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正交试验优选狗肝菜中多糖提取工艺



全 文 :中国药房 2010年第21卷第3期 China Pharmacy 2010 Vol. 21 No. 3
Δ国家自然科学基金资助项目(30860393)
*硕士。研究方向:生药质量及活性成分药效。E- mail:
xueshengcailiao@163.com
#通讯作者:教授,博士研究生导师,博士。研究方向:生药质量及
其研发。E- mail:zhhketi@163.com
狗肝菜为爵床科植物狗肝菜 Dicliptera chinensis(L.)
Nees的全草,其味苦、性寒,具有清热、凉血、利尿、解毒等功
效,临床常用于治疗热病斑疹、便血、溺血、小便不利、肿毒疔
疮等证。有文献报道,狗肝菜主要含有多糖、有机酸、氨基酸
等物质[1],其中多糖具有保肝降酶的活性[2],但对狗肝菜多糖的
提取工艺研究国内外尚未见报道。本研究采用单因素和L9(34)
正交试验法考察提取时间、温度、次数和料液比对狗肝菜多糖
得率的影响,以期为狗肝菜活性成分的进一步研究与资源应
用提供理论依据。
1 仪器与试药
UV- 2550紫外-可见分光光度计(日本岛津公司)。狗肝
菜药材采自广西中医学院药用植物园,经广西中医学院药用
植物教研室韦松基教授鉴定为真品。葡萄糖(广东汕头市西
陇化工厂,批号:0703151);苯酚、硫酸、乙醇、石油醚(30~
60℃)、丙酮、乙醚及其余试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 狗肝菜多糖的提取
称取干燥的狗肝菜全草粗粉100 g,加入适量石油醚脱脂,
无水乙醇除杂,各回流提取 2 h。药渣挥尽乙醇后沸水提取 2
次,每次1.5 h,合并提取液,浓缩至100 mL,氯仿-正丁醇(4 ∶1)
多次萃取(即Sevag法),除去蛋白质,加 95%乙醇使醇含量达
到80%,于4℃冰箱中醇沉12 h。抽滤,滤渣依次用乙醚、无
水乙醇、丙酮洗涤,即得狗肝菜多糖。
2.2 对照品溶液的制备
精密称取 105℃干燥至恒重的葡萄糖 250 mg,蒸馏水溶
解后定容至 100 mL。准确吸取此溶液 1 mL,置于 25 mL量瓶
中,稀释至刻度,摇匀(含葡萄糖100 μg·mL- 1),备用。
2.3 标准曲线的制备
分别准确吸取标准溶液0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7 mL,置于
具塞试管中,用蒸馏水补充至2 mL,以蒸馏水作空白,每管加
入5%苯酚溶液1 mL,再垂直快速加入浓硫酸5 mL,摇匀,放
置 10 min,沸水加热 15 min,之后用流水速冷至室温,于 487
nm波长处测定吸光度(A)。以检测浓度(C)为横坐标,A为纵
坐标,进行线性回归,得回归方程为A =0.007 74C + 0.036 38
(r = 0.999 4)。结果表明,狗肝菜多糖检测浓度在20~70 μg·
mL- 1范围内与吸光度呈良好线性关系。
2.4 换算因子的测定
准确称取多糖 20 mg,溶于 100 mL容量瓶中,稀释至刻
度,摇匀。准确吸取此溶液 1 mL,置于具塞试管中,按“ 2.3”
项下方法测定吸光度,根据回归方程计算多糖溶液中葡萄糖
的浓度,按下式计算出换算因子:f =W/(C·D)。式中,W为多
糖质量(mg);C为多糖浓度(μg·mL- 1);D为稀释倍数。
2.5 供试品溶液的制备
准确称取生药狗肝菜1 g,以石油醚脱脂,水煎煮法提取,
醇沉、减压干燥,按“2.9”项下方法提取操作。精密称定各提取
物质量20 mg,然后加水定容至 250 mL,作为样品溶液。
2.6 多糖含量的测定[3]
精密吸取供试品溶液2 mL,置于具塞试管中,按苯酚-浓
·中药工艺与制剂·
正交试验优选狗肝菜中多糖提取工艺Δ
张可锋 1*,朱 华 1、2#,高 雅 2,邹登峰 1(1.桂林医学院,桂林市 541004;2.广西中医学院,南宁市 530001)
中图分类号 R284.2;R283 文献标识码 A 文章编号 1001- 0408(2010)03- 0219- 02
摘 要 目的:优选狗肝菜中多糖的最佳提取工艺。方法:以狗肝菜多糖得率为指标,提取时间、温度、次数和料液比为考察因素,
采用正交试验优选最佳提取工艺。结果:最佳提取工艺为提取时间2 h,提取2次,温度85℃,料液比1 ∶ 20。在此最佳工艺条件下
狗肝菜多糖得率为(3.26±0.3)%。结论:该工艺稳定、简单、可行,适用于工业化生产。
关键词 狗肝菜;多糖;提取工艺
Optimization of the Extraction Technology of Polysaccharides from Dicliptera chinensis by Orthogonal Ex-
periment
ZHANG Ke-feng,ZHU Hua,ZOU Deng-feng(Guilin Medical University,Guilin 541004,China)
ZHU Hua,GAO Ya(Guangxi TCM University,Nanning 530001,China)
ABSTRACT OBJECTIVE:To optimize the extraction technology of polysaccharides from Dicliptera chinensi. METHODS:The
orthogonal experiment was optimized with extracting rate of polysaccharides as index while with extracting time,extracting tempera-
ture,extracting times and solid- liquid ratio as factors. RESULTS:The optimal extraction technology was as follows:extracting
temperature of 85 ℃,extracting times of 2(2 hours per time)and solid- liquid ratio as factors of 1 ∶ 20. The yield of polysaccha-
rides was(3.26±0.3)%. CONCLUSION:The technology is table,simple and practical for industrial production.
KEY WORDS Dicliptera chinensi;Polysaccharides;Extraction technology
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China Pharmacy 2010 Vol. 21 No. 3 中国药房 2010年第21卷第3期
硫酸法,照“2.3”项下方法测定吸光度,由回归方程计算供试
品溶液中葡萄糖浓度 ,按公式:含量(%)=(C∙D∙f/W)×
100%,计算供试品中多糖的含量;多糖得率(%)=多糖含量×
干燥提取物质量(g)/原料质量(g)。其中,C为样品液中葡萄
糖的浓度;D为稀释因素;f为换算因子;W为样品质量。
2.7 加样回收率试验
精密称取 6份空白基质各 5 g,分别加入精制多糖 10 mg,
按“2.5”项下供试品溶液的方法制备和“2.3”项方法操作测定,
测定吸光度,计算加样回收率和 RSD,结果分别为 98.58%、
2.19%。
2.8 精密度试验
取样品液 2 mL,按“2.3”项方法测定 5次,测定吸光度,结
果RSD=0.51%。
2.9 试验条件的优化
2.9.1 单因素分析试验 (1)提取时间对狗肝菜多糖得率的
影响:以料液比 1 ∶ 15、温度 90℃,提取 2次,用 85%的乙醇沉
淀,不同的提取时间(1、1.5、2.0、2.5 h)多糖得率分别为2.30%、
2.62、2.86%、2.87%。可见提取2.0 h多糖得率相对较高,随着
时间的延长,多糖得率不再增加,考虑其狗肝菜中多糖的含量是
一定的,在其它条件不变下延长时间狗肝菜药材中一些其它的
成分会被提取出来,干扰多糖的检测结果。(2)提取次数对狗肝
菜多糖得率的影响:选择不同提取次数(1、2、3),以1 ∶15的料液
比,在90℃下提取2.0 h,用85%的乙醇沉淀,多糖得率分别为
2.70%、2.98%、3.01%。可见,提取3次多糖的得率相对较高,
但提取2次和3次得率相差不多,从工艺及操作上考虑选择提
取2次。(3)提取温度对多糖得率的影响:以料液比1 ∶ 15,提取
2次,每次 2.0 h,用 85%的乙醇沉淀,不同的提取温度(80、85、
90、95℃)多糖得率分别为 2.80%、2.83%、2.85%、2.86%。可
见提取温度90℃多糖得率相对较高,随着温度升高,多糖得率
不再增加。(4)料液比对狗肝菜多糖得率的影响:选择不同
的料液比(1 ∶10、1 ∶15、1 ∶20、1 ∶25),温度为 90℃,提取2次,每
次 2.0 h,用 85%的乙醇沉淀,结果多糖得率分别为 2.72%、
2.81%、2.84%、2.86%。可见随着料液比增大,多糖得率不断
增加,在料液比1 ∶20以上时,多糖得率增加缓慢。(5)醇沉浓度
对狗肝菜多糖得率的影响:以1 ∶20的料液比,在90℃下提取2
次,每次2 h,选择不同醇沉浓度(80%、85%、90%),结果多糖
得率分别为 3.08%、3.10%、3.10%。可见 80%以上乙醇对狗
肝菜多糖沉淀度影响不大。考虑节省原料,在工艺中选择
80%的乙醇沉淀即可。
2.9.2 正交试验 通过对提取时间、温度、次数、料液比和醇
沉浓度这 5个因素进行分析,根据单因素分析结果,从中选取
提取时间(A)、提取次数(B)、提取温度(C)、料液比(D)4个因
素,采用L9(34)表进行正交试验,以狗肝菜多糖得率为指标确
定最佳提取工艺。因素水平见表1;正交试验结果见表2;方差
分析结果见表3。
表1 因素水平
Tab 1 Factors and levels
水平
1
2
3
因素
A /h
1
1.5
2
B
1
2
3
C /℃
85
90
95
D/r
10
15
20
表2 正交试验结果
Tab 2 Results of orthogonal test
试验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
T1
T2
T3
R
因素
A/h
1
1
1
2
2
2
3
3
3
6.95
8.02
9.40
0.82
B
1
2
3
1
2
3
1
2
3
7.85
8.27
8.25
0.14
C/℃
1
2
3
2
3
1
3
1
2
8.12
8.15
8.10
0.02
D/r
1
2
3
3
1
2
2
3
1
8.11
7.90
8.36
0.15
多糖得率/%
2.22
2.30
2.43
2.67
2.71
2.64
2.96
3.26
3.18
表3 方差分析结果
Tab 3 Results of variance analysis
方差来源
A
B
C
D
误差
离差平方和
1.005 7
0.037 4
0.000 5
0.035 4
0.000 9
自由度
2
2
2
2
2
均方
0.502 9
0.018 7
0.000 3
0.017 7
0.000 45
F
1 117
42
0.3
20
P
<0.05
<0.05
<0.05
注:F0.05(2,2)=19.00,F0.01(2,2)=99.00
note:F0.05(2,2)=19.00,F0.01(2,2)=99.00
由表2、表3可知,影响因素的主次顺序为A>D>B>C,C
为非主要因素,考虑能源,选择提取温度为85℃,故狗肝菜多
糖最佳提取工艺为A3B2C1D3,即提取时间 2 h,提取 2次,温度
85℃,料液比1 ∶20。
2.9.3 验证试验 按正交试验的优化条件对 3批狗肝菜药材
进行提取工艺验证,结果多糖含量和得率的平均值分别为
(5.12±0.11)%和(3.26±0.3)%。3次差异较小,工艺稳定。
3 讨论
本文测定多糖含量方法的原理是先用无水乙醇除去单糖、
低聚糖及其它干扰性成分,再用水提醇沉法得到多糖。多糖在
浓硫酸的作用下水解成单糖,并迅速脱水生成糖醛衍生物,然
后和苯酚缩合成橙黄色化合物,且颜色稳定,该化合物颜色深
浅与糖的浓度成正比。因狗肝菜采收产地、季节等因素,其多
糖含量会有差异,但多糖含量可作为其质量控制的指标之一。
此外,今后应加强以多糖为活性成分的药理实验研究。
由于多糖在空气中易氧化使颜色加深,故在过滤过程中
分别依次用乙醚、无水乙醇、丙酮多次洗涤,消除了这种变化,
而后真空干燥可得狗肝菜多糖。
参考文献
[ 1 ] 江苏新医学院.中药大辞典[M].上海:上海科学技术出版
社,1977:1 424.
[ 2 ] 李海燕,王旭深.狗肝菜多糖保肝作用研究[J].中药材,
2006,29(8):833.
[ 3 ] 侯剑萍,王春霞.牛膝多糖的提取纯化工艺研究[J].中国
药房,2008,19(36):2 822.
(收稿日期:2009- 02- 03 修回日期:2009- 06- 25)
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