全 文 :达到饱和效果要好, 因这样在工业大生产时可以平
行的控制每批产量。
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均匀设计法优选金匮肾气丸中苷类成分的提取工艺¹
李文兰, 任晓蕾,赵 稷,季宇彬* ,徐 栋
(哈尔滨商业大学 生命科学与环境科学研究中心, 黑龙江 哈尔滨 150076)
摘 要: 目的 优选金匮肾气丸中苷类成分的提取工艺。方法 采用 HPLC 法测定马钱苷、芍药苷的量, 紫外分光
光度法测定总苷和总皂苷的量。以浸膏率、马钱苷、芍药苷、总苷和总皂苷的量为指标,按 U 9( 95 )均匀设计表设计试
验,分别考察乙醇体积分数、液固比、煎煮时间和煎煮次数 4个因素的影响。结果 通过 DPS 软件分析,得出苷类成
分的最佳提取工艺为用 14 倍量 58%乙醇煎煮 3 次, 每次 3 h , 在此工艺提取得马钱苷和芍药苷的量分别为
2. 477 0、0. 768 4 mg / g ,以马钱苷计总苷的量为 34. 178 2 mg / g , 以人参皂苷Re计总皂苷的量为 4. 910 8 mg / g。结
论 均匀设计法优选出的金匮肾气丸中苷类成分的提取工艺合理可行,为金匮肾气丸的进一步研究提供参考。
关键词: 金匮肾气丸;苷类; 均匀设计;提取工艺
中图分类号: R284. 2; R286. 02 文献标识码: A 文章编号: 0253- 2670( 2008) 02- 0199- 04
Optimization of extracting technique for glycosides in Jinkui Shenqi Pills by uniform design
LI Wen-lan, REN Xiao-lei, ZHAO Ji, JI Yu-bin, XU Dong
( Center of Resear ch on L ife Sciences and Env ir onmental Sciences, Harbin Univ er sity of Commerce, Harbin 150076, China)
Abstract: Objective T o opt im ize the ext racting pro cess of gly cosides in Jinkui Shenqi P ills. Methods
T he ext ract ing process of Jinkui Shenqi P ills was opt im ized by U 9( 95) unifo rm design w ith ex t ract rate,
log anin, paecnif lor in, total gly cosides, and to tal saponins, as indexes to observe the ef fect of ethanol con-
centrat ion, amount of ext raction solvent added, duration of decoct ions, and t imes of decoct ion. HPLC and
UV -spect rophometer were used to determ ine the log anin, paecniflo rin as w ell as the total gly cosides and
total saponins. Results T hrough the DPS sof tware analysis, the most fav orable condit ions are: glyco-
sides in Jinkui Shenqi P ills w ere ex tr acted in 58% ethanol 14 t imes as much as it for 3 times, 3 h once.
Using this ex t ract ing pro cess, the obtained contents of log anin, paecniflo rin, to tal g lycosides, and total
saponins w ere 2. 477 0 mg/ g , 0. 768 4 mg / g, 34. 178 2 mg / g , and 4. 910 8 mg / g , respectiv ely . Conclusion
The ex tr act ing technique for g lycosides in Jinkui Shenqi P ills by uniform design is suitable and feasible.
The study could provide the references for determinat ion and ext ract ion of saponins in Jinkui Shenqi Pill s
and g roundw ork for its further invest igat ion.
Key words : Jinkui Shenqi Pills ; glycosides; unifo rm design; ex t ract ing technique
金匮肾气丸出自张仲景《金匮要略》, 为温补肾
阳的代表方, 也是最早的补肾方剂,能有效改善性激
素分泌状况和精子质量,预防骨质疏松,具有显著的
抗突变、抗衰老和抗自由基等作用 [ 1~4] , 临床主要
用于治疗男性不育症, 慢性功能性腹泻、糖尿病肾
病、慢性肾炎水肿、前列腺肥大、心肾阳虚型高血压
·199·中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 39卷第 2期 2008 年 2 月
¹ 收稿日期: 2007-05-19基金项目:黑龙江省科技厅攻关项目(GC05C 31601) ;黑龙江省教育厅振兴老工业基地项目( 1151g zd25)作者简介:李文兰 ( 1967—) ,女,博士,教授,研究方向为中药化学及药动学。
T el: ( 0451) 84800297 E-mail: lwldzd@ 163. com
* 通讯作者 季宇彬
等更年期综合征症状[ 5~7]。金匮肾气丸处方由附子
(制)、肉桂、熟地黄、山药、山茱萸(制)、泽泻、茯苓、
牡丹皮 8味中药组成, 含有有效成分多糖类、苷类和
三萜类等。本实验采用均匀设计法对金匮肾气丸中
的苷类成分进行提取, 为优化制剂工艺,揭示配伍的
规律和作用机制提供参考。
1 材料、试剂与仪器
马钱苷、芍药苷、人参皂苷 Re 对照品(供定量
测 定 用, 批 号 分 别 为 111640-200502、110736-
200320、110754-200320)均由中国药品生物制品检
定所提供;所用药材均购于安国市京兴药品有限责
任公司,经笔者鉴定;乙腈为色谱纯,水为二次蒸馏
水,其他试剂均为分析纯。
Waters 高效液相色谱仪, 包括 W2695 Separa-
tions M odule、W2996 Photodiode Array Detector;
751型紫外可见分光光度计(上海光谱仪器有限公
司) ; 电子天平(美国奥好斯科技有限公司) ; DPS 统
计软件(北京中农博思科技发展有限公司)。
2 方法与结果
2. 1 实验设计:选择对提取率影响较大的 4个因
素:乙醇体积分数( X 1)、液固比( X2 )、提取时间( X 3)
和提取次数( X4 )进行了 9次均匀设计试验, 因素水
平见表 1。
表 1 因素水平
Table 1 Factors and levels
序号 乙醇体积分数
( X1) / %
液固比
( X2)
提取时间
( X3) / min
提取次数
( X4)
1 0 6∶1 60 1
2 15 7∶1 75 1
3 25 8∶1 90 1
4 35 9∶1 105 2
5 45 10∶1 120 2
6 55 11∶1 135 2
7 65 12∶1 150 3
8 75 13∶1 175 3
9 85 14∶1 180 3
2. 2 提取方法:熟地黄、山药、山茱萸(制)、泽泻、茯
苓、牡丹皮、附子(制)、肉桂粗粉质量比例为 8∶4∶
4∶3∶3∶3∶1∶1。精密称定 27 g, 置圆底烧瓶中,
按均匀设计安排各试验,加入一定体积、不同体积分
数的乙醇溶液, 回流提取规定的时间和次数,滤过,
合并滤液, 用旋转蒸发仪减压回收乙醇, 使滤液成
膏,计算得膏率。采用HPLC 测定马钱苷、芍药苷的
量,紫外-可见分光光度法测定总苷和总皂苷的量。
2. 3 马钱苷和芍药苷的 HPLC法测定
2. 3. 1 色谱条件 [ 8, 9] :色谱柱: Symmetr y C18柱( 250
mm×4. 6 mm, 5 Lm) ; 流动相:乙腈-1%冰醋酸溶液
( 14∶86) ;体积流量: 1 mL/ min;柱温: 30℃。
2. 3. 2 标准曲线的制备:精密称取马钱苷、芍药苷对
照品适量,分别加甲醇制成 0. 16、0. 18 mg/ mL 对照
品溶液。将二者等体积混合后, 精密吸取混合对照品
溶液 2、4、6、8、10、20 LL,进样, 测定峰面积值。以进
样量为横坐标,峰面积为纵坐标, 线性回归,得回归方
程。马钱苷: Y= 798 944 X+ 56 445, r= 0. 999 7, 芍
药苷: Y= 681 818 X+ 9716. 1, r= 0. 999 9。结果表
明, 马钱苷在 0. 16~1. 6 Lg , 芍药苷在 0. 18~1. 8
Lg 与峰面积呈良好的线性关系。
2. 3. 3 样品测定:取浸膏适量,精密称定,用乙腈-水
( 14∶86)溶解,转移置 10 mL 量瓶中,并加至刻度,
摇匀, 用 0. 45 Lm 微孔滤膜滤过, 取 10 LL 进样测
定,计算马钱苷、芍药苷的质量分数。色谱图见图 1。
t / min
1-马钱苷 2-芍药苷
1-loganin 2-paeonif lorin
图 1 对照品(A)和样品(B)的 HPLC图谱
Fig. 1 HPLC Chromatograms of ref erence substances
(A) and sample (B)
2. 4 总苷的紫外-可见分光光度法测定[ 10]
2. 4. 1 标准曲线的制备:精密称取马钱苷对照品适
量,加乙腈-水( 14∶86)配制成 0. 18 mg/ mL 对照品
溶液, 再分别配制 0. 09、0. 045、0. 034、0. 022 5、
0. 011 mg / mL 系列对照品溶液。以溶剂为空白对
照,测定系列对照品溶液的吸光度。以马钱苷的质量
浓度为横坐标,吸光度为纵坐标, 绘制标准曲线, 其
标准曲线方程为 Y = 17. 64 X - 0. 019 6, r =
·200· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 39卷第 2期 2008 年 2 月
0. 999 8。结果表明, 马钱苷在 0. 011~0. 09 mg/ mL
与吸光度呈良好的线性关系。
2. 4. 2 样品测定:取浸膏适量, 精密称定, 10 mL 水
溶解, 用 10 mL 石油醚萃取 1次,再分别用 15、10、
10 mL 水饱和正丁醇萃取,合并正丁醇萃取液,减压
浓缩至干, 用乙腈-水( 14∶86)溶解, 转移置 10 mL
量瓶中,并加至刻度,摇匀, 测定其吸光度值,数值带
入标准曲线方程, 以马钱苷计算其总苷的质量分数。
2. 5 总皂苷的紫外-可见分光光度法测定[ 11]
2. 5. 1 标准曲线的制备:精密称取人参皂苷 Re 加
乙腈-水( 14∶86)溶解, 配制成 0. 14 mg / mL 对照品
溶液, 并稀释。分别吸取 0. 014、0. 028、0. 056、
0. 112、0. 14、0. 28 mg / mL 对照品溶液1 mL 于具塞
试管中,水浴蒸干, 精密加入 0. 2 mL 50 mg / mL 香
草醛-冰醋酸溶液和 0. 8 mL 高氯酸, 振摇混匀后于
65 ℃水浴加热 20 m in, 冰水冷却 5 min,加冰醋酸 5
mL,摇匀。以相同显色剂为空白对照,于 554 nm 测
定其吸光度值。以人参皂苷 Re的质量浓度为横坐
标, 吸光度为纵坐标, 绘制标准曲线, 其回归方程为
Y = 1. 434 8X - 0. 019 6, r= 0. 999 6。结果表明人参
皂苷 Re 在 0. 014~0. 28 mg / mL 与吸光度呈良好
的线性关系。
2. 5. 2 样品测定:取浸膏适量,精密称定, 10 mL 水
溶解, 用 10 mL 石油醚萃取, 再分别用 15、10、10
mL 水饱和正丁醇萃取, 合并正丁醇萃取液,减压浓
缩至干,用乙腈-水( 14∶86)溶解, 转移置 10 mL 量
瓶中,并加至刻度,摇匀, 测定其吸光度值,数值带入
回归方程,以人参皂苷 Re 计算总皂苷的质量分数。
2. 6 均匀设计试验结果及数据处理与分析: 结果见
表 2。
表 2 U9( 95)均匀设计试验结果( n= 5)
Table 2 Results of U9( 95) uniform design test ( n= 5)
序号 乙醇体积分数 X 1
固液比
X 2
提取时间
X3
提取次数
X 4
得膏率
( a) / %
马钱苷/
(m g·g- 1)
芍药苷/
( mg·g- 1)
总苷( b) /
( mg·g - 1)
总皂苷( c) /
(m g·g- 1)
综合得分
( Z)
1 0 7∶1 105 3 34. 04 1. 318 9 0. 535 4 20. 359 4 0. 600 2 10. 43
2 15 9∶1 165 3 35. 07 1. 987 5 0. 512 1 19. 977 0 2. 200 5 10. 72
3 25 11∶1 90 2 31. 74 2. 098 6 0. 650 2 27. 791 0 1. 295 9 14. 35
4 35 13∶1 150 2 34. 26 2. 264 7 0. 762 1 29. 667 7 1. 785 9 15. 44
5 45 6∶1 75 2 27. 31 1. 788 3 0. 827 6 33. 878 4 2. 053 5 17. 80
6 55 8∶1 135 1 27. 56 1. 917 2 0. 592 2 27. 027 8 1. 938 9 14. 15
7 65 10∶1 60 1 26. 80 1. 722 4 0. 708 1 19. 896 4 1. 586 5 10. 48
8 75 12∶1 120 1 26. 74 1. 810 9 0. 629 9 22. 245 0 2. 223 8 11. 84
9 85 14∶1 180 3 29. 24 2. 167 8 0. 778 5 30. 925 5 1. 652 3 16. 02
2. 6. 1 马钱苷的工艺筛选: 由 DPS 统计软件处理
数据, 求得 10余个逐步回归方程, 根据各回归方程
的回归系数、F 值及其显著性检验, 结合试验原理和
经验, 选出优化方程 Y= 0. 985+ 0. 943 X 4- 0. 451
X 4X 4- 0. 000 3 X 2X 3+ 0. 024 X 2X 4+ 0. 004 X 3X 4。
最高指标时各个因素组合: X 1= 0. 58; X 2= 6. 00;
X 3= 179. 99; X 4= 2. 04; 显著水平 P= 0. 010 7, 统计
量值 F= 26. 95,相关系数 R= 0. 989 1,调整后的相
关系数 R a= 0. 970 5, 表明方程拟和度良好, 因素显
著。因此以马钱苷提取率为指标,最佳醇提工艺为:
58%乙醇、液固比为 6 倍量、提取时间 180 m in, 提
取 2次。
2. 6. 2 芍药苷的工艺筛选: 由 DPS 统计软件处理
数据, 求得 10余个逐步回归方程, 根据各回归方程
的回归系数、F 值及其显著性检验, 结合试验原理和
经验, 选出优化方程为: Y = 1. 644+ 0. 665 X 1 -
0. 096 8 X 2- 0. 011 X 3- 0. 738 X 1X 1+ 3×10- 5 X 3
X 3+ 9×10- 3X 2X 3; 最高指标时各个因素组合: X 1=
0. 46; X 2= 6. 00; X 3= 60. 00; X 4= 1. 140 2; 显著水
平P= 0. 001 5, 统计量值 F= 679. 284 5, 相关系数
R= 0. 999 8,调整后的相关系数 R a= 0. 999 0,表明
方程拟合度良好,因素显著。因此以芍药苷提取率为
指标最佳提取工艺为: 46%乙醇、液固比为 6 倍量、
提取时间 60 min,提取 1次。
2. 6. 3 总苷的工艺筛选:由 DPS 统计软件处理数
据, 求得 10余个逐步回归方程,根据各回归方程的
回归系数、F 值及其显著性检验,结合试验原理和经
验, 选出优化方程为: Y = 29. 554- 44. 916X 1X 1 +
0. 118 X 1X 3+ 13. 422 X 1X 4- 0. 033 9 X 3X 4; 最高指
标时各个因素组合: X 1 = 0. 57; X 2 = 6. 07; X 3 =
69. 55; X 4 = 3. 00; 显著水平 P = 0. 025, 统计量值
F= 9. 611 7, R= 0. 951 7,调整后的相关系数R a=
0. 900 8,表明方程拟合度良好, 因素显著。因此以马
钱苷计总苷提取率为指标最佳提取工艺为: 57%乙
醇、液固比为6倍量、提取时间 70 min,提取 3次。
2. 6. 4 总皂苷的工艺筛选:由 DPS 统计软件处理
·201·中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 39卷第 2期 2008 年 2 月
数据, 求得 10余个逐步回归方程, 根据各回归方程
的回归系数、F 值及其显著性检验, 结合试验原理和
经验,选出优化方程为: Y = - 1. 496+ 0. 088 X 3-
45. 103 X 1X 1- 0. 098X 2X 2- 3×10- 3X 3X 3+ 4. 453
X 1X 2- 0. 035 X 1X 3+ 0. 004 X 3X 4; 最高指标时各个
因素组合: X 1 = 0. 63; X 2 = 13. 90; X 3 = 112. 73;
X 4= 3. 00; P= 0. 021 0,统计量值 F= 1348. 79, R=
0. 999 9,调整后的相关系数 Ra= 0. 999 6, 表明方程
拟和度良好,因素显著。因此以人参皂苷Re计总皂
苷提取率为指标最佳提取工艺为: 63%乙醇、液固比
为 14倍量、提取时间 113 min,提取 3次。
2. 6. 5 综合指标的筛选: 为使结果分析更客观,采
用加权评分法,根据浸膏率( a)、总苷的量( b)和总皂
苷的量( c) , 确定三者的权重系数, 对 3 项指标进行
加权求和,可得到综合评分( Z ) ( Z= 0. 2a+ 0. 5b+
0. 3c)。综合评分的工艺筛选,通过 DPS统计软件处
理数据,求得 10余个逐步回归方程,根据各回归方
程的回归系数、F 值及其显著性检验,结合试验原理
和经验,选出优化方程为: Y = 16. 958- 0. 219X 2-
22. 884 9 X 1X 1 + 0. 072 9 X 1X 3 + 6. 599 X 1X 4 -
0. 016 7 X 3X 4 ; 最高指标时各个因素组合: X 1 =
0. 60; X 2 = 9. 46; X 3 = 71. 85; X 4 = 3. 00; P =
0. 026 8, F= 9. 231 2; R= 0. 949 9; 调整后的相关系
数R a= 0. 897 0。因此综合得分的筛选结果是: 58%
乙醇,液固比为9倍量,提取时间72 min,提取 3次。
综合考虑, 选取 58%乙醇, 其他条件取最大值, 即:
58%乙醇, 14 倍量提取 3次, 每次 180 min,作为均
匀设计的优选工艺。
2. 7 验证试验:取金匮肾气丸处方粗粉,以 14倍量
的 58%乙醇回流提取 3次, 每次 180 m in。减压回收
乙醇, 干燥。结果得膏率为 33. 22%, 马钱苷和芍药
苷的量分别为 2. 477 0、0. 768 4 mg / g ;以马钱苷计
总苷的量为 34. 178 2 mg / g; 以人参皂苷 Re 计总皂
苷的量为 4. 910 8 mg/ g。验证结果与均匀设计试验
预测结果较接近。
3 讨论
由于苷类和皂苷均为中等极性物质,所以选择
不同体积分数的乙醇提取。在金匮肾气丸组方中, 选
择苷类的代表药山茱萸、牡丹皮中的有效成分马钱
苷和芍药苷为测定标准。马钱苷和芍药苷性质比较
稳定,容易检测。选择得膏率、总苷的量及总皂苷的
量为指标,由于本方中皂苷的量较少,所以设其权重
系数为0. 3。马钱苷和芍药苷均属于总苷范围,所以
加权时没有考虑它们。
用DPS 软件处理后,马钱苷和总苷的最佳提取
溶剂条件为分别为 57 %和 58%乙醇溶液, 总皂苷
的最佳条件为 63%乙醇, 芍药苷为 46%乙醇, 由综
合得分筛选的最佳条件为 58%乙醇,由于皂苷的量
较少, 最终选择 58%乙醇提取; 其他的各条件均选
择了软件处理后的最大值。验证试验的结果显示, 马
钱苷、总苷和总皂苷的量较均匀设计试验各结果都
好, 而芍药苷的量略低, 提示芍药苷的提取条件中,
乙醇体积分数占重要因素。
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《中草药》重要启事
从 2008年第 1期开始本刊所刊用文章文后的参考文献使用原语种撰写,按照国家标准《文后参考文献
著录规则》( GB/ T 7714-2005)书写。具体参考文献书写示范例见本刊 2008年第39卷第1期上刊登的“《中草
药》杂志 2008年投稿须知”。
·202· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 39卷第 2期 2008 年 2 月