件选择 L9 (33) 正交表, 每一实验做三次重复, 取均值。 正交设计及统计分析见
表 2。
表 2 正交实验结果
由表 2 可知, 均值 1、 2、 3 表示每个因素所进行的 3 次实验 (3 个水平) 所得产品收率的平均
值。 即在代表因素 1 的第一列中, 将与水平 1 对应的 1, 2, 3 共 3 个产品收率相加除 3 所得的就是
均值 1, 其它依次类推。 哪个均值最大, 该水平即为该因素的最优水平。 极差 (均值中最大值与最小
值之差) 越大, 说明该因素的影响越大。
由表 2可知各因素对提取酸模中黄酮类化合物的影响情况如下:
(1) 溶媒浓度的影响: 均值 2>均值 1>均值 3, 由于均值越大, 说明该水平条件下提取的含量越
多。 即用 85%酒精提取最多, 75%酒精提取次之, 95%酒精提取最少。
(2) 溶媒倍数的影响: 均值 3>均值 2>均值 1, 由于均值越大, 说明该水平条件下提取的含量越
多。 即溶媒倍数为 10提取最多, 溶媒倍数为 8 提取次之, 溶媒倍数为 6 提取最少。 含量随着料液比
的增大而提高。
(3) 提取时间的影响: 均值 2>均值 1>均值 3, 由于均值越大, 说明该水平条件下提取的含量越
多。 即提取时间为三个小时最佳, 提取时间为一个小时次之, 提取时间为五个小时最差。 因素 3 的
极差最大, 所以因素 3 的变化对含量的影响最大, 因素 1 的影响次之, 因素 2 的影响最小。 根据显
著性也可知, 影响产品含量的因素主次依次排序为: 提取时间>酒精浓度>料液比。
所在列
因素
1
溶媒浓度 (%)
Concentration EtOH
2
溶媒倍数
Solid liquid ratio
3
时间 (min)
Time
4 含量 (mg/ml)
实验 1 75 6 60 1 1.6654
实验 2 75 8 180 2 2.2944
实验 3 75 10 300 3 2.456
实验 4 85 6 180 3 2.83464
实验 5 85 8 300 1 2.83245
实验 6 85 10 60 2 2.2302
实验 7 95 6 300 2 0.9136
实验 8 95 8 60 3 1.4575
实验 9 95 10 180 1 3.1083
均值 1 2.135 1.801 1.781 2.532
均值 2 2.632 2.195 2.746 1.813
均值 3 1.826 2.598 2.067 2.249
极差 1 0.806 0.797 0.965 0.719
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4 结论
通过对实验结果的分析可得出如下结论:
(1) 因素对产品收率的影响主次依次排序为: 提取时间>酒精浓度>料液比。
(2) 就该产品主产物的收率而言, A因素的 2水平, B因素的 3 水平, C 因素的 2 水平为最优工
艺条件。 实验的最优水平组合即乙醇 A2B3C2, 即提取酸模中黄酮类化合物的最佳提取工艺为: 乙醇
浓度 85%, 料液比 1∶10, 提取时间 3h。
在提取过程中乙醇的浓度对黄酮的提取有较大影响, 一般认为乙醇浓度增高有利于总黄酮的提
取。 但并不绝对, 还跟黄酮类物质的结构有关, 高浓度乙醇适于提取黄酮类, 低浓度乙醇适于提取
黄酮苷类。
参考文献:
[1]中国科学院植物研究所.中国植物志 25卷(1)[M].北京:科学出版社,2005:151.
[2]朱晶晶,王峥涛,张朝凤,等.酸模属植物中化学成分及其药理活性研究进展[J].中草药,2008,39(3):
450-454.
[3]江苏新乡医学院.中药大辞典(下册)[M].上海:上海科学技术出版社,1986:2533.
[4]何丽一,陈碧珠,肖培根.酸模属中草药的调查鉴定与成分分析[J].药学学报,1981,16(4):289-293.
[5]Michiko T , Jugo K. Naph thoqu inone derivat ive of Rumex jap onicus as micob icide f or foods [J].Ag
ri c B iol Chem,1977,31(2):151-152.
[6]Nishina A,S uzuk i H.Naphthoquinone derivative of Rumex j aponicus and Rheum as microbicide for
foods[J].Jp n K okai Tokkyo K oho,1993,4:17.
[7]王绪英.赤胫散醇提物抗氧化作用的研究[J].井冈山大学学报,2010,31(3):58-60.
[8]赵二劳,张海岩,盖青青,等.沙棘黄酮的测定及其抗氧化作用[J].化学研究与应用,2003,(2):48-51.
Study on the Extracting Technique of Flavonoids from Rumex Acetosa Linn.
WANG Xu-ying
(Department of Life Sciences, Liupanshui Normal College, Liupanshui, Guizhou553001, China)
Abstract: To study the flavonoid Rumex acetosa Linn. extraction process,to establish the best extrac-
tion conditions with orthogonal test method Conclusion: flavonoid Rumex acetosa Linn best flavonoid extrac-
tion technology A2B3C3D. That with 10 times the amount of 85% ethanol bath reflux 3h.
Key words: Rumex Acetosa Linn.; Flavonoid Compounds; Orthogonal Design; Extracting Technique
(责编: 叶 莉 责校: 张永光)
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