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Optimization of ethanol extraction technique for Schisandrae Fructus and Salviae Miltiorrhizae Radix by multi index comprehensive weighted score evaluation

多指标综合加权评分法优选五味子与丹参混合醇提工艺研究



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 7 期 2015 年 4 月 ·998·
多指标综合加权评分法优选五味子与丹参混合醇提工艺研究
王 雪 1,焦连庆 1, 2,于 敏 2,尹春梅 1*
1. 吉林农业大学中药材学院,吉林 长春 130118
2. 吉林省中医药科学院植物化学所,吉林 长春 130012
摘 要:目的 通过多指标综合加权评分法优选五味子与丹参混合醇提工艺,确定最佳提取工艺参数;通过 DAD 检测器优
选最佳测定波长。方法 单独和混合提取采用 90%、70%、50%乙醇回流提取。优化工艺采用正交试验法,以乙醇体积分数、
溶剂倍数、提取时间和提取次数为考察因素,以五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素、丹参酮 IIA及丹酚酸 B
的量为考察指标,采用 HPLC 法,DAD 检测器进行检测,综合加权评分法进行数据分析。结果 混合提取五味子和丹参药材
有效成分的提取率比单独提取更高;最佳工艺参数为 90%乙醇回流提取 3 次,溶剂倍数为 8 倍量,每次 1.5 h。结论 五味
子与丹参混合提取工艺简单、可行,有效成分提取率更高。不同物质同时测定时采用不同波长可有效消除干扰,准确性更高。
关键词:五味子;丹参;综合加权评分法;正交试验;五味子醇甲;五味子酯甲;五味子甲素;五味子乙素;丹参酮 IIA;
丹酚酸 B
中图分类号:R284.2 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2015)07 - 0998 - 04
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2015.07.011
Optimization of ethanol extraction technique for Schisandrae Fructus and Salviae
Miltiorrhizae Radix by multi index comprehensive weighted score evaluation
WANG Xue1, JIAO Lian-qing1, 2, YU Min2, YIN Chun-mei1
1. College of Chinese Material Medicines, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China
2. Institute of Plant Chemistry, Jilin Academy of Traditional Chinese Medicine, Changchun 130012, China
Abstract: Objective To optimaize the ethanol extraction technique for Schisandrae Fructus and Salviae Miltiorrhizae Radix and
confirm the optimum extraction process parameters by multi index comprehensive weighted score evaluation. Methods Alone and
mixed extraction was carried out by using 90%, 70%, and 50% ethanol relux extraction. Orthogonal test method was uesd to optimize
the process with ethanol concentration, solvent ratio, extraction time, and extraction times as detecting factors and schisandrin,
schisantherrin A, deoxyschisandrin, schisandrin B, Tanshinone IIA, and salvianolic acid B as examining indexes, the detection was
carried out by HPLC and DAD detector. The data were analyzed by multi index comprehensive weighted score evaluation. Results
The effective composition contents of mixed extract from Schisandrae Fructus and Salviae Miltiorrhizae Radix were more than alone
extracting. The best extraction conditions were solvent ratio of 1∶8 with 90% ethanol reflux extraction for three times, and 1.5 h each
time. Conclusion The mixed extracting is simple and appropriate, the extraction yield of active ingredients by mixed extracting is
more than alone extracting. Different materials with different wavelength can effectively eliminate the interference at the same time,
the accuracy is higher.
Key words: Schisandrae Fructus; Salviae Miltiorrhizae Radix; comprehensive weighted scoring method; orthogonal test; schisandrin;
schisantherrin A; deoxyschisandrin; schisandrin B; tanshinone IIA; salvianolic acid B

五 味 子 Schisandrae Fructus 为 木 兰 科
(Magnoliaceae)五味子属 Schisandra Michx. 植物五
味子 Schisandra chinensis (Turcz.) Baill. 的干燥成
熟果实。主要含有多糖、挥发油和木脂素类成分,
国内外已从五味子中分离出约 200个成分,其中 150
多个为木脂素类化合物[1],其为主要活性成分[2]。丹

收稿日期:2014-12-13
基金项目:吉林省科技厅项目(20130727084YY)
作者简介:王 雪(1988—),女,硕士在读,研究方向为天然产物化学。Tel: 15143014536 E-mail: 15143014536@163.com
*通信作者 尹春梅,女,教授,硕士生导师,主要从事药用植物栽培育种及质量评价。Tel: 18943009604 E-mail: 18943009604@163.com
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 7 期 2015 年 4 月 ·999·
参 Salviae Miltiorrhizae Radix 为唇形科(Labiatae)
植物丹参 Salvia miltiorrhiza Bge. 的干燥根及根茎。
主要有效成分可分为脂溶性和水溶性两部分,前者
主要为丹参酮类化合物,后者主要为丹酚酸类化合
物[3]。目前,关于五味子、丹参配伍研究已有报道,
王胜春等[4-6]对这两者配伍的药动学影响及慢性肝
损伤进行了研究,证明两者配伍可提高生物利用度;
宋九华等[7]对安神补心丸中主要成分五味子醇甲、
丹参酮 IIA 等的量进行了检测。五味子和丹参提取
工艺的研究大多以五味子醇甲、五味子酯甲、五味
子甲素、五味子乙素、丹参酮 IIA 等为指标进行评
价[8-11],均为分别单独提取,未见有混合提取及与
单独提取进行比较的研究报道。对五味子和丹参的
提取物进行定量测定时,大多采用紫外检测器进行
检测,本实验采用 DAD 检测器,对样品中不同成
分采用不同波长进行测定,能更为准确地测定其量,
为五味子和丹参配伍使用的质量控制提供依据。
1 仪器与材料
岛津 LC-20A 型高效液相色谱仪;BT25S 电子
天平,塞多利斯科学仪器北京有限公司;UV1801
紫外可见分光光度计,北京瑞利分析仪器有限公司;
ZK-82A 真空干燥箱,上海市实验仪器总厂;HH-6
数显恒温水浴锅,常州中捷实验仪器制造有限公司。
五味子、丹参药材于 2014 年 7 月 8 日购于吉林
大药房,产地分别为吉林省和河北省,经吉林省中
医药科学院牛志多研究员鉴定为五味子 Schisandra
chinensis (Turcz.) Baill. 的干燥成熟果实和丹参
Salvia miltiorrhiza Bge. 的干燥根及根茎。五味子醇
甲、五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素、丹参
酮 IIA和丹酚酸B均购于中国食品药物检定研究院,
批号分别为 110857-201309 、 111529-201306 、
110764-201108、110765-201005、110766-201012、
111652-201311,质量分数均大于 98%;其余试剂均
为色谱纯或分析纯。
2 方法与结果
2.1 色谱条件
Luna C18 色谱柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);
五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙
素、丹参酮 IIA 的流动相为乙腈-水-冰醋酸(60∶
40∶0.1)进行等浓度洗脱[7,12];丹酚酸 B[13-14]的流
动相为乙腈-0.05%磷酸,梯度洗脱程序:0~35 min,
19%~50%乙腈;35~36 min,50%~100%乙腈;
36~40 min,100%~19%乙腈;体积流量均为 1
mL/min,柱温均为 35 ℃,检测波长:五味子醇甲
为 250 nm;五味子酯甲、五味子甲素及五味子乙素
为 220 nm;丹参酮 IIA为 270 nm;丹酚酸 B 为 286
nm;进样量 20 μL。
2.2 对照品溶液的制备
精密称取五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲
素、五味子乙素、丹参酮 IIA 对照品适量置同一棕
色量瓶中,加甲醇制成质量浓度分别为 58.0、51.2、
86.0、130.0、66.4 μg/mL 的混合对照品溶液。精密
称取丹酚酸 B 对照品适量,加甲醇使溶解,置 5 mL
量瓶中,制成质量浓度为 0.148 mg/mL 对照品溶液。
2.3 供试品溶液的制备
2.3.1 五味子、丹参单独提取液的制备 分别精密
称取丹参 0.30 g 3 份,五味子 0.15 g 3 份,分别置于
250 mL 圆底烧瓶中,每份丹参样品分别加入 90%、
70%、50%乙醇 50 mL,每份五味子样品分别加入
90%、70%、50%乙醇 25 mL,加热回流提取 1 h,
滤过,滤液分别转移至 50 mL 量瓶中,加相应试剂
定容,摇匀。
2.3.2 五味子、丹参混合提取液的制备 分别精密
称取丹参 0.30 g 3 份,五味子 0.15 g 3 份,混合均匀
后,分别置于 250 mL 圆底烧瓶中,每份样品分别
加入 90%、70%、50%乙醇 75 mL,加热回流提取 1
h,滤过,滤液转移至 100 mL 量瓶中,加相应试剂
定容,摇匀。
吸取“2.3.1”和“2.3.2”项样品溶液,经 0.22 μm
的微孔滤膜滤过,备用。
2.4 不同体积分数乙醇对五味子、丹参药材单独提
取以及混合提取的定量测定结果
结果见表 1。90%乙醇单独和混合提取五味子、
丹参药材中五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素、
五味子乙素、丹参酮 IIA 的量均高于 70%和 50%乙
醇提取;而丹酚酸 B 在 50%乙醇单独和混合提取时
其量均高于 90%和 70%乙醇提取,并且其量的顺序
为 50%乙醇>70%乙醇>90%乙醇,这是因为丹酚
酸 B 为水溶性成分,所以在乙醇体积分数高时其量
较低。90%乙醇混合提取五味子、丹参药材中五味
子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素、
丹参酮 IIA的量均比 90%乙醇单独提取的量高;50%
乙醇混合提取五味子、丹参药材中丹酚酸 B 的量也
高于单独提取。综合上述实验结果说明五味子、丹
参药材混合提取时各指标成分的量更高,因此正交
试验中选择 2 种药材混合提取。
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 7 期 2015 年 4 月 ·1000·
表 1 单独提取和混合提取五味子、丹参药材的定量测定结果 (n = 3)
Table 1 Quantitative determination of alone and mixed extraction of Schisandrae Fructus and Salviae Miltiorrhizae Radix (n = 3)
提取方法 乙醇体积分数/% 五味子醇甲/% 五味子酯甲/% 五味子甲素/% 五味子乙素/% 丹参酮 IIA/% 丹酚酸 B/%
90 0.40 0.12 0.10 0.38 0.36 1.26
70 0.39 0.10 0.10 0.35 0.26 1.84
单独提取
50 0.35 0.09 0.09 0.34 0.13 1.90
90 0.45 0.12 0.12 0.41 0.35 1.87
70 0.33 0.09 0.11 0.38 0.33 1.98
混合提取
50 0.35 0.10 0.09 0.37 0.28 1.99

2.5 正交试验设计
将五味子药材粉成粗粉,过 3 号筛,精密称取
9 份,每份 50 g;丹参药材精密称取 9 份,每份 100
g,按照 4 因素 3 水平正交试验表中设计的方案进行
回流提取,分别将提取液蒸干并进行减压干燥。精
密称定各干燥物 50 mg,70%乙醇溶解,置 5 mL 量
瓶中,摇匀备用。醇提工艺条件采用 L9(34) 正交试
验法优化选择。以五味子醇甲、五味子酯甲、五味
子甲素、五味子乙素、丹参酮 IIA 及丹酚酸 B 的量
为指标,考察了乙醇体积分数(A)、溶剂用量(B)、
提取时间(h)及提取次数(D)4 个因素,每个因
素 3 个水平进行试验设计,见表 2。
五味子、丹参药材中均含有大量的脂溶性(五
味子中木脂素类,丹参中丹参酮类)和水溶性(五
味子多糖,丹酚酸类)成分,本实验主要研究醇提
取工艺,侧重脂溶性成分的提取,故五味子醇甲、
五味子酯甲、五味子甲素、五味子乙素、丹参酮 IIA
5 种脂溶性成分的权重系数均为 0.18。丹酚酸 B 为
水溶性成分,不同体积分数乙醇亦能提取出来,故
也作为评判指标之一,其权重系数相对上述 5 种脂
溶性成分降低为 0.10,关于五味子、丹参水提优化
工艺另文发表。因此五味子醇甲(w1)、五味子酯
甲(w2)、五味子甲素(w3)、五味子乙素(w4)、
丹参酮 IIA(w5)的权重系数为 0.18,丹酚酸 B(w6)
的权重系数为 0.10。综合评分=0.18 w1/w1max+0.18
w2/w2max + 0.18 w3/w3max + 0.18 w4/w4max + 0.18
w5/w5max+0.10 w6/w6max。综合加权评分法评价结果
见表 2 和 3。
从表 3方差分析表中得出因素A和D有显著性
差异,各因素对醇提效果的影响大小顺序为 A>D>
C>B,综上所述最佳工艺为 A1B1C2D1,即 90%乙
醇回流提取 3 次,料液比 1∶8,每次 1.5 h。
2.6 验证试验
称取同一批五味子药材粗粉 3 份,各 50 g,同

表 2 L9(34) 正交试验设计及实验结果 (n = 3)
Table 2 Design and results of L9(34) orthogonal test (n = 3)
试验号 A/% B/倍 C/h D/次 w1/mg w2/mg w3/mg w4/mg w5/mg w6/mg 综合评分
1 90 (1) 8 (1) 2.0 (1) 3 (1) 1.78 0.66 0.46 1.52 0.40 21.98 0.96
2 90 (1) 6 (2) 1.5 (2) 2 (2) 1.64 0.68 0.45 1.41 0.28 16.75 0.87
3 90 (1) 4 (3) 1.0 (3) 1 (3) 1.04 0.51 0.37 1.20 0.10 4.10 0.58
4 70 (2) 8 (1) 1.5 (2) 1 (3) 1.12 0.43 0.30 0.82 0.17 12.28 0.56
5 70 (2) 6 (2) 1.0 (3) 3 (1) 1.16 0.36 0.29 0.80 0.29 17.62 0.61
6 70 (2) 4 (3) 2.0 (1) 2 (2) 1.25 0.49 0.33 0.93 0.49 14.12 0.73
7 50 (3) 8 (1) 1.0 (3) 2 (2) 0.86 0.25 0.18 0.49 0.18 14.80 0.42
8 50 (3) 6 (2) 2.0 (1) 1 (3) 0.71 0.22 0.13 0.40 0.13 13.26 0.34
9 50 (3) 4 (3) 1.5 (2) 3 (1) 1.23 0.37 0.25 0.68 0.25 9.89 0.54
K1 2.41 1.94 2.03 2.11
K2 1.90 1.82 1.97 2.02
K3 1.30 1.85 1.61 1.48
R 1.11 0.12 0.42 0.63
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 7 期 2015 年 4 月 ·1001·
表 3 方差分析表
Table 3 Analysis of variance
误差来源 离差平方和 自由度 F 值 显著性
A 0.206 2 68.667 P<0.05
C 0.034 2 11.333
D 0.077 2 25.667 P<0.05
B (误差) 0.003 2
F0.05(2, 2) = 19.00 F0.01(2, 2) = 99.00
一批丹参药材 3 份,各 100 g,按综合加权评分法最
终确定的最佳工艺条件 A1B1C2D1 进行试验,提取
液分别减压干燥,得浸膏,研成细粉,过 100 目筛,
测定五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素、五味
子乙素、丹参酮 IIA及丹酚酸 B 的量,见表 4。
由表 4 可知,按照综合加权评分法所得最佳工
艺,6 种化学成分量的平均值与正交试验结果中的
较高数据接近,且 RSD 值小于 3.0%,说明该工艺
稳定可靠。
表 4 验证试验结果
Table 4 Results of varification
批次 w1/mg w2/mg w3/mg w4/mg w5/mg w6/mg
1 1.70 0.65 0.45 1.48 0.46 21.73
2 1.75 0.62 0.45 1.53 0.47 21.26
3 1.72 0.63 0.46 1.50 0.46 20.98
平均值 1.72 0.63 0.45 1.50 0.46 21.32
RSD/% 1.46 2.42 1.28 1.68 1.26 1.78

3 讨论
丹参单独提取,丹酚酸 B 提取率顺序为 50%乙
醇>70%乙醇>90%乙醇;与五味子混合提取相比,
90%乙醇单独提取丹酚酸 B 的提取率由 1.26%升高
至 1.87%;50%乙醇混合提取也略有提升(由 1.90%
升高至 1.99%),结果表明,丹参与五味子混合提取
提高了丹酚酸 B 的提取率,丹酚酸 B 的量与单独提
取已经很接近,这可能由于五味子的酸性环境有助
于丹酚酸B的溶出,其具体机制有待于进一步研究。
宋九华等[7]、秦建平等[15]在测定安神补心丸、
益心舒片中五味子醇甲、五味子酯甲、五味子甲素、
五味子乙素和丹参酮 IIA 5 种成分采用紫外检测器,
检测波长为 220 nm。本实验采用 DAD 检测器,对
五味子和丹参中被测成分的检测波长进行比较研
究,发现五味子醇甲在 220 nm 处检测基线较高,
对五味子醇甲峰面积准确积分有一定干扰,而 250
nm 处为其最大吸收峰,干扰小,测定准确,故五
味子醇甲采用 250 nm 进行检测。丹参酮 IIA紫外最
大吸收波长为 270 nm,在 270 nm 检测时,丹参酮
IIA 周围无干扰峰。而在 220 nm 检测,丹参酮 IIA
左侧有一干扰峰,故丹参酮 IIA选择在 270 nm 处测
定其量,结果表明,DAD 检测器在同时测定不同成
分的测定波长选择上具有紫外检测器不可比拟的优
越性。
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