全 文 ：第 29卷第 3期
2009年 6月
林　产　化　学　与　工　业
ChemistryandIndustryofForestProducts
Vol.29 No.3
June2009
超声波强化溶剂提取姜味草中熊果酸和齐墩果酸
　　收稿日期:2008-09-01
　　作者简介:李坤平(1978-),男 ,湖北公安人 ,讲师,博士生 ,从事中药制药工程方面的教学与研究。
LIKun-ping　　
李坤平 1 , 潘天玲 1 , 贲永光1 , 潘天鸣 2
(1.广东药学院 药科学院 , 广东 广州 510006;
2.贵州省黔西南布依族苗族自治州人民医院 , 贵州 兴义 562400)
摘　要:　以齐墩果酸和熊果酸得率为指标 , 对超声波强化溶剂提取姜味草中齐墩果酸和熊果酸工
艺进行了研究 ,利用单因素试验确定提取溶剂 , 通过正交设计对提取工艺进行优化 , 并与溶剂回流
提取法进行了比较。结果表明 , 以乙醇为溶剂 , 超声波强化提取的最佳条件是:体积分数 90%乙
醇 , 固液比 1∶15,功率为 360W, 频率 40kHz超声波提取 2次 , 每次 20min,齐墩果酸和熊果酸总得率为 0.732%;回流提
取工艺的最优参数是:固液比 1∶15, 90℃回流提取 2次 ,每次 30min,齐墩果酸和熊果酸总得率为 0.706%。超声波强
化溶剂提取姜味草中熊果酸和齐墩果酸较溶剂回流提取法工艺简单 ,效率高。
关键词:　姜味草;齐墩果酸;熊果酸;超声波强化提取
中图分类号:TQ351.0;R284.2　　　　　　文献标识码:A　　　　　　文章编号:0253-2417(2009)03-0111-04
Ultrasonic-asistedSolventExtractionofUrsolicAcidand
OleanolicAcidfromMicromeriabifloraBenth.
LIKun-ping1 , PANTian-ling1 , BIYong-guang1 , PANTian-ming2
(1.DepartmentofPharmacy, GuangdongPharmaceuticalUniversity, Guangzhou510006, China;
2.People′sHospitalofBuyiandMiaoAutonomousPrefectureinSouthwestGuizhou, Xingyi562400, China)
Abstract:Ultrasonic-assistedsolventextractionofoleanolicacidandursolicacidfromMicromeriabifloraBenth., wasstudied
andcomparedwithsolventrefluxextraction.Thesolventwasselectedbasedonsinglefactorexperimentsandtheextracting
processwasoptimizedbyorthogonaltest.Usingethanolassolvent, thebestresultscanbeachievedunderthefolowingcondi-
tions:90% (volumefraction)ethanol, solid-liquidratio1∶15, ultrasonicpower360Wat40kHz, extractingfor2times, each
time20min, totalyieldofoleanolicacidandursolicacidwas0.732%;forsolventrefluxextractiontheoptimalparameters
were:solid-liquidratio1∶15, extracting2 timesat90℃, eachtime30min, totalyiledofoleanolicacidandursolicacidwas
0.706%.Ultrasonic-assistedsolventextractioncanefectivelyextractoleanolicacidandursolicacidfromM.biflorawith
advantagesofsimpleoperationandhigheficency.
Keywords:MicromeriabifloraBenth.;oleanolicacid;ursolicacid;ultrasonic-assistedextraction
超声波强化提取技术是近年来发展较快的中药提取分离技术之一 ,其利用超声波的空化作用及其
次级效应 ,加速中药有效成分的溶出和扩散;具有省时 、产率高 、提取温度低等优点 ,并且通过改变提取
溶剂的类型和配比 ,超声波强化提取技术可用于油溶 、水溶性大范围中药有效成分的提取 [ 1] 。姜味草
(MicromeriabifloraBenth.),别名小姜草 、小香草 ,唇形科姜味草属植物;味辛 、性大温 ,具温中健胃 、祛风
散寒之功效 ,是黔西南地区少数民族常用草药 [ 2] 。前期 ,李坤平等利用超临界 CO2萃取技术和水蒸气
蒸馏法提取姜味草挥发油 ,结合 GC-MS技术对其化学成分进行了分析和鉴定 [ 3] 。研究中发现姜味草
中熊果酸和齐墩果酸含量较高 ,而齐墩果酸是临床治疗急性黄疸型肝炎和慢性病毒性肝炎较理想的药
物 ,熊果酸具有多种生物活性 ,尤其在抗肿瘤 、抗氧化 、护肝 、降血脂方面的作用显著[ 4] 。为进一步研究
和开发民族药物资源 ,作者采用超声波强化溶剂提取技术对姜味草中齐墩果酸和熊果酸的提取工艺进
112　 林　产　化　学　与　工　业 第 29卷
行了研究 ,以期为姜味草提取物及其制剂的开发提供参考。
1　实验部分
1.1　材料及其处理
姜味草全草 , 2006年 8月中旬采自贵州省黔西南布依族苗族自治州兴义市下午屯镇郊 ,经广东药
学院中药学院生药教研室鉴定为唇形科姜味草属植物姜味草(MicromeriabifloraBenth.)。原料处理参
考文献 [ 3] ,原药材经超临界 CO2流体萃取挥发油后晾干 ,粉碎 ,过筛 ,备用 。
1.2　仪器与试剂
高效液相色谱仪 , LC-10ATVpPlus, SPD-10AVpPlus检测器 , LCsolutionLITE色谱工作站 ,日本
岛津公司;数控超声波清洗器 , KH-400KDB型;旋转蒸发仪 , RE-52CS型。熊果酸 、齐墩果酸对照品 ,购
自中国药品生物制品检定所 ,批号分别为 110742-200516和 110709-200304;甲醇为色谱纯 。
1.3　提取物的定量分析
采用反相高效液相色谱法(RP-HPLC)分析 ,色谱柱为 KromasilC18柱(250mm×4.6mm, 5μm);
流动相为甲醇-水-磷酸(体积比 90∶10∶0.2),流速 0.85mL/min;熊果酸和齐墩果酸的检测波长均为
210nm;进样量 10μL;柱温为 25℃,典型的 HPLC色谱图见图 1。以峰面积(Y)对进样量(X)进行线性
回归 ,熊果酸和齐墩果酸的回归方程分别为:YUA =1.36 ×105X+3.68×103 , r=0.999 7;YOA =2.85 ×
10
5X+5.11×103 , r=0.999 6。
图 1　齐墩果酸(a)、熊果酸(b)对照品和样品(c)的 HPLC色谱图
Fig.1　HPLCchromatogramsofoleanolicacid(a), ursolicacid(b)andsample(c)
1.4　正交试验设计与提取工艺优化
参考文献 [ 5] ,以齐墩果酸和熊果酸总得率为指标 ,采用 L9(34)正交试验 ,对提取溶剂体积分数 、提
取时间 、提取温度 、料液比和超声波功率等工艺参数进行优化 。
2　结果与讨论
2.1　提取溶剂的选择
植物有效成分的提取分离是一个非常复杂的传递过程 ,影响因素众多 ,提取溶剂是其中之一 。齐墩
果酸和熊果酸能溶于甲醇 、乙醇 、氯仿 、丙酮和乙酸乙酯等极性溶剂中 ,在水中溶解度较小 。氯仿毒性
大 ,丙酮和乙酸乙酯等溶剂产业化生产不太适宜 ,对甲醇和乙醇相比而言 ,乙醇毒性更小 ,更安全 ,价格
便宜 ,易回收利用 ,故在后续的研究中均选择乙醇作为提取溶剂。
2.2　正交试验结果与分析
准确称取姜味草 1.0g,分别按表 1和表 3设计的因素和水平 ,采用溶剂回流法和超声波强化法提
取;提取液减压浓缩后均以甲醇溶解 ,过滤 ,定容至 50mL容量瓶中 ,即为待测样 ,按 1.3节方法测定齐
墩果酸和熊果酸含量 ,计算得率 。
由表 1极差(R)可以看出 ,各因素影响顺序依次为 B>D>A>C,即乙醇体积分数对提取结果影响
最大 ,其次是提取温度 、再次是固液比 ,影响最小的是提取时间 。另外 ,由表 2各因素方差分析可知 B
第 3期 李坤平 ,等:超声波强化溶剂提取姜味草中熊果酸和齐墩果酸 113　
因素对提取结果具有显著性影响。从表 1的 k值分析可知 ,最佳提取工艺参数组合确定为 A1B3C3D3 ,
即以 90%乙醇为溶剂 ,固液比 1∶15 , 90℃回流提取 90min。
表 1　溶剂回流提取正交试验结果
Table1　Resultsoforthogonaltestbysolventrefluxextraction
试验号
testNo.
A
固液比(g∶mL)
solid∶liquid
B
乙醇体积分数 /%
ethanolvolume
fraction
C
时间 /min
time
D
温度 /℃
temp.
齐墩果酸得率 /%
oleanolic
acidyield
熊果酸得率 /%
ursolicacidyield
总得率 /%
totalyield
1 1∶15 50 30 60 0.155 0.315 0.470
2 1∶15 70 60 75 0.205 0.403 0.608
3 1∶15 90 90 90 0.228 0.516 0.744
4 1∶20 50 60 90 0.157 0.324 0.481
5 1∶20 70 90 60 0.174 0.329 0.503
6 1∶20 90 30 75 0.194 0.425 0.619
7 1∶25 50 90 75 0.187 0.357 0.544
8 1∶25 70 30 90 0.193 0.422 0.615
9 1∶25 90 60 60 0.202 0.425 0.627
k1 0.607 0.498 0.568 0.533
k2 0.534 0.575 0.572 0.590
k3 0.595 0.663 0.597 0.613
R 0.073 0.165 0.029 0.080
表 2　溶剂回流提取正交试验结果方差分析表
Table2　Analysisofvarianceaboutsolventrefluxextractionexperimentsresults
方差来源
sourceofvarience
偏差平方和
erorsumofsquares
自由度
degreeoffreedom
F值
Fvalue
F临界值
Fcritical-value
显著性
significance
A 0.009 2 9.00 19.00
B 0.041 2 41.00 19.00 ＊
C 0.001 2 1.00 19.00
D 0.010 2 10.00 19.00
误差eror 0.00 2
表 3　超声波强化溶剂提取正交试验结果
Table3　Resultsoforthogonaltestbyultrasonic-assistedextraction
试验号
testNo.
A
固液比(g∶mL)
solid∶liquid
B
乙醇体积分数 /%
ethanolvolume
fraction
C
时间 /min
time
D
温度 /℃
temp.
齐墩果酸得率 /%
oleanolic
acidyield
熊果酸得率 /%
ursolicacidyield
总得率 /%
totalyield
1 1∶15 50 20 280 0.149 0.325 0.474
2 1∶15 70 30 320 0.198 0.358 0.556
3 1∶15 90 40 360 0.249 0.510 0.759
4 1∶20 50 30 360 0.162 0.340 0.502
5 1∶20 70 40 280 0.167 0.329 0.496
6 1∶20 90 20 320 0.207 0.407 0.614
7 1∶25 50 40 320 0.177 0.334 0.511
8 1∶25 70 20 360 0.205 0.404 0.609
9 1∶25 90 30 280 0.223 0.454 0.677
k1 0.596 0.496 0.566 0.549
k2 0.537 0.554 0.578 0.560
k3 0.599 0.683 0.589 0.623
R 0.062 0.187 0.023 0.074
114　 林　产　化　学　与　工　业 第 29卷
表 4　超声波强化溶剂提取正交试验结果方差分析表
Table4　Analysisofvarianceaboutultrasound-assistedextractionexperimentsresults
方差来源
sourceofvarience
偏差平方和
erorsumofsquares
自由度
degreeoffreedom
F值
Fvalue
F临界值
Fcritical-value
显著性
significance
A 0.007 2 7.00 19.00
B 0.055 2 55.00 19.00 ＊
C 0.001 2 1.00 19.00
D 0.010 2 10.00 19.00
误差eror 0.00 2
由表 3的 R分析可知 ,各因素影响顺序依次为 B>D>A>C,即乙醇体积分数对提取结果影响最
大 ,其次是固液比 ,再次是超声波功率 ,影响最小的是提取时间。从表 4各因素方差分析可知 , B因素对
提取结果具有显著性影响 。从表 3的 k值分析可以得知 ,超声波强化提取的最佳条件为 A3B3C3D3 ,即
以 90%乙醇为溶剂 ,固液比 1∶25,功率为 360W,频率 40kHz,超声波提取时间 40min。
从表 1和表 3中 C因素的 k值分析发现 Ck1和 Ck3差别很小 ,且表 2和表 4的方差分析说明 C因素
对试验结果无显著影响 ,这可能与所用的药材曾经过超临界流体萃取挥发油处理 ,溶剂的渗透扩散不再
是传质过程的主要限速步骤有关 ,所以从实际生产出发 2种提取方法均选择 C1作为优化的工艺参数
(即提取时间分别为 20、 30min)。另外 ,由表 3中 A因素的 Ak1和 Ak3差别极小 ,说明固液比 1∶15和
1∶25效果相当 ,减小固液比也有利于后续的操作 ,所以 2种提取方法均选择固液比 1∶15。
2.3　验证实验结果与分析
研究过程中 ,为验证优化的工艺参数并考察提取次数对齐墩果酸和熊果酸总得率的影响 ,按照优化
的工艺参数 ,对同一药材进行了 3次连续提取试验 ,结果超声波强化提取工艺每次的齐墩果酸和熊果酸
总得率分别为 0.630%、 0.102%和 0.041%;回流提取工艺每次的齐墩果酸和熊果酸总得率分别为
0.617%、 0.099%和 0.034%;据此可以看出两种工艺前 2次提取的得率分别达到了 0.732%和
0.706%,占 3次提取总得率的 94.69%和 95.46%,从实际生产考虑 ,两种工艺均以提取 2次较为合
适 。
3　结 论
以乙醇为溶剂 ,两种方法均能较好地提取姜味草中的齐墩果酸和熊果酸 ,其中 ,超声波强化提取工
艺的最佳条件为:体积分数 90%乙醇 ,固液比 1∶15(g∶mL),功率 360W频率 40kHz超声波提取 2次 ,
每次 20min,齐墩果酸和熊果酸的总得率为 0.732%。回流提取工艺的最优参数是:固液比 1∶15, 90℃
回流提取 2次 ,每次 30min,齐墩果酸和熊果酸的总得率为 0.706%。两种提取工艺就齐墩界酸和熊果
酸的总得率而言 ,超声波强化溶剂提取是回流提取的 1.037倍 ,两者没有明显的区别;但回流提取时间
是超声波提取的 1.5倍 ,且回流提取需要 90℃高温 ,而超声波提取无需加热 ,能耗更低 ,综合比较以超
声波强化溶剂提取更好些 。
参考文献:
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