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正交实验法优选鲫鱼胆挥发油提取工艺



全 文 :正交实验法优选鲫鱼胆挥发油提取工艺
周 倩,滕建北*
(广西中医药大学,广西 南宁530001)
摘 要:目的:研究壮药鲫鱼胆挥发油提取工艺。方法:采用正交实验设计L9(34),以提油率为指标,确
定最佳提取工艺条件。结果:药材最佳提取工艺条件为剪碎、浸泡2h,提取5h,加水12倍。结论:该提
取工艺简便易行。
关键词:鲫鱼胆;挥发油;正交实验
中图分类号:R284.1   文献标识码:A   文章编号:1673-2197(2015)21-0027-03
DOI:10.11954/ytctyy.201521012
收稿日期:2015-05-25
基金项目:广西科技厅课题(2011GXNSFF018006);广西壮瑶药重点实验室(桂科基字[2014]32号);壮瑶药协同创新中心
(桂教科研[2013]20号)
作者简介:周倩(1990-),女,广西中医药大学硕士研究生,研究方向为中药制剂分析与检验。
通讯简介:滕建北(1972-),男,博士,广西中医药大学副教授、硕士生导师,研究方向为中药民族药品种、品质与资源开发。
E-mail:tengjianbei@163.com
  壮药鲫鱼胆为木犀科植物青藤仔Jasminum nervosum
Lour.的茎、叶或花[1]。性凉,味微苦。清湿热,解毒,敛疮,
用于痢疾、疟疾、疮疡肿毒、溃烂不敛[2]。其化学成分主要
有黄铜、挥发油、皂苷等。对鲫鱼胆挥发油的提取条件研究
尚未见报道。本文通过改进《中国药典》挥发油提取方法,
以挥发油提取量为指标,

采用正交实验对鲫鱼胆挥发油提
  化合物4:黄色针晶(甲醇)。1 H-NMR(600MHz,DM-
SO-d6)δ:3.62(3H,s,4'-OCH3),6.17(1H,d,J=1.5Hz,
H-6),6.28(1H,d,J=1.5Hz,H-8);13C-NMR(120MHz,
DMSO-d6):152.8(C-2),120.5(C-3),178.9(C-4),161.2
(C-5),97.8(C-6),163.4(C-7),93.1(C-8),156.2(C-9),
103.2(C-10),121.7(C-1'),128.8(C-2'),112.1(C-3'),
158.2(C-4'),113.1(C-5'),129.6(C-6'),55.5(-OCH3)。
与文献[5]报道的数据基本一致,故鉴定为鹰嘴豆芽素A。
化合物 5:白色粉末 (甲醇)。1 H-NMR (600MHz,
CDCl3)δ:2.97(2H,m,H-3),6.51(2H,s,H-3',5'),1.79
(3H,s,4'-CH3),1.83(3H,s,5'-CH3);13C-NMR(CDCl3,
120MHz):78.8(C-2),43.5(C-3),197.8(C-4),161.2(C-
5),108.4(C-6),158.5(C-7),108.1(C-8),163.2(C-9),
103.4(C-10),117.3(C-1'),156.6(C-2'),104.9(C-3'),
158.3(C-4'),109.2(C-5'),128.6(C-6'),22.8(C-1'),123.1
(C-2'),134.9(C-3'),19.4(C-4'),27.3(C-5'),22.6(C-1'),
123.4(C-2'),136.3(C-3'),19.2(C-4'),26.5(C-5')。数
据与文献[6]报道基本一致,故鉴定为蔓性千斤拔素D。
化合物 6:白色粉末 (甲醇)。1 H-NMR (600MHz,
CD3OD)δ:5.48(1H,d,J=5.3,H-6),4.51(H,d,J=7.
2Hz,H-1'),3.32(2H,q,J=5.8,H-2',3'),3.45(1H,q,J=
4.2Hz,H-4'),3.24(1H,m,H-5');13 C-NMR (120MHz,
CD3OD):36.7(C-2),31.5(C-3),41.5(C-4),139.1(C-5),
121.3(C-6),31.2(C-7),31.2(C-8),49.9(C-9),35.7(C-
10),20.1(C-11),37.9(C-12),42.0(C-13),56.8(C-14),22.
6(C-15),27.7(C-16),55.1(C-17),10.2(C-18),17.9(C-
19),35.4(C-20),18.3(C-21),33.2(C-22),25.4(C-23),44.
9(C-24),28.6(C-25),18.8(C-26),18.5(C-27),21.9(C-
28),11.7(C-29),100.4(C-1'),73.2(C-2'),75.5(C-3'),68.9
(C-4'),76.3(C-5'),61.6(C-6')。与文献[7]数据基本一致,故
鉴定为胡萝卜苷。
参考文献:
[1] 张丽霞,彭建明,马洁.千斤拔研究进展[J].中药材,2007,30
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[3] 张雪,宋启示.锈毛千斤拔根的化学成分研究[J].中草药,
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[6] 李华,李凤岚,马小军.千斤拔异戊烯基黄酮研究[C].中国药
学会学术年会暨第八届中国药师周论文集,2008.
[7] 李文武,丁立生,李伯刚.苎麻根化学成分的初步研究[J].中
国中药杂志,1996,21(7):321.
(责任编辑:宋勇刚)
—72—
取条件进行优化,为进一步研究其质量标准提供基础。
1 材料与仪器
1.1 材料
鲫鱼胆药材采自广西,经广西中医药大学药用植物园
高级园艺师朱意麟老师鉴定为木犀科植物青藤仔Jasmi-
num nervosumLour.的茎、叶或花。无水硫酸钠为分析纯。
1.2 仪器
挥发油提取器(相对密度小于1);万能粉碎机;BP211D
电子分析天平(德国赛多利斯公司);标准筛;HDM2000型
调温恒温电热套,国华牌;CG-16W高速微量离心机(北京医
用离心机厂)。
2 方法与结果
2.1 单因素实验
通过前期的实验研究得知,鲫鱼胆挥发油量与鲫鱼胆
药粉的粉碎度、提取时间、浸泡时间等有关,因此首先通过
单因素实验考察鲫鱼胆挥发油的工艺条件。
2.1.1 提取时间与挥发油量的关系 准确称取已剪碎
的鲫鱼胆100g,按固液比(1∶10)加入一定比例的水,室温
下浸泡4h,最后按照不同的提取时间进行水蒸气蒸馏提取。
得到提取时间与挥发油量的关系见图1。
2.1.2 浸泡时间与挥发油量的关系 原料预先浸泡,主
要是利用水的作用将植物细胞溶胀,降低精油扩散到水中
的阻力,以利于精油的浸出。准确称取已剪碎的鲫鱼胆药
材100g,按固液比(1∶10)加入一定比例的水,室温下浸泡
一段时间,再进行水蒸气蒸馏提取4h。得到浸泡时间与挥
发油量的关系如图2。
图1 提取时间与挥发油量的关系
图2 浸泡时间与挥发油量的关系
一般情况下,中草药浸泡时间越长,出油率越高,理论
认为浸泡可使植物细胞间隙变大,组织细胞充分膨胀,加速
细胞内、外液动态交换而有利于挥发油的提取[3]。但从图2
可以看出,浸泡1h反而比浸泡3h高,这可能是因为鲫鱼胆
药材提取时广西气温偏高,浸泡时间过长,引起原料发生部
分水解所致。
2.1.3 加水量与挥发油量的关系 准确称取已剪碎的
鲫鱼胆100g,按固液比加入一定比例的水,室温下浸泡1h
后再进行水蒸气蒸馏提取4h。得到加水量与挥发油量的关
系如图3所示。
图3 加水量与挥发油量的关系
由图3可知,加水量在8倍时鲫鱼胆挥发油的提取率最
高,并随加水量的增加,挥发油量逐渐减少,可以认为加水
量过多导致溶液易爆沸,影响提取效果,导致挥发油溢出。
而8倍的加水量又恰好浸没药材,故出油率最佳。
2.1.4 粉碎度与挥发油量的关系 准确称取已粉碎至
一定粒度的鲫鱼胆100g,按固液比(1∶8)加入一定比例的
水,室温下浸1h后再进行水蒸气蒸馏提取4h。得到粉碎度
与挥发油量的关系见图4。
图4 粉碎度与挥发油量的关系
一般情况下,中草药粉末的表面积越大即粉末越细,提
取率越高,但由于鲫鱼胆药材放置时间过久造成挥发油损
失,且药材越细,挥发油吸附作用增强使鲫鱼胆药材粉聚成
团不易过筛,造成挥发油量下降。
2.2 最佳工艺条件
2.2.1 正交设计 通过以上的单因素实验结果,以挥发
油提取率为评定指标,选择鲫鱼胆粉碎度(A)、浸泡时间
(B)、加水量(C)和提取时间(D)为考察因素,每个因素3个
水平,选用L9(34)正交表,实验安排见表2。
表1 鲫鱼胆挥发油提取工艺因素水平
水平
A  B  C  D
粉碎度(目) 浸泡时间(h) 加水量(倍) 提取时间(h)
1  40  1  8  4
2  50  2  10  5
3 剪碎 3  12  6
2.2.2 正交实验结果 准确称取 鲫鱼胆药材100g,按照
表1正交设计进行实验,并准确读取挥发油体积。结果见
表2。
通过极差分析可以看出,4个因素中A因素和D因素
即粉碎度和提取时间对实验结果影响最大,为主要因素,其
影响次序依次为:A=D>B>C,鲫鱼胆挥发油提取的最佳
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工艺条件为A2B3C1D2,即提取时间5h,浸泡时间3h,加水量
800mL,粉碎度为50目。
表2 正交实验结果
试验号 A  B  C  D 挥发油得量/mL
1  1  1  1  1  0.18
2  1  2  2  2  0.18
3  1  3  3  3  0.20
4  2  1  2  3  0.20
5  2  2  3  1  0.19
6  2  3  1  2  0.23
7  3  1  3  2  0.21
8  3  2  1  3  0.20
9  3  3  2  1  0.19
K1 0.56  0.59  0.61  0.56
K2 0.62  0.57  0.57  0.62
K3 0.60  0.62  0.60  0.60
R  0.06  0.05  0.04  0.06
   通过SPSS软件对实验结果进行方差分析,结果见表
4、表5。
表4 方差分析
方差来源 离差平方和 自由度f 均方(MS) F值 P
A  0.000  2  0.000  0.970 >0.05
B  0.001  2  0.001  3.310 >0.05
C  0.000  2  0.000  0.883 >0.05
D  0.001  2  0.000  1.598 >0.05
  从表4的方差分析结果可知,4个因素均对实验结果无
显著性影响。但从表5的单因素统计量表结果可知,最佳
水平组合是A3B2C3D2,即提取时间5h,浸泡时间为2h,加水
量为1 200mL,粉碎度为剪碎。
2.3 验证性实验
为了更准确地选择最优条件,结合正交试验结果表2
中测定结果最高的组合A2B3C1D2和通过直观分析及SPSS
软件分析的最佳组合A3B2C3D2,对这两个工艺进行验证性
实验,见表6。
验证性实验表明,A3B2C3D2 提取效率比 A2B3C1D2 较
高,所以选择的最优组合为A3B2C3D2,即提取时间5h,浸泡
时间为2h,加水量为1 200mL,粉碎度为剪碎。
3 讨论
通过正交实验和验证实验表明鲫鱼胆挥发油的提取工
艺是科学可行的。鲫鱼胆最佳的提取工艺是:将鲫鱼胆药
材剪碎,加入蒸馏水1200mL,室温下浸泡时间2h,水蒸气
蒸馏5h,在此工艺条件下可得到鲫鱼胆挥发油0.21mL。根
据扩散定律:药材粉碎得愈细,浸出效果愈高[4]。但通过本
实验发现,药材粉碎过筛越细,挥发油得率并没有提高,可
能是由于药材放置时间过久,以及在粉碎过筛过程中挥发
油损失所致。
表5 单因素统计
因素 均值(M)
标准误差
(SE)
95%置信区间
下限 上限
粉碎度A
1  0.193  0.004  0.185  0.202
2  0.198  0.004  0.190  0.207
3  0.201  0.004  0.193  0.210
浸泡时间B
1  0.189  0.004  0.181  0.197
2  0.202  0.004  0.194  0.211
3  0.201  0.004  0.193  0.210
加水量C
1  0.197  0.004  0.189  0.206
2  0.194  0.004  0.185  0.203
3  0.202  0.004  0.193  0.210
提取时间D
1  0.193  0.004  0.184  0.202
2  0.203  0.004  0.195  0.212
3  0.197  0.004  0.188  0.205
表6 验证性实验 (n=3)
编号 提取工艺组合 挥发油量(mL) 平均量(mL)
0.20
1 A2B3C1D2 0.20  0.20
0.19
0.21
2 A3B2C3D2 0.21  0.21
0.22
参考文献:
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上海科学技术出版社,1999:174-175.
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[4] 张兆旺.中药药剂学[M].北京:中国中医药出版社,2003:97.
(责任编辑:余 婷)
Optimization of Extracting Technology for Volatile Oil fromJasminum nervosum
Lour.by Orthogonal Test
Zhou Qian,Teng Jianbei*
(Guangxi University of Traditional Chinese Medicine.Nanning,Guangxi 530001,China)
Abstract:Objective:To study the extraction process of Jasminum nervosumLour.Methods:Using orthogonal design L9(34),by
means of clathrate rate definite the best condition of clathrate process.Results:The optimal extraction process was as folows:cut
up medicine were soaked in 2h,extraction in 5h,the highest extraction rate was 12times with imbitition.Conclusion:the extraction
process is simple and easy.
Keywords:Jasminum nervosumLour.;Volatile oil;Orthogonal desgin
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