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毛樱桃总黄酮超声提取工艺优选



全 文 :[收稿日期] 20120313(022)
[基金项目] 吉林省教育厅“十二五”规划项目(2011126)
[第一作者] 熊蔚蔚,在读硕士,从事抗炎免疫药理学研究,
Tel:13843250846,E-mail:admini@ 126. com
[通讯作者] * 陈曦,副教授,博士,硕士生导师,从事病原生物
学研究,Tel:18604498405,E-mail:chenxixinyue@
yahoo. com. cn
毛樱桃总黄酮超声提取工艺优选
熊蔚蔚,徐铭键,刘健,李生,张成义,陈曦*
(北华大学医学部,吉林 吉林 132013)
[摘要] 目的:优选毛樱桃总黄酮的超声提取工艺。方法:以总黄酮得率为评价指标,紫外分光光度法测定总黄酮含量,
采用正交试验法考察提取时间、料液比、乙醇体积分数、超声功率等对毛樱桃总黄酮超声提取工艺的影响,响应曲面法优选提
取条件。结果:最佳提取工艺为 20 倍量 95%乙醇于 400 W功率下提取 45 min。此工艺条件下,总黄酮平均得率 1. 135%。结
论:乙醇超声提取法经济实用、方便快捷,可在中药材提取领域推广使用。
[关键词] 毛樱桃总黄酮;超声提取;响应曲面法;正交试验
[中图分类号] R283. 6 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2012)15-0029-03
Optimization of Ultrasonic Extraction Technology for
Total Flavones from Prunus tomentosa
XIONG Wei-wei,XU Ming-jian,LIU Jian,LI Sheng,ZHANG Cheng-yi,CEHN Xi*
(Faculty of Medicine,Beihua University,Jilin 132013,China)
[Abstract] Objective:To optimize ultrasonic extraction technology of total flavones from Prunus
tomentosa. Method:Taking yield of total flavones as evaluation index,the content of total flavones was determined
by UV,orthogonal test method was used to optimize ultrasonic extraction technology with extraction time,ratio of
solid-liquid,the concentration of ethanol and ultrasonic power as factors,extraction condition of total flavones was
optimized by response surface method. Result:The best extraction condition was:the concentration of ethanol
95%,ratio of solid-liquid 1∶ 20,ultrasonic power 400 W,extractive time 45 min,under this condition,average
yield of total flavones could be up to 1. 135% . Conclusion:Ethanol ultrasonic extraction was low consumption,
common used and convenient,it could be widely used in extraction technology of Chinese herbal medicine.
[Key words] total flavones from Prunus tomentosa;ultrasonic extraction;response surface method;
orthogonal experiment
毛樱桃泡酒用于治疗冻伤,是我国北方地区一
直流传着的民间验方[1]。本课题组以民间验方为
基础,结合现代药学技术手段,经多年研究发现,长
白山毛樱桃提取物中总黄酮成分具有明确的抗冻
伤、抗炎作用[2]。研究毛樱桃总黄酮的提取方法,
以提高毛樱桃总黄酮得率,对下一步实验继续开展
具有重要意义。目前,天然药材中总黄酮的提取方
法主要有浸渍法、乙醇回流提取法和超声波法
等[3],其中浸渍法提取效率较低,乙醇回流法由于
加热可能会破坏总黄酮类物质的生物活性结构[4],
超声提取法用于提取毛樱桃总黄酮的研究未见报
道。本试验通过正交试验法探索超声提取法中各因
素对毛樱桃总黄酮提取率的影响,通过紫外分光光
度法确定其含量,应用响应曲面法进行分析,得出最
佳提取条件。
1 材料
UV-2550 型紫外分光光度计(日本岛津) ,JY98-
3D型超声细胞破碎仪(宁波新芝生物科技股份有
限公司) ,AL204-IC型电子分析天平(瑞士梅特勒)。
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第 18 卷第 15 期
2012 年 8 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 18,No. 15
Aug.,2012
DOI:10.13422/j.cnki.syfjx.2012.15.021
毛樱桃购于长白山毛樱桃主产区,经长白山资源
研究所李凤丽副教授鉴定为长白山产野生毛樱桃
Cerasus tomentosa,芦丁对照品(中国药品生物制品检
定所,批号 0080-9705) ,试剂均为国产分析纯。
图 1 总黄酮得率效应面
2 方法与结果
2. 1 原料处理 毛樱桃全果去核,取果肉在 40 ℃
烘箱中烘干水分,置于阴凉干燥处,备用。
2. 2 对照品溶液制备 精密称取芦丁 15. 01 mg,
加乙醇溶解并定容至 100 mL 量瓶中,配制成 150
mg·L -1的芦丁对照品溶液,即得。
2. 3 标准曲线 分别精密吸取芦丁对照品溶液
0. 0,1. 0,2. 0,3. 0,4. 0,5. 0 mL置于 25 mL比色管中,
加 30%乙醇补至 5 mL,加 5%亚硝酸钠溶液 0. 30
mL,摇匀,放置 5 min,加 10%硝酸铝溶液 0. 3 mL,摇
匀,放置 6 min,加 1. 0 mol·L -1NaOH溶液 2. 0 mL,用
30%乙醇定容至刻度,摇匀,放置 15 min,以零管为空
白。于 510 nm 波长处测定吸光度(A) ,以 A 为纵坐
标,芦丁质量浓度为横坐标,得回归方程 A = 7. 19 ×
10 -4C -3. 31 ×10 -2(r =0. 999 3)。结果表明,芦丁在
150 ~750 μg具良好的线性关系。
2. 4 正交试验设计 准确称取一定量经过预处理
的毛樱桃果肉,加入一定量乙醇,置超声细胞破碎仪
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第 18 卷第 15 期
2012 年 8 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 18,No. 15
Aug.,2012
中在密闭环境中进行提取,回收乙醇,得毛樱桃总黄
酮提取液。选取提取时间、料液比、乙醇体积分数、
超声功率为考察因素,按 L9(3
4)正交表设计试验,
因素水平见表 1,正交试验安排及结果见表 2,方差
分析见表 3。
由表 2 结果可知,各因素对总黄酮提取率影响
顺序为 B > A > C > D,以极差最小的 D 因素为误差
项进行方差分析,确定最佳组合为 A3B3C2D1,即 20
倍量 95%于 400 W超声频率下提取 45 min。
表 1 毛樱桃总黄酮超声提取工艺正交试验因素水平
水平
A提取时间
/min
B乙醇体积
分数 /%
C乙醇
用量 /倍
D超声
功率 /W
1 15 75 10 400
2 30 85 20 600
3 45 95 30 800
正交试验数据用响应曲面法进行处理,结果见
图 1。
2. 5 验证试验 按以上优选工艺进行 3 次验证试
验,由于超声提取 45 min时总黄酮提取率上升已不
明显且溶液温度接近 60 ℃,从保护总黄酮活性和节
约成本角度考虑,结果总黄酮得率分别为 1. 164%,
1. 095%,1. 147%,说明优选工艺稳定可行。
表 2 毛樱桃总黄酮超声提取工艺正交试验安排
No. A B C D 总黄酮得率 /%
1 1 1 1 1 0. 691
2 1 2 2 2 0. 659
3 1 3 3 3 0. 874
4 2 1 2 3 0. 792
5 2 2 3 1 0. 913
6 2 3 1 2 1. 093
7 3 1 3 2 1. 087
8 3 2 1 3 1. 086
9 3 3 2 1 1. 113
K1 0. 741 0. 857 0. 957 0. 906
K2 0. 933 0. 886 0. 855 0. 946
K3 1. 095 1. 027 0. 958 0. 917
R 0. 354 0. 170 0. 103 0. 041
注:黄酮得率为折合去核鲜樱桃的质量比。
表 3 总黄酮得率方差分析
方差来源 SS f MS F P
A 0. 188 2 0. 094 71. 61 < 0. 05
B 0. 047 2 0. 025 18. 83
C 0. 021 2 0. 011 8. 01
D(误差) 0. 003 2 0. 001
注:F0. 05(2,2)= 19. 00。
3 讨论
超声提取法是利用超声波增大物质分子运动频
率和速度,增加溶剂穿透力,提高药物溶出速度和溶
出次数,缩短提取时间的浸提方法。与传统乙醇回
流提取法相比,该方法利用了超声波产生的强烈振
动、高加速度、空化现象等效应,加速目标物进入萃
取溶剂,缩短萃取时间并有效的节省了有机溶
剂[5]。由于超声提取法优势明显、经济实用、操作
简便,现已广泛用于天然产物中总黄酮、萜类、多糖
等物质的提取[6]。
响应曲面法是一种优化生物过程的统计学回归
分析方法,主要以建立连续变量曲面模型为根据,对
影响生物过程的因子及其交互作用进行评价,确定
最佳水平范围[7]。响应曲面法所建立的曲面模型
是融合统计学、数学和计算机科学的结果,建立的多
维空间曲面较接近实际情况[8]。
[参考文献]
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[责任编辑 仝燕]
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熊蔚蔚,等:毛樱桃总黄酮超声提取工艺优选