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Circulated extraction of flavonoids from Glechoma longituba by ultrasonic wave

超声循环法提取连钱草总黄酮



全 文 :超声循环法提取连钱草总黄酮
袁春玲,郭伟英
(锦州医学院 药学院,辽宁 锦州 121001)
[摘要] 目的:在超声条件下寻找提取连钱草总黄酮的优化条件。方法:采用正交设计法,以超声功率、超声
时间、提取温度、溶剂体积分数为因素,每个因素3个水平,选择L9(3
4)正交表,用紫外分光光度法测定总黄酮的含
量做为评价指标。结果:最佳提取条件为超声功率800W,超声时间90(45,45)min,提取温度40℃,溶剂浓度
65%。最佳提取条件下总黄酮的质量分数为5228%。结论:以乙醇为溶剂,采用超声循环提取技术提取连钱草中
总黄酮,提取温度低,时间短,提取效率高,具有广阔前景。
[关键词] 连钱草;黄酮;超声循环提取;正交试验
[中图分类号]R284.1 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2007)05038503
[收稿日期] 20060526
[通讯作者] 郭伟英,Tel:13941627032,Email:wyinguo@
163.com
  连钱草为唇形科植物活血丹Glechomalongituba
(Nakai)Kupr.的干燥地上部分,具有利湿通淋、清
热解毒、散瘀消肿的功效,临床上用于治疗热淋、石
淋、湿热黄疸等疾病[1]。连钱草茎叶含挥发油,主
要含单萜烯类成分,还含有熊果酸、棕榈酸、琥珀酸、
咖啡酸、阿魏酸等。对其非挥发性成分研究很
少[2]。在我国连钱草资源十分丰富,几乎分布于全
国各省,具有极大的开发价值。
目前也有超声和加热回流提取连钱草中总黄酮
的报道[2,3],但未将超声、加热、循环同时应用于提
取过程。本研究采用超声循环技术对连钱草中总黄
酮进行提取,确定影响效果的主要因素和超声提取
黄酮的优化工艺条件,为有效的提取连钱草中的总
黄酮开辟了新途径。
1 仪器和材料
721紫外分光光度计(山东高密分析仪器厂),
“弘祥隆”HF-20B超声循环提取机(北京弘祥隆
生物技术开发有限公司),旋转蒸发器 RE-52(上
海精宏实验设备有限公司),LD4-2A型低速离心
机(北京医用离心机厂),TD系列电子天平(天津市
天平电子仪器有限公司)。
连钱草(安徽亳州药材公司,由辽宁中医药大
学生药学贾天柱教授鉴定)粉碎,过80目筛;芦丁
对照品(中国药品生物制品检定所,批号 0080
9705)。乙醇(AR,天津市北方天医化学试剂厂),
亚硝酸钠(AR,天津市泰兴试剂厂),硝酸铝(AR,天
津市泰兴试剂厂),氢氧化钠(AR,天津市标准科技
有限公司)。
2 方法与结果
2.1 对照品溶液的制备 精密称取120℃常压干
燥至恒重的芦丁对照品250mg,置于100mL的量
瓶中,加60%乙醇约60mL,密塞,超声使其溶解,放
冷,加 60%乙醇至刻度,摇匀,得芦丁对照品溶液
(025mg·mL-1)。
2.2 标准曲线的绘制 精密量取芦丁对照品溶液
0,1,2,3,4,5mL,分别置于25mL的量瓶中,分别加
水5,4,3,2,1,0mL,加5%亚硝酸钠溶液1mL,摇
匀,放置6min,加10%三氯化铝试液1mL。摇匀,
放置6min,再加5%的氢氧化钠溶液10mL,加水至
刻度,摇匀,放置15min后以第1管作空白对照,在
510nm测定吸光度,以吸光度值对芦丁对照品含量
绘制标准曲线,回归方程Y=67371X-00001,线
性范围001~005mg·mL-1,r=09999。
2.3 重复性试验 取5份供试品溶液01mL,按
标准曲线绘制项下的方法测定总黄酮含量,结果
RSD为09%。
2.4 稳定性试验 取供试品溶液01mL,按标准
曲线项下方法操作,并每隔5min测定一次吸光度。
结果表明,20min以内测定吸光度 RSD<2%,建议
定容后立即测定。
2.5 回收率试验 取供试品溶液5份,分别加入芦
丁对照品溶液适量,按标准曲线绘制项下的方法测
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定总黄酮含量,平均回收率10138%,RSD113%,
结果表明加样回收良好。
2.6 总黄酮含量的测定 吸取1mL供试品溶液,
然后按标准曲线制备项下方法测定吸光度值,带入
芦丁标准曲线方程得出质量浓度,然后计算各提取
液中总黄酮的含量(以芦丁计),即为得率。公式如
下:
总黄酮(%)=
CV1V2
1000WV3
×100%
C:测定液黄酮质量浓度(mg·mL-1);W:药品
量(g);V1:提取定容体积(mL);V2:显色反应定容体
积(mL);V3:显色反应取样液体积(mL)。
2.7 传统总黄酮提取方法及含量测定 按照黄齐
慧等在不同采收期对连钱草中总黄酮的影响[4]中
采用的提取方法:精密称取60℃干燥至恒重的样品
粗粉10g,置玻璃烧瓶中,加入60%乙醇100mL,
水浴加热回流提取60min,提取2次,过滤,合并滤
液,放置24h后,过滤,减压回收乙醇,加蒸馏水定
容至100mL,测定吸光度,计算总黄酮质量分数为
5168%。按照祝德秋等在连钱草中总黄酮的含量
测定[3]中采用的提取方法:取连钱草粉末约05g,
精密称定,置于具塞锥形瓶中,精密加60%乙醇60
mL,密塞,称定重量,超声50min。放冷,密塞,再称
定重量,用60%乙醇补足减失的重量,摇匀,过滤,
测定吸光度,计算总黄酮质量分数为4027%。
2.8 单因素分析
2.8.1 固液比 分别按照固液比1∶100;1∶50;1∶10
加入相应的连钱草和60%乙醇,在400W,1000r·
min-1,室温下进行超声循环提取20min,测定黄酮吸
光度,并算出含量。结果总黄酮质量分数依次为
4425%,3470%,3207%。从实验结果可以得出,固
液比为1∶100时提取效率最高,因此以下的单因素分
析及正交实验均采用固液比为1∶100。
2.8.2 乙醇体积分数 取连钱草24g,分别用梯度
乙醇(95%,80%,60%,40%,20%,0%)2400mL,
在400W,1000r·min-1,室温下进行超声循环提
取20min,测定黄酮吸光度,并算出含量。结果总黄
酮质量分数依次为 0714%,2644%,3772%,
3890%,3594%,2733%。从实验结果可以得出,
从既节省溶剂又高效的角度可以考虑40%乙醇,但
是溶剂浓度降低大量水溶性杂质给后续工作带来大
量麻烦。60%乙醇中黄酮含量较高,因此选择60%
乙醇进行正交实验。
2.8.3 超声时间 取连钱草24g,60%乙醇2400
mL,在400W,1000r·min-1,室温下进行超声循环
提取,每10min取样1次,测定黄酮吸光度,并算出
含量。即在超声时间为 10,20,30,40,50,60min
时,黄 酮 质 量 分 数 依 次 为 2614%,4306%,
4380%,4692%,4870%,4900%。从实验可以
看出,随着时间的增加黄酮质量分数也在增加,但
50min以后增长趋缓,因此选择50min左右进行正
交试验。
2.8.4 超声次数 取连钱草24g,60%乙醇2400
mL,在400W,1000r·min-1,室温下进行超声循环
提取,每次20min,测定黄酮吸光度,并算出含量。提
取次数分别为1,2,3,4次时,总黄酮质量分数依次为
4128%,4634%,4635%,4651%。可以看出,随着
提取次数的增加黄酮质量分数也随着增加,但是2次
以后含量增长缓慢,因此提取2次即可。
2.8.5 提取温度 温度过高乙醇挥发严重,而且杂
质溶出增加;温度过低,影响黄酮在乙醇中的溶出。
因此,综合考虑,选取20,30,40℃进行正交实验。
2.9 正交实验设计及各因素水平设置 选取超声
功率(A)、超声时间(B)、提取温度(C)、溶剂体积分
数(D)为主要考察因素,各因素及水平设置如表1
所示。正交实验采用 4因素 3水平正交表,即 L9
(34)正交表进行实验,见表2。且在正交表安排的
每个实验号条件下进行3次重复实验。
表1 因素水平

超声功率
/W

超声时间
/min

提取温度
/℃

溶剂体积分数
/%
400 80(40,40) 20 60
600 90(45,45) 30 65
800 100(50,50) 40 70
表2 正交试验结果 %
No. 总黄酮质量分数 加和
1 3982 4040 4337 12359
2 4516 4634 4604 13754
3 4872 4872 4604 14348
4 4338 4129 4040 12507
5 4872 4990 4991 14853
6 4278 4574 4397 13249
7 4872 5050 4961 14883
8 4160 4338 4100 12598
9 4218 4396 4546 13160
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  采用极差法对正交试验结果进行差异分析,由
表2可以看出连钱草中总黄酮的最佳提取条件为
A3B2C3D2,即超声功率800W,超声时间90(45,45)
min,提取温度40℃,溶剂浓度65%。由表2中 R
值可以看出,4种因素对连钱草中总黄酮提取效果
的影响程度依次为:提取温度 >溶剂浓度 >超声时
间>超声功率。该提取工艺最大的影响因素是提取
温度,最小的是超声功率。
2.10 方差分析 对表2的试验结果进行方差分析
和F检验结果见表3。F检验结果表明,提取温度、
溶剂浓度对黄酮提取率都具有显著的影响。
表3 方差分析
方差来源 离差平方和 自由度 方差 F P
A 00021 2 00011 0060  
B 01236 2 00618 3377  
C 21397 2 10699 58464 <001
D 03355 2 01678 9169 <001
E(误差) 03287 18 00183    
  注:F001(2,18)=601
2.11 最佳工艺验证实验 在最佳提取条件下进行
3次重复实验,所提取的总黄酮质量分数平均值为
5228%,大于正交设计中的含量,所得结果正确。
且所得总黄酮含量高于2.7传统总黄酮提取方法及
含量测定中的结果。
3 讨论
本实验在最大吸收波长的选择上,是将芦丁对
照品、供试品溶液分别按标准品溶液的制备和标准
曲线绘制项下的方法制得后,于波长200~800nm
扫描,均可见在 510nm处有最大吸收,因此选择
510nm作为芦丁和供试液测定的最大吸收波长。
结果表明提取温度和溶剂浓度对提取效果有极
显著的影响。分析原因认为适度增加温度有利于提
高溶剂的溶解度,但温度过高导致溶剂挥发而使溶
剂浓度减小。溶剂的浓度过高或过低都不易于连钱
草中总黄酮的溶出,而且采用低体积分数的乙醇作
为提取溶剂虽然成本较低又安全,但是提取液中含
有较多的蛋白质和糖类等易溶于水的成分,在存放
过程中易腐败变质,后续的过滤、浓缩和纯化等操作
困难费时。时间和功率因素对提取效果的影响不显
著,证明了超声提取的效率很高,短时间较低功率即
可实现比较完全的提取。
[参考文献]
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中国药科大学学报,2005,36(3):210.
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药学服务与研究,2003,3(1):62.
[4] 黄齐慧,陈小英.不同采收期对连钱草中总黄酮的影响[J].国
际医药卫生导报,2004,10(18):160.
CirculatedextractionofflavonoidsfromGlechomalongituba
byultrasonicwave
YUANChunling,GUOWeiying
(JinzhouMedicalColege,Jinzhou121001,China)
[Abstract] Objective:ToinvestigatetheoptimumconditionofextractionfortheflavonoidsinGlechomalongitubabyultrasonic
wave.Method:Usingorthogonaltest,theefectsofultrasonicpower,ultrasonictime,extractiontemperatureandsolventconcentration
wereconsidered,thecomprehensiveevaluationwasguidedbythecontentoftheflavonoidsdeterminedbyultravioletspectrophotometer.
Result:Theoptimumconditionwasasfolow:ultrasonicpower;800W,ultrasonictime90min,extractiontemperature40℃,solvent
concentration65%.Theflavonoidsconcentis5228%.Conclusion:Usingethanolassolvent,circulatedextractionoftheflavonoids
fromG.longitubawithultrasonicwaveisfeasiblewiththeoptimumconditionsinlowtemperature,shorttimeandhighproduction
yield.
[Keywords] Glechomalongituba;flavonoids;ultrasonicandcirculatedextraction;orthogonaltest
[责任编辑 鲍 雷]
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