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药用植物翻白草中黄酮的提取工艺研究



全 文 :产业与科技论坛 2012年第 11卷第 14期
2012.(11).14Industrial & Science Tribune
药用植物翻白草中黄酮的提取工艺研究
□边树蕊 杨葵华
【内容摘要】本文以翻白草叶为原料,优化山奈素、槲皮素的提取工艺,运用正交实验法考察提取时间、提取次数、料液比对提取
结果影响。试验结论为翻白草叶提取槲皮素、山奈酚最佳条件:15 倍样品量的沸水提取 2 次,每次 2 h。该工艺条
件能够将样品中目标活性成分有效分离提取,且该方法经济、环保。
【关键词】翻白草;槲皮素;山奈酚;正交试验;提取工艺
【作者简介】边树蕊,北京大学生命科学学院。杨葵华,女,绵阳师范学院化学与化学工程学院副教授
翻白草(Potentilla discolor Bge.)为蔷薇科多年生草本
植物,民间以全草入药,主要有解毒消肿,降糖降脂,凉血止
血,清热除湿等功效[1,2]。翻白草含多种有效成分,其中山
奈酚主要具止咳祛痰和消炎作用,槲皮素表现为较强的抑
菌作用,其抑菌浓度可以达到 59 × 10 - 6和 37 × 10 - 6[1]。医
学研究表明:槲皮素的抑制非酶糖化作用是通过抑制蛋白
质糖化,进而抑制醛糖还原酶活性,实现降糖效果[3,4]。为
促进翻白草药用资源的研究,拓展翻白草的应用领域,对翻
白草主要活性成分山奈酚和槲皮素建立分离提取工艺显得
十分必要,而且目前少有文献报道翻白草中山奈酚、槲皮素
的一步法同时分离提取工艺。本研究以 HPLC 法为监测、
检测手段,采用正交试验法,以翻白草提取物中槲皮素、山
奈酚作为研究对象,针对分离提取工艺过程中影响因素进
行筛选,确定最佳分离提取工艺,为翻白草综合开发利用提
供理论依据。
一、材料与方法
(一)材料。翻白草采自山东泰安市,经成都天然产物研
究所黄铭教授鉴定为蔷薇科多年生草本植物翻白草(Potentilla
discolor Bge.)。将翻白草叶 60℃条件烘干,粉碎,过 0. 3 mm
筛,备用。对照品购于中国药品生物制品检定所,山奈酚对照
品(批号:110861 -200405) ,槲皮素对照品(批号:081 - 9003)。
甲醇为色谱纯,水为 2次蒸馏水,其他试剂为分析纯。
限的实际电压的情况时,也是如此,使点所属的区域能够得
到有效的判断。
在自动控制对执行允许的条件下,通过程序对分接头调
节、电容器投切进行执行,有效完成自动控制的重要工作。
当电容器的循环投切以及分接头的确定下,依据原有的控制
策略,对其进行有效的控制。
在闭锁信号的处理过程中,检测、校验开关量和模拟量,
是非常重要的一个依据,在程序控制中,不能够缺少的一个
部分,通过这种依据的设立,能够对控制命令的准确执行进
行保证,同时对设备的安全运行也非常的有利,可有效处理
电容器有关的保护信号与变压器分接头。如对主变而言,当
其达到日调节次数的最大值时,出现主变过流、低压、停电、
主变档位不一致、分接头保护动作等情况时,就要通过闭锁
调节分接头,在发生过压的状况下,对运行的电容器进行有
效的切除。如果系统运行方式与参数检测结果不一致,就不
能对自动控制进行执行。
考虑系统的运行方式,借助分接头动作,对子程序进行
准备,方向控制程序、行程控制程序两块共同组成调节命令
程序对分接头进行控制,依据 PLC 的高速脉冲指令,可对行
程控制程序进行控制,对分接头动作定位的及时性、准确性
的保障非常重要。依据程序命令,可对投、切电容器进行控
制,在驱动接触器动作的实施下,能够促使电容器投、切控制
的有效实现。
三、结语
本方案主控单元为西门子 PLC,通过扩展灵活、指令丰
富、抗干扰能力强等技术优势的充分发挥,对具有通讯功能、
可靠性高的电量变送器进行了选用作为参数单元;参数检测
单元与控制主机通过通讯方式获得相关参数,且与其他具有
串口的设备进行通讯。利用电压无功控制策略,对影响电压
无功控制效果的因素进行了分析,以实时计算数据作为控制
决策的参考,促使精度控制的有效提高,有效避免无效调节
对设备造成的危害。
【参考文献】
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(二)仪器设备。岛津 LC - 20AT高效液相色谱系统,二
极管阵列检测器(DAD) ,CLASS - VP V5. 0 色谱数据处理工
作站,CTD - 6A 色谱柱温箱,SZ - 93 型自动双重纯水蒸馏
器,KQ -25DE型医用数控超声波清洗器,常规实验仪器。
(三)正交实验设计。黄酮的提取方法一般为乙醇回流
法、乙醇冷浸法、水煮法、温漉法等,文献[3]对乙醇浸提法的
条件已报道。根据槲皮素、山奈酚的性质,经试验,水煮法提
取翻白草叶中 2 种黄酮组分,仍可取得满意效果,并且条件
易控,环保、低成本。影响槲皮素、山奈酚组分提取率的主要
因素是料液比、提取时间、提取次数,结合文献和预试结果,
以上述三个主要因素为考察对象,每个因素设立 3 个水平
(见表 1) ,采用 L9(3
4)正交设计,以翻白草叶提取物。
表 1 因素水平表
水平 料液比(A)提取时间(B)提取次数(C)
1 20 倍 1 h 1 次
2 25 倍 2 h 2 次
3 30 倍 3 h 3 次
其中的 2 种活性成分提取量之和为考察指标,优选活性
成分槲皮素、山奈酚的提取工艺,试验安排及结果见表 2,表
3。
表 2 L9(34)正交试验结果
列号 A B C D 总提取量(μg﹒ g -1)
1 1 1 1 1 591. 71
2 1 2 2 2 1011. 43
3 1 3 3 3 1281. 28
4 2 1 3 2 1108. 65
5 2 2 1 3 597. 09
6 2 3 2 1 937. 71
7 3 1 2 3 903. 15
8 3 2 1 1 979. 69
9 3 3 3 2 981. 80
K1 2884. 42 2603. 51 2509. 11 2170. 60
K2 2643. 45 2588. 21 3101. 88 2852. 29
K3 2864. 64 3200. 79 2781. 52 3369. 62
R 80. 32 204. 19 197. 59 399. 67
表 3 方差分析
方差来源 离差平方和 自由度 均方 F值 P值 显著性
A 11931. 42 2 5965. 71 0. 049486 0. 952848 ﹥ 0. 1
B 81359. 08 2 40679. 54 0. 337437 0. 747699 ﹥ 0. 1
C 58690. 45 2 29345. 22 0. 243419 0. 804234 ﹥ 0. 5
误差 241108. 90 2 120554. 50
注:F005(2,2)= 19,F010(2,2)= 9. 0
(四)浸膏收率。取正交试验所得提取试液适量,置已干
燥至恒重的蒸发皿中,水浴蒸干后,置烘箱内 60℃干燥至恒
重,置于保燥器内冷却至室温,精密称定质量,计算收率。
(五)测定山奈酚、槲皮素含量。
1.色谱条件。Kromasil C18 色谱柱(4. 6 mm × 150 mm,5
μm) ;流动相:MeOH - 0. 3% H3PO4(3. 8 ︰ 6. 2,V /V) ;流速:
1. 1 mL·min -1;检测波长:365 nm;柱温:35 ℃;进样量为 10
μL;分离度≥1. 5;灵敏度为 0. 050 AUFS;理论板数按槲皮
素、山奈酚峰计算均大于 4 000。
2.对照品溶液配制。精密称取干燥至恒重的山奈酚、槲
皮素对照品,分别为 7. 2 和 4. 1 mg,置于 50 mL量瓶,加甲醇
45 mL,超声溶解,冷却至室温后甲醇定溶至刻度,摇匀。吸
取混合对照品溶液 2. 5 mL,置于 10 mL 量瓶中,甲醇稀释至
刻度,摇匀,即得。槲皮素和山奈酚混标溶液浓度分别为 36.
0 μg. mL -1、20. 5 μg. mL -1。
3.供试样品溶液配制。精密称取干燥翻白草样品粉末
0. 50 g,加入石油醚(60 ~ 90℃)50 mL,超声 20 min,滤过,弃
去石油醚,药渣挥干。药渣精密加甲醇 50 mL 称定质量,水
浴回流 2 h,补足减失的甲醇质量,摇匀,用 0. 46 μm 微孔滤
膜过滤,取续滤液待测。
4.工作曲线制备。精密吸取混标溶液 1. 0、2. 0、3. 0、5.
0、7. 0 mL,置于 10 mL 容量瓶中,加流动相稀释至刻度,摇
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匀,分别精确进样 10μL,重复进样(n = 3) ,按色谱条件行色
谱,测定槲皮素、山奈酚的峰面积。分别以对照品进样量 X
(μg)为横坐标,峰面积 Y(A)为纵坐标,绘制标准曲线,山奈
酚的线性围 0. 0360 - 0. 252 μg。回归方程 y = 2682. 4x - 20.
20,相关系数 r = 0. 9998。槲皮素的线性范围 0. 0205 ~ 0.
143μg。回归方程 y = 6539. 6x - 321. 41,相关系数 r = 0.
9996。
5.精密度考察。取混合对照品溶液,重复进样 5 次,每
次 10 μL,测定峰面积积分值,结果山奈酚相对标准偏差为 1.
3. %,槲皮素相对标准偏差为 2. 1%。
6.稳定性考察。取供试样品溶液,分别在制备完成后每
隔 3 h进样 10 μL,连续按色谱条件测定 5 次,其峰面积的相
对标准偏差为结果:山奈酚 RSD = 0. 3%,槲皮素 RSD = 0.
7%,表明样品在 12 h内基本稳定。
7.回收率试验。精密称取同批样 6 份,其中 5 份分别加
入对照品,另一份作为测定本底值样品。各份均依制样方法
操作,重复进样 3 次,计算平均回收率,山奈酚、槲皮素平均
回收率分别为 98. 8%,99. 2%;相对标准偏差分别为 1. 6%,
2. 4%。
8.样品测定。分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液
10 μL,注入高效液相色谱仪,记录槲皮素、山奈酚面积积分
值,代入回归方程计算含量。色谱图见图 1。
A. 标准品 B. 供试样品 1. 槲皮素 2. 山奈酚
图 1 标准品与样品 HPLC图
二、结果与分析
(一)正交试验确定提取的最佳条件。从表 2 数据直观
分析知,不同因素水平综合评分 A1 > A3 > A2,B3 > B1 > B2,
C2 > C3 > C1,根据因素极差大小知 B > C > A,所以排列出因
素影响的主次顺序为:提取时间、提取次数、料液比。由表 3
方差分析可知,因素 A、B、C对实验均无显著的影响。综合考
虑各因素,确定翻白草中槲皮素、山奈酚最佳提取方案为
A1B3C2,即以 20 倍样品量的水提取 2 次,每次 3 h。
(二)验证试验。按正交试验结果确定的最佳工艺,重复
提取翻白草叶 3 次,经提取率计算和含量测定结果表明,该
工艺重现性好,达到了优化的目的(见表 4)。
三、结论
(一)供试品溶液制备条件的确定。翻白草含有酯类
物质,此类物质通过石油醚的萃提可基本除去,提高组分
间分离度与反相柱使用寿命。试验方法采用水作为提取
溶剂,避免了外源性污染引入,所得槲皮素、山奈酚活性成
分含量较高,说明该方法经济、环保,简便易行,具有较强
的应用价值。
表 4 最佳工艺重复试验结果
样品 槲皮素提取量(μg﹒ g -1) 珋x ± s 山奈酚提取量(μg﹒ g -1) 珋x ± s
1 498. 94 510. 98
2 502. 64 499. 20 ± 3. 32 537. 65 521. 16 ± 14. 41
3 496. 03 514. 84
(二)选择测定波长。槲皮素、山奈酚组分紫外扫描光谱
图显示,两对照品组分的最大吸收波长分别为 368 nm、254
nm和 365 nm、265 nm,在 368 nm 处其它未确定组分有明显
紫外吸收,选择该波长将对待测组分测定结果产生干扰,造
成测定误差。同时充分考虑各组分检测灵敏度差异,选择最
佳检测波长为 365 nm。
(三)流动相选择。本试验目标组分含量测定流动相种
类已有文献报道。因待测组分化合物中酚羟基易电离,组分
峰易产生拖尾,造成峰面积积分误差,本实验加入 H3PO4 调
整 pH至弱酸性,改善组分峰形对称性,且保留值适宜。
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