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田口试验设计法优选积雪草提取工艺


积雪草为伞形科药用植物积雪草Centella asiat-ica(L.)Urban的干燥全草,具有清热解毒、消肿利湿之功效。临床用于治疗炎症、溃疡、皮肤病、促进伤口愈合,静脉功能不全等[1,2]。最近的研究表明其提取物具有抗肿瘤、抗氧化及免疫调节的活性[3-5]。积雪草含有丰富的五环三萜类化合物[6],如积雪草苷、羟基积雪草苷等,其中积雪草苷被认为具有很强的药理活性并作为评价积雪草质量的指标[7-9]。陈瑶等[10]以积雪草总苷为考察指标对积雪....


全 文 :多数从晚上22:00开始一直持续到晚上 24:00左
右;第2次产卵一般在0:00~7:00。雌蛾产卵次数
l~5次不等,多数卵集中在第1次和第2次产出,产
卵量一般产第2次时即可产出全部卵的80%左右。
雌蛾在产卵过程中不断移动身躯,使产出的卵粒分
散在草丛中或掉落在土缝里,雌蛾平均产卵450粒
左右,产卵最多可达800余粒。但多数雌蛾腹内卵
粒不能产尽,死后腹内留有10~30粒余卵。
同其他产地一样,小金成虫也无趋光性、趋化
性,不需补充营养。雄蛾交配、雌蛾产卵后大都体力
衰弱、气息奄奄;雌蛾平均寿命80h,最长达120h,
最短为24h;雄蛾平均寿命72h,最长130h,最短为
38h。这和四川贡嘎蝠蛾 H.gonggaensis[710]相似,
而与云南[1]、西藏[5,6]和甘肃[24]的研究结果不同。
虫草蝙蝠蛾成虫的寿命是短暂的,然而也是它的生
活史中最紧张、最繁忙的时期。
[参考文献]
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[责任编辑 张宁宁]
[收稿日期] 20060112
[基金项目] 天津市科委科技攻关项目(043180911)
[通讯作者] 高文远,Tel:(022)87401895,Email:pharmgao
@tju.edu.cn
田口试验设计法优选积雪草提取工艺
陈 怡,高文远,于泉林,陈海霞
(天津大学 药物科学与技术学院,天津 300072)
  积雪草为伞形科药用植物积雪草Centelaasiat
ica(L.)Urban的干燥全草,具有清热解毒、消肿利
湿之功效。临床用于治疗炎症、溃疡、皮肤病、促进
伤口愈合,静脉功能不全等[1,2]。最近的研究表明
其提取物具有抗肿瘤、抗氧化及免疫调节的活
性[35]。积雪草含有丰富的五环三萜类化合物[6],
如积雪草苷、羟基积雪草苷等,其中积雪草苷被认为
具有很强的药理活性并作为评价积雪草质量的指
标[79]。陈瑶等[10]以积雪草总苷为考察指标对积雪
草的提取工艺进行研究,该指标不能较好地反应其
活性成分积雪草苷的含量。作者采用田口试验设计
优选积雪草乙醇提取工艺,以积雪草苷含量及积雪
草苷转移率为考察指标,综合评分优选提取工艺,为
工业生产提供依据。
1 仪器与材料
SHIMADZU高效液相色谱仪(SPD-10Avp检
测器,LC-10ATvp泵),SartoriusBP211D型电子分
析天平(001mg),KQ100-B超声波清洗器(昆山
市超声仪器有限公司)。
积雪草药材购自河北霸州药材公司,经天津大
学中药学系高文远教授鉴定;积雪草苷对照品(批
号110892200403)购自天津市药品检验所;乙醇为
食用级,乙酸为分析纯,乙腈、甲醇为色谱纯;水为超
纯水。
2 方法与结果
2.1 试验因素水平
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第32卷第16期
2007年8月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.32,Issue 16
August,2007
田口试验设计是利用正交表挑选试验条件、安
排试验的方法。其设计过程分3个阶段,即:系统设
计、参数设计和容差设计。其中重点是参数设计,而
参数设计的重点是稳定性设计。常采用信噪比(S/
N)作为衡量稳定性好坏的指标。该试验设计方法
的优点是成功地运用内正交表和外正交表相结合的
方法进行试验或计算,并以信噪比作为质量评价指
标,以寻求最优的稳定性好的参数组合[11]。
根据积雪草的理化性质与预试验结果,提取次
数以2次为佳,另外设定乙醇浓度、提取方法、提取
时间3因素3水平表,见表1。以积雪草苷含量及
积雪草苷转移率为考察指标,将积雪草苷转移率的
信噪比值作为质量评价指标,计算公式为 η=-
10logσ2,其中η为信噪比(S/N),本实验取望大值,
即数值越大越好;σ2为方差。
转移 率 =药材量×浸膏收率×浸膏积雪草苷含量药材量×药材中积雪草苷含量 ×
100%
表1 因素水平
水平

乙醇体积分数/%

提取方法

提取时间/h
1 60 超声 1+1
2 75 回流 3+3
3 95 浸泡 5+5
2.2 积雪草苷含量测定
2.2.1 色谱条件 ZorbaxSBC18分析柱(46mm×
250mm,5μm),流动相乙腈水(28∶72),柱温25℃,
流速1mL·min-1,检测波长205nm,进样量20μL。
在此条件下,供试品中积雪草苷峰与其他峰能达到基
线分离,积雪草苷色谱峰的保留时间约为9min。
2.2.2 线性关系考察 精密称取积雪草苷对照品
772mg,置10mL量瓶中,加甲醇至刻度,混匀,得
对照品贮备液;以此为母液,分别精密吸取 02,
04,06,08,10,12mL置10mL量瓶中,甲醇稀
释至刻度,混匀。用微量进样器吸取上述对照品溶
液各20μL,注入液相色谱仪,测定,以质量浓度为
横坐标(C),峰面积(A)为纵坐标,得回归程 Y=
220396518X-93057887,r=09996,表明积雪
草苷在1444~9264μg·mL-1线性关系良好。
2.2.3 精密度试验 取积雪草苷对照品溶液,连续
进样5次,每次进样20μL,测定积雪草苷色谱峰面
积积分值,结果RSD07%(n=5)。
2.2.4 重复性试验 取同一批供试品溶液5份,按
上述色谱条件平行测定5次积雪草苷峰面积积分
值,RSD37%(n=5)。
2.2.5 回收率试验 精密称取已知含量(129mg
·g-1)的积雪草药材约1g,平行5份,分别精密加
入2.2.2项下的积雪草苷对照品溶液(0772mg·
mL-1)15mL,按含量测定方法操作,计算,结果平
均回收率为1012%,RSD为24%,见表2。
表2 积雪草苷加样回收率
取样量
/mg
测得量
/mg
回收率
/%
平均值
/%
RSD
/%
128 241 987 1012 24
125 237 984    
132 255 1028    
131 256 1035    
121 243 1024    
  注:加入量为116mg。
2.3 供试品溶液制备及含量测定
2.3.1 药材中积雪草苷含量 称取积雪草粉末20
g,用75%乙醇400mL,超声提取1h,滤过,滤液经
045μm微孔滤膜过滤,按上述色谱条件测定含量,
结果积雪草苷质量分数129mg·g-1。
2.3.2 积雪草浸膏收率及积雪草苷含量 积雪草
药材40℃烘干,粉碎成粗粉,精密称取各约20g的
药材9份,每份用200mL乙醇,按表1设计9种工
艺进行提取。提取液滤过,减压蒸干,置烘箱内105
℃干燥至恒重,取出置干燥器内冷却30min,迅速精
密称定质量。积雪草浸膏用甲醇溶解,置100mL量
瓶中定容,RPHPLC进行含量测定。
2.4 田口试验设计与结果分析
称取积雪草粉末20g9份,每份用200mL不同
含量乙醇,按表1设计9种工艺进行提取。分别测
定积雪草浸膏中积雪草苷含量及浸膏收率。计算积
雪草苷转移率,以其 S/N为评价指标,综合优选提
取工艺。结果见表3,4。
表3结果说明,S/N最大值的工艺参数组合为
A2B2C3,即75%乙醇回流提取3h。
表4结果说明,各因素对提取效果的影响程度
依次为A>C>B,即提取溶剂浓度 >提取时间 >提
取方法。同时还说明,在所选因素水平范围内,最佳
提取参数组合为A2B2C1,即75%乙醇回流提取1h。
由于已做实验中没有上述提取条件的数据结果,故
使用Minitab预测A2B2C1提取条件下积雪草苷转移
率,理想最佳值为769%。
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表3 田口试验设计与结果
No. A B C
积雪草苷
/mg·g-1
积雪草浸膏
收率/%
积雪草苷
转移率/%
信噪比
1 1 1 1 289 235 526 3442
2 1 2 2 200 296 459 3324
3 1 3 3 243 272 512 3419
4 2 1 2 312 231 559 3495
5 2 2 3 332 294 755 3756
6 2 3 1 306 250 593 3546
7 3 1 3 339 154 405 3215
8 3 2 1 387 192 576 3521
9 3 3 2 310 101 243 2771
表4 因素水平信噪比结果
水平 A B C
1 3395 3384 3503
2 3599 3533 3197
3 3169 3245 3463
极差 430 288 306
排序 1 3 2
2.5 工艺验证
对提取工艺条件 A2B2C1,进行试验验证,得积
雪草苷转移率为723%(n=3)与预测值接近,优于
A2B2C3,达到了验证的效果。
3 讨论
田口试验设计常应用于产品设计、工艺设计和
技术开发阶段,提高产品设计质量,降低成本,缩短
研制开发周期,适用于汽车、机械、航空航天、化工、
冶金、电子、光学、医药、生化、农业等领域。田口试
验设计是一种部分设计法,因而可以用较少的组合
评估较多的试验因素[12],减少试验次数,提高效率。
较之正交试验,田口试验设计需要对影响输出特性
的因素进行分类,按其在系统中所起的作用分为4
类:可控因素,标示因素,信号因素和误差因素。在
内正交表上安排可控因素和标示因素,而在外正交
表上安排信号因素和误差因素。稳定性设计首先考
虑的是改善系统的 S/N,使系统输出的波动减少到
最低程度,然后在目标给定时特性值调整到目标
值[11],使之既精密又准确。
本研究按照田口试验参数设计方法设计了 L9
实验矩阵,使用 S/N来衡量质量水平,考察提取溶
剂、提取方法、提取时间对积雪草苷提取工艺的影
响。本实验采用田口方法,以积雪草中主要活性成
分积雪草苷含量和转移率为考察指标,以积雪草苷
转移率信噪比值为评价指标,优选出的最佳提取工
艺条件为75%乙醇回流提取1h,积雪草苷转移率
为723%,优于已报道的研究结果。田口设计以正
交表为工具安排试验方案,将试验后的试验数据
(S/N或灵敏度)进行方差分析。通过统计分析可
以确定试验指标的最优参数组合条件。因此,由该
方法优选的积雪草提取工艺切实可行,可在工业生
产上加以应用。
[参考文献]
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[责任编辑 鲍 雷]
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