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土木香根中总黄酮的提取工艺的正交实验法优化



全 文 :、蜣螂、柴胡、黄芩、半夏(制)、党参、干姜、白芍等 23 味药物组
成。其功效为活血化瘀,软坚散结。现代药理研究表明,本方药
物及配伍组合有保护血管内皮的功能[9,10],在防治 AS 方面有一
定的疗效,但是机制尚未阐明。本实验光镜观察到血管壁的病理
形态学变化证实模型成功;实验检测结果显示血府逐瘀汤可影响
血脂和血浆中 6 - Keto - PGF1α / TXB2 平衡的表达。以上结果提
示血府逐瘀汤有效防治 AS的可能机制与其调节脂质代谢,调节
血浆中 6 - Keto - PGF1α / TXB2 表达水平,改善血管内皮代谢,减
轻病变程度等有关,这可能是其抗 AS的分子机制之一。
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收稿日期:2011-06-30; 修订日期:2011-12-14
基金项目:河北省中医药局资助项目(No. 2010046)
作者简介:赵永明(1978-) ,女(汉族) ,河南汝南人,现任河北北方学院讲
师,硕士学位,主要从事新药研究开发工作.
* 通讯作者简介:郭春燕(1968-) ,女(汉族) ,河北万全人,现任河北北方
学院基础医学院教授,博士学位,主要从事中药新药研究开发工作.
土木香根中总黄酮的提取工艺的正交实验法优化
赵永明1,李素霞2,田亚汀1,王阿娇1,王 金1,郭春燕1*
(1.河北北方学院·基础医学院,河北 张家口 075000;
2.河北化工医药职业技术学院,河北 石家庄 050026)
摘要:目的 探讨土木香根中总黄酮的提取工艺。方法 通过对土木香提取参数中乙醇浓度、料液比、提取时间及提取次
数进行单因素实验,采用正交实验法,以总黄酮浸出量为考察指标,优化土木香总黄酮的提取工艺。结果 经过正交实验
得出的最佳工艺条件为乙醇浓度 65%,料液比 1∶ 10,提取时间为 1. 5h,回流提取 2 次,在此条件下土木香的总黄酮浸出
量为 14. 41 mg ·g -1。结论 经优化得到的提取工艺稳定、可行。
关键词:土木香; 总黄酮; 提取工艺; 正交试验
DOI标识:doi:10. 3969 / j. issn. 1008-0805. 2012. 05. 036
中图分类号:R284. 2 文献标识码:B 文章编号:1008-0805(2012)05-1132-02
土木香 Inula helenium 为菊科旋覆花属植物,多年生草本,根
供药用。有健脾和胃、行气止痛、安胎功效,常用于脘腹胀痛,呕
吐泻痢,岔气作痛,胎动不安[1]。现代医学研究证明其还具有抑
制肿瘤细胞和结核分枝杆菌、降低血糖等作用[2 ~ 4]。
土木香中主要含有萜类、黄酮、挥发油、氨基酸和多糖等成
分。黄酮类物质具有多种药理作用,有广泛的开发价值与应用前
景。目前关于土木香的研究主要集中在倍半萜类,而关于总黄酮
的研究未见有文献报道。本文在单因素试验的基础上采用
L9(3
4)正交实验,优化总黄酮提取工艺,为土木香总黄酮的开发
研究奠定基础。
1 材料
土木香购自河北安国药材市场,经河北北方学院中医学院赵
恒成教授鉴定为菊科植物土木香的根,粉碎,过 20 目筛,备用。
芦丁(中国药品生物制品检定所,100080 - 200707,供含量测定
用)。UV2100 紫外可见分光光度计(美国 Labtech) ,其余试剂均
为分析纯。
2 方法与结果
2. 1 土木香总黄酮含量测定
2. 1. 1 对照品溶液的制备 精密称取芦丁对照品 6. 05 mg,置于
10 ml量瓶中,加乙醇溶解并稀释至刻度。
2. 1. 2 标准曲线的制备 精密量取对照品溶液 0. 2,0. 4,0. 6,
0. 8,1. 0,1. 5 ml,分别置于 25 ml 量瓶中,分别加水至 10 ml。首
先加 5% NaNO2 溶液 1 ml,摇匀,放置 6 min;然后加 10%
Al(NO3)3溶液 1 ml,摇匀,放置 6 min;最后加 4% NaOH 溶液 10
ml,摇匀,放置 15 min后,加水定容;同时做空白组。于 510 nm处
测定吸光度,以吸光度对浓度做标准曲线,得回归方程为:A =
0. 010 2C - 0. 008(r = 0. 999 6) ,在 4. 84 ~ 36. 3 μg·ml -1范围内
线性关系良好。
2. 1. 3 总黄酮含量的测定 取各提取液 1 ml,按“2. 1. 2”项下方
法显色、测定,计算总黄酮含量,空白组为提取液不加显色剂,其
余操作相同。
2. 1. 4 稳定性实验 对同一供试品溶液,于 0,0. 5,1. 0,1. 5,2. 0,
2. 5,3. 0 h依法测定,记录吸收值,结果 RSD为 1. 98%,样品在 3.
0 h内稳定。
2. 2 单因素考察
2. 2. 1 提取溶媒的选择 准确称取土木香粗粉 5 g,分别加入 10
倍量的 35%,50%,65%,80%,95%乙醇回流 1 次,提取时间为 1
h,滤过,用少量提取溶液洗涤,滤液定容至 100 ml 量瓶中。按
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时珍国医国药 2012 年第 23 卷第 5 期 LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2012 VOL. 23 NO. 5
“2. 1. 2”项下方法显色、测定,计算总黄酮含量。结果见图 1。
结果表明,65%乙醇溶液作为提取溶媒时总黄酮浸出量最
高,乙醇浓度过高或过低并不增加浸出液中总黄酮含量,故选择
65%乙醇溶液作为提取溶媒。
图 1 乙醇浓度对总黄酮浸出的影响
2. 2. 2 提取溶媒量的考察 准确称取土木香粗粉 5 g,分别加入
6,8,10,12,14 倍量的 65%乙醇溶液。回流提取 1 次,时间为 1
h,其余操作同“2. 2. 1”项下,计算总黄酮含量。结果见图 2。
结果显示,土木香总黄酮的含量随着乙醇溶液的用量增大而
升高,在 10 倍量溶媒时达到最大值,继续增加提取溶媒量,总黄
酮含量并不随之增加,从节约成本、减少能耗角度考虑,选择 10
倍量乙醇溶液作为最佳溶媒量。
图 2 料液比对总黄酮浸出量的影响
2. 2. 3 提取时间的考察 准确称取土木香粗粉 5 g,加入 10 倍量
的 65%乙醇溶液,分别提取 0. 5,1. 0,1. 5,2. 0,2. 5,3. 0 h,按照
“2. 2. 1”项下从“滤过”开始操作,计算总黄酮含量。结果见图 3。
结果显示,提取时间为 1. 5 h,土木香根中总黄酮的浸出量最
高,但是随着回流时间的延长,总黄酮含量并不升高,甚至有所下
降,可能是由于土木香黄酮中含有热不稳定成分,在长时间加热
时分解破坏,故选择 1. 0 h作为最佳提取时间。
图 3 回流时间对总黄酮浸出量的影响
2. 2. 4 提取次数的考察 准确称取土木香粗粉 5 g,加入 10 倍量
的 65%乙醇溶液,提取 3 次,每次提取 1. 0 h,提取液分别定容至
100 ml量瓶中,精密吸取 1 ml,按“2. 1. 2”项方法显色测定,计算
总黄酮含量。结果见图 4。
图 4 提取次数对总黄酮浸出率的影响
结果显示,1 次提取所得总黄酮占总黄酮的 85%,第 2 次提
取所得总黄酮占总黄酮的 12%,而第 3 次只能提取得到 3%的总
黄酮,从经济学原理考虑,选择提取次数为两次。
2. 3 正交实验 综合单因素考察结果和实际生产过程,选择乙醇
浓度、提取溶媒量和提取时间为影响因素,各因素设定 3 个水平,
按 L9(3
4)表安排实验,计算总黄酮含量,正交试验安排及结果见
表 1,方差分析结果见表 2。
以提取物中土木香总黄酮含量为考察指标,直观分析观察
到,各因素对土木香总黄酮提取影响的顺序依次为 A > C > B。
方差分析结果结果表明乙醇浓度对总黄酮提取影响最大,具有显
著性意义。根据直观分析结果,认为最佳提取工艺为 A2B2C2,即
土木香药材加 10 倍量 65%乙醇,回流提取 2 次,1. 5h /次。
表 1 总黄酮提取工艺正交实验安排及结果


A
乙醇浓度
B
回流时间
C
料液比
D
总黄酮浸出量
/mg·(g药材)- 1
1 1(55%) 1(1. 0 h) 1(1∶ 8) 1 10. 02
2 1 2(1. 5 h) 2(1∶ 10) 2 11. 63
3 1 3(2. 0 h) 3(1∶ 12) 3 10. 85
4 2(65%) 1 2 3 13. 68
5 2 2 3 1 14. 05
6 2 3 1 2 13. 24
7 3(75%) 1 3 2 10. 14
8 3 2 1 3 9. 87
9 3 3 2 1 11. 38
K1 10. 83 11. 28 11. 04 11. 82
K2 13. 65 11. 85 12. 23 11. 67
K3 10. 46 11. 82 11. 68 11. 47
R 3. 19 0. 57 1. 19 0. 35
表 2 总黄酮浸出量方差分析
来源 SS f MS P
A 18. 31 2 98. 95 < 0. 05
B 0. 621 2 3. 36
C 2. 116 2 11. 44
D(误差) 0. 18 2
2. 4 验证实验 准确称取土木香根细粉 5. 0 g,共 3 份。按上述
最佳提取提取工艺:即土木香药材加 10 倍量 65%乙醇,回流提
取 2 次,1. 5 h /次。提取液浓缩定容至 100 ml量瓶中,取样,显色
测定总黄酮的含量。结果总黄酮的含量分别为 14. 06,14. 34 和
14. 83 mg·g -1,RSD为 2. 70%。按此优化条件进行提取时,总黄
酮含量稳定,提取条件合理可行。
3 讨论
本实验通过紫外分光光度法测定和正交实验优选土木香总
黄酮的最佳提取方案,通过较为系统的研究,确立了最佳提取方
案。该提取方法合理、简单、可行,有实际应用价值。
经显色后,对芦丁和总黄酮提取液进行全波长扫描,其最大
吸收波长均为 510 nm,故选定 510 nm作为测定波长。
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LISHIZHEN MEDICINE AND MATERIA MEDICA RESEARCH 2012 VOL . 23 NO. 5 时珍国医国药 2012 年第 23 卷第 5 期