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正交试验法优选东紫苏中黄酮类化合物的提取工艺



全 文 :进行验证性实验 ,桉油平均包合率为:86.35%,包合
物收得率为:87.88%,两项指标均超过正交设计试
验中的最大值。
3  讨论
3.1  目前在中药挥发油包合物制备工艺研究中以
及中药新药研制的过程中 ,对挥发油包合率的考察
大多以包合物中提取的挥发油量为考察指标 ,缺乏
对挥发油中有效成分包合率的考察。本实验以挥发
油中有效成分桉油精为考察指标 ,来确定挥发油的
最佳包合工艺 ,较为科学 、准确 。采用气相色谱法测
定桉油精具有快速 、准确 、重复性好特点 ,含量测定
结果比较可靠。
3.2  本研究确定最佳工艺为环糊精∶桉油为 8∶1,
β -环糊精:水为 1∶10,包合时间为 1 h,包合温度为
30℃。经过包合作用能够达到使其固化形成粉末利
于制剂的目的 ,为进一步的药效学研究及临床应用
提供了一定的药学基础。
参 考 文 献
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(2005-08-12收稿)
正交试验法优选东紫苏中黄酮类化合物的提取工艺
胡浩斌 ,简毓峰 ,曹 宏 ,刘建新 ,郑旭东
(陇东学院 ,甘肃庆阳 745000)
  摘要 目的:研究东紫苏中黄酮类化合物的提取工艺。方法:将正交试验和方差分析应用于微波辅助流动萃
取东紫苏中黄酮类化合物的含量测定中 ,以黄酮类化合物的含量为指标 , 优选出了最佳的提取工艺。结果:经研究
优选出的最佳提取工艺:萃取溶剂为 60%的乙醇水溶液 、微波功率为 600W、溶剂流速为 6 ml/min、萃取管内径为 10
mm, 平均回收率为 92.79% ~ 96.64%, RSD<1.30%(n=5)。结论:东紫苏中含有丰富的黄酮类化合物 , 微波辅助
流动法具有操作简单 、安全 、快速 、萃取率高等优点。此结果为东紫苏植物药理活性的研究提供了理论依据。
关键词 正交试验:方差分析:微波辅助流动;东紫苏;总黄酮
中图分类号:O657.31  文献标识码:A  文章编号:1001-4454(2006)03-0296-03
基金项目:陇东学院科研资助项目(XYZK0503);甘肃省十五科技攻关项目(ZGSO35-A43-070)作者简介:胡浩斌(1969-),男,甘肃庆阳人 ,副教授 ,硕士 ,主要研究方向为天然有机化学。 E-mail:hhb-88@ 126.com
  东紫苏(ElsholtziabodinieriVaniot)又名 “凤尾
茶 ”,为唇形科植物多年生矮小草本 ,生于山坡 、路
旁草丛中或灌木林下 ,主要分布在甘 、黔 、蜀和滇等
西部地区 〔1〕。性平 、味辛。其全草可入药 ,是民间
常用的一种中草药 ,具有发散解表 、理气和胃等功
效 ,主要用来治外感风寒 、头身痛 、咽喉痛 、消化不良
和肝炎等症 〔2〕。本文采用微波辅助流动萃取法对
甘肃东紫苏中的黄酮类成分进行了分析测定 ,取得
了令人满意的效果 ,为正确评价该药用植物的质量
和开发利用提供了科学依据。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂 、原料 WR-C型微波制样系统
(北京盈安美诚科学仪器有限公司), FI-2100型流
动注射分析系统(北京海光科学仪器公司), 756型
紫外 -可见分光光度计(上海精密仪器有限公司)。
所用试剂均为分析纯 ,实验用水为二次蒸馏水 ,芦丁
标准品由中国药品生物制品检定所提供 。新鲜的东
紫苏全草于 04年 6月采自甘肃子午岭地区 ,经西北
师范大学生命科学学院廉永善教授鉴定为唇形科植
物。
·296· 中药材第 29卷第 3期 2006年 3月
DOI :10.13863/j.issn1001-4454.2006.03.035
1.2  黄酮类成分的含量测定
1.2.1 样品处理:分别取新鲜的东紫苏根 、茎 、叶
几部分 ,用自来水冲洗干净 ,再用蒸馏水洗涤 3次 ,
晾干 、剪碎 ,放入烘箱中 , 40℃下干燥至恒重 ,用研钵
研细 ,过 20目筛得黄绿色粉末作为样品。准确称取
根 、茎 、叶干粉样品各 0.2500g,分别置于萃取管中 ,
将萃取管装入微波炉中 ,将配制成的一定浓度的乙
醇溶液泵入到萃取管中 ,同时选择适当的功率和时
间进行萃取 。将萃取液收集于 50 ml的容量瓶中 ,
萃取完成后 ,关闭微波炉 ,继续泵入 4 ~ 5 ml相同浓
度的乙醇溶液淋洗样品 ,并把淋洗液一并转入到容
量瓶中 ,用乙醇定容 ,作为供试品溶液 。
1.2.2 标准曲线的绘制及总黄酮的测定:东紫苏
中的黄酮类化合物总含量的测定采用 NaNO2-Al
(NO)3 -NaOH分光光度法 〔3〕。准确称取在 120℃干
燥至恒重的芦丁对照品 10mg,置于 50 ml容量瓶中
加乙醇溶解 ,定容至刻度 ,摇匀 。准确地吸取此溶液
0, 1, 2, 3 , 4, 5 ml,分别置于 25 ml容量瓶中 ,先加入
5%的 NaNO2溶液 1ml,摇匀 、还原 6min,加入 10%
的 Al(NO3)3溶液 1 ml,摇匀 、络合 6 min,加入 4%
的 NaOH溶液 10 ml,摇匀 、显色 15 min,最后用水稀
释至刻度 ,摇匀 、放置 15 min, 进行全波长扫描 ,在
500nm处有最大吸收 。用第一瓶溶液作空白 ,在波
长 500nm处测定溶液的吸光度 ,并以吸光度(A)作
纵坐标 ,溶液浓度(C)作横坐标绘制标准曲线 。结
果表明:吸光度与浓度呈良好的线性关系 ,经最小二
乘法回归处理得到方程:A=0.4929C+0.0022,相
关系数 r=0.9998, RSD为 0.21%。
按上述方法 ,对各供试品溶液进行还原 、络合 、
显色 ,并测定其在 500nm处的吸光度。根据所测样
品溶液的吸光度值 ,用回归方程计算出总黄酮的含
量 。
2  结果与讨论
2.1  最佳萃取条件的选择 本文以东紫苏根中总
黄酮含量的测定为例 ,采用正交试验 L16 (44)法 ,按
4因素 4水平实验(表 1)来选择最佳的提取条件 ,
结果见表 2。
 表 1  因素水平表
影响因素 水平
1 2 3 4
微波功率 /W A 400 500 600 700
溶剂流速 /ml/min B 2 4 6 8
溶剂浓度 /% C 20 40 60 80
萃取管内径 /mm D 8 10 18 22
 表 2   正交实验设计及数据处理结果(n=3)
实验次数
影响因素
A B C D
总黄酮含量 /% RSD/%
1 1 1 1 1 110.36 1.12
2 1 2 2 2 133.68 0.72
3 1 3 3 3 141.46 0.68
4 1 4 4 4 127.48 1.08
5 2 1 2 3 132.44 0.92
6 2 2 1 4 125.26 0.94
7 2 3 4 1 137.70 0.99
8 2 4 3 2 139.28 1.02
9 3 1 3 4 140.52 0.86
10 3 2 4 3 139.74 0.71
11 3 3 1 2 133.64 0.83
12 3 4 2 1 142.96 0.85
13 4 1 4 2 134.14 1.29
14 4 2 3 1 150.08 0.97
15 4 3 2 4 142.46 1.23
16 4 4 1 3 123.08 1.04
∑K1 512.98 517.46 492.34 541.10
∑K2 534.68 548.76 551.54 540.74
∑K3 556.86 555.26 571.34 536.72 G=2154.28
∑K4 549.76 532.80 539.06 535.72 CT=G2 /N=2900576.65
K1 128.25 129.37 123.09 135.28
K2 133.67 137.19 137.89 135.19
K3 139.22 138.82 142.84 134.18
K4 137.44 133.20 134.77 133.93
R 10.97  9.45 19.75   1.35
  从 R值可以看出 ,溶剂浓度 C的极差 R很大 ,
即萃取溶剂是影响萃取效果的最重要因素 ,因为它
不仅影响微波的吸收 ,而且也影响目标物的溶解 ,是
提高萃取率和萃取选择性的主要因素。且 K3 >K2
>K4 >K1 ,说明选择第三水平较好 ,即萃取溶剂为
60%的乙醇溶液。同理 ,我们选择溶剂流速为 6 ml/
min和微波功率为 600W时萃取效果较好。 D因素
的影响虽不显著 ,但根据 K值 ,又考虑时间因素 ,故
选择萃取管内径为 10 mm来进行萃取。
同时 ,我们对上面的实验结果进行方差分析 ,结
果见表 3。
 表 3  方差分析
方差来源 Q f 方差 f F临界值
微波功率 /w A 282.4 3 94.14 10.1 F0.05 , 3.3 =9.28
溶剂流速 /ml/min B 215.3 3 71.78 7.73 F0.1 , 3.3 =5.39
溶剂浓度 /% C 844.9 3 281.6 30.3 F0.2 , 3.3 =2.92
萃取管内径 /mm D 5.664 3 1.888 0.203
误差效应 27.86 3 9.287
·297·中药材第 29卷第 3期 2006年 3月
  从表 3可以看出 , FD远小于 F临界值 ,说明萃取管
内径对测定确定影响不大 ,而 FA、FC基本上都大于
F临界值 ,说明微波功率 ,特别是萃取溶剂对测定影响
较大 ,这与上面极差分析的结果基本相符 。
2.2  稳定性试验 在 60 min内每隔 15 min分别
测定供试品和标准对照品溶液的吸光度 ,吸光度值
均未发生改变 。放置 3、6、12 h,吸光度也基本不变。
说明各样品提取液及芦丁标准品显色反应较稳定 。
2.3 测定结果及回收率 根据以上所选最佳实验
条件 ,对东紫苏样品中黄酮类成分的含量进行测定。
同时 ,采用标准加入法 ,加入不同量的芦丁对照品进
行回收率实验 ,结果见表 4。
   表 4 黄酮类成分的含量及回收率实验结果(n=5)
部位 平均含量(mg/g) RSD% 加入量(mg/g) 测得值(mg/g) 平均回收率%
根 133.7 0.98 60.00, 80.00, 100.00, 120.00 180.2, 192.7, 234.8, 243.7 94.93
茎 78.51 1.21 60.00, 80.00, 100.00, 120.00 130.4, 142.8, 164.7, 187.9 92.79
叶 25.47 1.04 80.00, 100.00, 120.00, 150.00 98.9, 126.1, 139.2, 169.5 96.64
  实验表明:东紫苏中的黄酮类化合物主要集中
在根部 ,测定结果 RSD<1.30%,回收率 >92%,说
明该方法具有很好的重复性和较高的准确率 ,故实
验所确定的工艺合理是可信的 ,可作为东紫苏中黄
酮类化合物的测定方法。
3  结论
(1)东紫苏中含有大量的黄酮类化合物 ,特别
是根中的含量最高为 133.7 mg/g,茎次之为 78.51
mg/g,叶中较低为 25.47 mg/g,所以根和茎部分是
提取黄酮类化合物的最好资源;(2)通过实验选出
的最优提取工艺为 A3B3C3D2 ,即选择微波功率为
600W、溶剂流速为 6 ml/min、萃取溶剂为 60%的乙
醇水溶液 、萃取管内径为 10 mm时萃取效果较好;
(3)微波技术能使植物细胞破壁 、有效地提高萃取
量〔4〕 ,同时微波辅助流动萃取法具有速度快 、操作
安全 、萃取量高 、萃取完成后不需要过滤等优点 ,在
中草药生产中具有很好的应用前景。
参 考 文 献
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(2005-08-08收稿)
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·298· 中药材第 29卷第 3期 2006年 3月