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丽江大黄中多羟基芪类成分的提取工艺研究



全 文 :天然产物研究与开发 Nat Prod Res Dev 2012,24:1105-1108
文章编号:1001-6880(2012)08-1105-04
收稿日期:2011-09-14 接受日期:2011-12-23
基金项目:中国科学院“知识创新工程领域前沿”项目
* 通讯作者 Tel:86-971-6143857;E-mail:yrsuo@ nwipb. cas. cn
丽江大黄中多羟基芪类成分的提取工艺研究
王小艳1,张璐璐2,索有瑞1*
1中国科学院西北高原生物研究所;2 青海伊纳维康生物科技有限公司,西宁 810001
摘 要:本文采用正交实验,以 Rhapontin和 Desoxyrhaponticin的总含量为指标,运用 HPLC 含量分析测定法,研
究了丽江大黄中多羟基芪类成分的提取工艺。结果表明:以料液比 1∶ 12,提取温度 65 ℃,pH = 7,浓度为 90%乙
醇回流提取 2 h为最佳提取条件,在此条件下提取的多羟基芪类成分 Rhapontin和 Desoxyrhaponticin的总含量为
104. 98 mg /g。
关键词:丽江大黄;多羟基芪类成分;提取工艺;正交实验
中图分类号:R93 文献标识码:A
Extraction Process of Polyhydroxystilbenes from Rheum likiangense
WANG Xiao-yan1,ZHANG Lu-lu2,SUO You-rui1*
1Northwest Plateau Institute of Biology,Chinese Academy of Science;2Qinghai Innovator Biotech Co. Ltd,Xining,810001
Abstract:In this paper the extraction process of polyhydroxystilbenes from Rheum likiangense was investigated by orthog-
onal experiment with contents of Rhapontin and Desoxyrhaponticin as indexes. Their contents were determined by HPLC.
The optimum conditions for extraction are as follows:the solid-liquid ratio 1∶ 12,the temperature 65 ℃,the ethanol con-
tent 90%,pH = 7,and extraction time 2 h. Under the optimal extract conditions,the total contents of two polyhydroxystil-
benes including Rhapontin and Desoxyrhaponticin were 104. 98 mg /g.
Key words:Rheum likiangense;polyhydroxystilbenes;extraction process;orthogonal experiment
丽江大黄(Rheum likiangense)又称黑七或雪三
七,为蓼科(Polygonum L.)大黄属(Rheum L.)波叶
组植物,生于海拔 2500 ~ 4000 m的林缘山坡或灌丛
沟谷,主要分布于西藏、四川及云南省,在青海省内
主要产于玉树、治多、囊谦等地[1,2]。丽江大黄属于
非正品大黄[3],但在我国民间常用于治疗外伤出血
或内服治跌打损伤和痢疾,其药理作用具有较大的
开发价值[4]。随着正品大黄资源的逐渐匮乏,从非
正品大黄中寻找新的药源植物并开辟大黄植物资源
的新用途亦显得非常必要。
文献报道称非正品大黄中主含有丰富的多羟基
芪类成分,并且近年来不少研究证明多羟基芪类成
分具有降血脂、扩张毛细管改善微循环、抗肿瘤、抗
菌、抑制过敏反应、调节机体免疫防御系统等作
用[5],例如华北大黄及河套大黄中含有的丰富的
Rhapontin和 Desoxyrhaponticin 等成分具有降血脂、
降血糖活性[6,7]。本文以非正品大黄中的丽江大黄
作为研究对象,以 Rhapontin 和 Desoxyrhaponticin 的
总含量作为评价指标,通过正交实验优选出了丽江
大黄中多羟基芪类成分的最佳提取工艺并测定其含
量,以期为丽江大黄资源的开发利用提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
实验用丽江大黄(Rheum likiangense)全植株采
自青海玉树地区,并经本研究所吴征兰老师鉴定。
取丽江大黄新鲜根部,自然干燥、粉碎、备用。
1. 2 仪器与试剂
Agilent1200 高效液相色谱仪(配有:四元泵、标
准型自动进样器、柱温箱、Agilent DAD 检测器) ;
HH-4 型数显恒温水浴锅(常州国华电器有限公
司) ;高速万能粉碎机(北京科伟永兴仪器有限公
司) ;R-201 旋转蒸发器(上海申顺生物科技有限公
司) ;JA1003 电子天平(上海精科天平) ;回流装置。
Rhapontin和 Desoxyrhaponticin对照品均为中科
院西北高原生物研究所自制,经检测纯度均大于
98%;乙醇、氢氧化钠、盐酸为分析纯,甲醇、乙腈为
色谱纯,水为超纯水。
DOI:10.16333/j.1001-6880.2012.08.020
1. 3 试验方法
1. 3. 1 高效液相色谱条件
色谱柱:大连依力特(250 mm × 4. 6 mm,5
μm) ;柱温:25 ℃;流动相:甲醇-乙腈-水梯度洗脱,
洗脱程序见表 1;流速:1. 0 mL /min;检测波长:320
nm。此条件下对照品与样品的 HPLC 色谱分离图
见图 1。
表 1 洗脱程序
Table 1 Elution program
时间(min)
Time
乙腈(%)
Acetonitrile
甲醇(%)
Methanol
0 5 28
20 5 28
22 5 45
28 5 45
35 5 70
40 5 80
图 1 对照品(A)和丽江大黄提取液(B)的 HPLC色谱图
Fig. 1 HPLC chromatograms of reference substances (A)and crude extract of R. likiangense(B)
1. Rhapontin (10. 4 min) ;2. Desoxyrhaponticin (28. 1 min)
1. 3. 2 标准曲线的制备
分别精密称取 Rhapontin 和 Desoxyrhaponticin
对照品 5. 4 mg 和 5. 3 mg,置于 10 mL 容量瓶中用
50%乙醇溶解并定容至刻度,摇匀,即得对照品溶
液。以高效液相色谱仪自动进样器分别精密进样
2、4、6、8、10、12 μL对照品溶液进行分析测定,以峰
面积 Y对进样量 X(μg)进行线性回归,得回归方程
Rhapontin:Y = 2968. 6X-2. 1867(R2 = 0. 9999) ,线性
范围为 1. 018 ~ 6. 108 μg;Desoxyrhaponticin:Y =
3762. 2X + 249. 37(R2 = 0. 9998) ,线性范围为 1. 04
~ 5. 20 μg。
1. 3. 3 样品的提取
分别称取丽江大黄粉末 10 g 置于圆底烧瓶中,
按正交实验设计的条件分别进行水浴加热回流提
取,提取后过滤并定容于 250 mL 容量瓶中,再分别
吸取上述提取液 5 mL 置于 25 mL 容量瓶中,用
50%乙醇溶液定容至刻度,摇匀,即为供试液。
1. 3. 4 供试液含量测定
分别吸取上述供试液,用 0. 45 μm 的微孔滤膜
过滤,按照 1. 3. 1 项下的高效液相色谱条件进样 10
μL 进行分析测定,以外标法分别计算样品中
Rhapontin和 Desoxyrhaponticin 的含量,并以两者含
量的总和作为样品中多羟基芪类成分的含量。
2 结果与分析
2. 1 提取工艺正交实验
选取了乙醇浓度、pH 值、料液比、温度、提取时
间等影响提取效果的五个因素进行了 L16(4
5)正交
实验考察,因素水平见表 2。
表 2 正交实验因素水平表
Table 2 Factors and levels of orthogonal test
水平
Levels
A乙醇浓度(%)
Ethanol content
B酸碱度
pH
C料液比(W/V)
Solid-liquid ratio
D温度(℃)
Temperature
E时间(h)
Time
1 30% 11 1∶ 3 25 1
2 50% 9 1∶ 6 45 2
3 70% 7 1∶ 9 65 3
4 90% 5 1∶ 12 85 4
6011 天然产物研究与开发 Vol. 24
2. 2 正交实验结果分析
以正交实验各提取样品中 Rhapontin (R)和 Des-
oxyrhaponticin (D)两种多羟基芪类成分的总含量为考
察指标,对正交实验结果进行数据分析,见表 3。
表 3 正交实验结果及数据分析
Table 3 Results of orthogonal test and data analysis
编号
No. A B C D E
含量 Content (mg /g)
R D 总量 Total
1 1 1 1 1 1 5. 46 3. 52 8. 98
2 1 2 2 2 2 27. 62 18. 87 46. 50
3 1 3 3 3 3 32. 88 25. 03 57. 90
4 1 4 4 4 4 31. 80 25. 37 57. 17
5 2 1 2 3 4 57. 47 38. 73 96. 21
6 2 2 1 4 3 24. 39 16. 29 40. 68
7 2 3 4 1 2 59. 90 41. 50 101. 40
8 2 4 3 2 1 33. 66 23. 69 57. 36
9 3 1 3 4 2 57. 01 40. 12 97. 13
10 3 2 4 3 1 61. 29 42. 35 103. 64
11 3 3 1 2 4 36. 39 26. 64 63. 02
12 3 4 2 1 3 29. 18 20. 75 49. 93
13 4 1 4 2 3 33. 37 26. 84 60. 21
14 4 2 3 1 4 54. 05 39. 89 93. 94
15 4 3 2 4 1 53. 24 38. 16 91. 40
16 4 4 1 3 2 47. 37 33. 42 80. 79
K1 42. 638 65. 632 48. 368 63. 563 65. 345
K2 73. 912 71. 190 71. 010 56. 773 81. 455
K3 78. 430 78. 430 76. 582 84. 635 52. 180
K4 81. 585 61. 313 80. 605 71. 595 77. 585
R 38. 947 17. 117 32. 237 27. 862 29. 275
由正交实验结果可知,各因素对丽江大黄中多
羟基芪类成分的提取效果影响程度依次为:乙醇浓
度 >料液比 >提取时间 >提取温度 > pH值。
从上述正交实验结果直观分析表中可得出,丽
江大黄中多羟基芪类成分的最优提取工艺条件为:
A4B3C4D3E2,即 90%乙醇,pH = 7,料液比 1 ∶ 12,温
度 65 ℃,提取时间 2 h。由于该组合不在正交实验
表内,经实验验证,该最优工艺条件下提取的多羟基
芪类成分的总含量可达 104. 98 mg /g,此条件下得
到的丽江大黄提取液的 HPLC分离图见图 1(B)。
3 讨论
3. 1 本文首次研究报道了青海玉树地区野生丽江
大黄中多羟基芪类成分 Rhapontin 和 Desoxyrhapon-
ticin的含量;同时建立了这两种成分的 HPLC 定量
分析方法;并以这两种成分为评价指标,研究确定了
丽江大黄中多羟基芪类成分的最优提取工艺,为青海
丽江大黄植物资源的深度开发利用提供了科学依据。
3. 2 为了提高植物原料的利用率以做到物尽其
用,本文还筛选确定了丽江大黄的药用器官部位,分
析测定结果表明:多羟基芪类成分在丽江大黄植物
的根中含量最为丰富,而根皮中的含量是根中含量
的 81. 8%,因此,如果以多羟基芪类成分作为丽江
大黄(非正品大黄)的药效指标成分,那么根皮也可
作为重要的药用器官部位。这一点与大黄药材的传
统加工炮制要求(去皮根入药)并不相同。此外,叶
柄中的含量约为根中含量的 1. 33%;叶片中的含量约
为根中含量的 0. 61%;而在茎和种子中均未检出。
3. 3 中国的大黄属植物约有 45 种,而《中国药典》
收载的大黄只有 3 种;虽然中国开发利用大黄的历
史悠久,但其药用范围较为单一,多偏重于泻下功
效。因此,需要加强对大黄中众多生理活性成分
(例如多羟基芪类成分)的研究,以期扩大大黄的药
用范围,并从大黄属的近缘植物中寻找到新的药源
7011Vol. 24 王小艳等:丽江大黄中多羟基芪类成分的提取工艺研究
植物,开辟和丰富大黄资源的用途。
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