免费文献传递   相关文献

Technical condition for semi-bionic extraction of Vernonia anthelmintica by uniform design

均匀设计优选驱虫斑鸠菊的半仿生提取工艺研究



全 文 :浓度 ,计算提取率。两种提取方法结果见表 3。可
知微波法对有效成分的提取率较药典法高 ,而且还
节约了时间。
表 3  微波辅助与《中国药典》法提取舒胸片中有效成分的
比较( n = 3)
Table 3 Comparison between microwave2assistant and
Pha rmacopeia method on extracting active
ingredients in Shuxiong Tablets ( n = 3)
提取
方法
阿魏酸提
取率/ %
羟基红花黄色素 A
提取率/ %
总耗时/ h
微波法 831 00 ±21 96 851 34 ±11 60 1123
药典法 791 13 ±31 15 701 84 ±21 79 4100
3  讨论
通过单因素试验确定了各影响因素的较优水平
范围 ,在此基础上采用均匀设计法进一步优化出微
波辅助提取舒胸片方的最优工艺条件 ,得出阿魏酸
的提取率为 83100 % ,羟基红花黄色素 A 的提取率
为 85134 % ,均高于药典法的提取率 ,其原因可能在
于微波辅助提取不同于传统加热方式的基于热传导
作用的外加热 ,而是通过偶极子旋转和离子传导两
种方式内外同时加热[4 ] ,升温迅速导致药材基质结
构组织发生变化 ,材料变得疏松 ,减小了传质阻力 ,
从而达到提高提取效果的目的。
《中国药典》2005 年版一部中舒胸片处方工艺
为三七粉碎成细粉直接压片 ,川芎先单提 1 次 ,药渣
再与红花混提 2 次 ,总共为提取 3 次。因此 ,本实验
首先优选川芎单次微波辅助提取的工艺条件 ,再优
选混提的工艺条件。由于混提过程中尚能提取部分
阿魏酸 (测得阿魏酸的提取率为 15 %左右) ,故最后
阿魏酸 3 次总提取率为 83100 %。
本实验以多成分提取率为考察指标 ,研究微波
技术对舒胸片方中活性成分提取率的影响 ,并将对
制剂的理化性质及有效成分的药理和药物疗效、不
良反应作进一步考察 ,为微波提取舒胸片方工艺的
可行性提供参考。
参考文献 :
[ 1 ]  张 力 , 孙秀利 , 王松青 ,等. 微波法提取葡萄籽中原花青素
的工艺研究 [J ] . 中草药 , 2007 , 38 (12) :180821811.
[ 2 ]  Kwon J H , Belange J M R , Pare J R J , et al . Application of
t he microwave2assisted process (MAP TM) to t he fast ext rac2
tion of ginseng saponins [J ] . Food Res I nt , 2003 ,36 (5) :
4912498.
[ 3 ]  Pare J R , Miche S. Microwave2assisted natural product s ex2
t raction [ P] . US : 5002784 , 1991.
[ 4 ]  Pare J R J ,Belanger J M R , StaffordS S. Microwave2assisted
Process (MAP TM ) ; a new tool for t he analytical laboratory
[J ] . T rend A nal Chem , 1994 ,13 (4) :1762184.
均匀设计优选驱虫斑鸠菊的半仿生提取工艺研究
刘晓东1 ,闫  明2

,高丽丽3 ,霍仕霞1 ,张兰兰1
(1. 石河子大学药学院 ,新疆 石河子  832003 ; 2. 新疆维吾尔自治区维吾尔医药研究所 ,新疆 乌鲁木齐  830049 ;
3. 长江大学研究生学院 ,湖北 荆州  434023)
摘  要 :目的  优选驱虫斑鸠菊的半仿生提取的最佳工艺条件。方法  以指纹图谱共有峰 HPLC 总面积、总黄酮、
干浸膏得率等为综合评定指标 ,采用均匀设计及指纹图谱优选驱虫斑鸠菊半仿生提取法的条件。结果  优化条件
结合工业生产实际 ,确定其半仿生提取法工艺条件为 :3 次煎煮用 80 %乙醇的 p H 值依次 610、615、810 ;煎煮时间
依次为 1、015、015 h。结论  驱虫斑鸠菊的提取工艺采用半仿生提取 ,均匀设计优选相关参数效果较好。
关键词 : 驱虫斑鸠菊 ;半仿生提取法 ;均匀设计
中图分类号 :R28412    文献标识码 :A    文章编号 :025322670 (2009) 0120049204
Technical condition for semi2bionic extraction of Vernonia a nt helmintica by uniform design
L IU Xiao2dong1 , YAN Ming2 , GAO Li2li3 , HUO Shi2xia1 , ZHAN G Lan2lan1
(1. College of Pharmacy , Shihezi University , Shihezi 832003 , China ; 2. Xinjiang Institute of Traditional Uighur Medicine ,
Urumqi 830049 , China ; 3. Graduate School , Yangtze University , Jingzhou 434023 , China. )
Abstract : Objective  To optimize t he best condition of semi2bionic ext raction for V ernoni a ant hel mi n2
·94·中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 1 期 2009 年 1 月
①收稿日期 :2008206205   
基金项目 :国家科技支撑计划项目 (2007BAI30B00 ; 2007BAI48B06)
作者简介 :刘晓东 (1980 —) ,男 ,河南商丘人 ,硕士研究生 ,从事仪器分析新方法及新药研究。
Tel :15894683921  E2mail : xiaodongliu204 @hot mail . com3 通讯作者 闫 明 Tel : (0991) 2574309  Fax : (0991) 2557730  E2mail :yanming21cn @sohu. com
t ica . Methods  The best condition of t he semi2bionic ext raction for V . ant helmi ntica by uniform design
was optimized wit h total H PL C integrate area of common peaks in fingerp rint s , total flavonoids and dried
ext ract weight as t he indexes. Results  According to indust ry p roduction condition , t he best technical con2
dition : p H values of 80 % et hanol for the 1st , 2nd , and 3rd decoctions were in order of 610 , 615 , and 810 ,
and t he ext raction time were 1 , 015 , and 015 h , respectively. Conclusion  It is bet ter for V . ant hel mi ntica
ext racted by semi2bionic ext raction , and t he paramet rs are optimized by uniform design.
Key words : V ernoni a ant hel mi ntica (Linn. ) Willd. ; semi2bionic ext raction ; uniform design
  驱虫斑鸠菊 V ernoni a ant helmi ntica (Linn. )
Willd. 为菊科斑鸠菊属一年生草本植物 ,别名印度
山茴香 ,在新疆和田、阿克苏 ,云南西部有栽培 ,为新
疆维吾尔医用药 ,具有清除异常黏液质、驱虫、消肿、
散寒止痛等作用 ,用于治疗湿寒性胃痛、肝病、白癜
风等病症 ,其中治疗白癜风有突出的疗效。本实验
采用均匀设计对其进行半仿生提取法研究 ,建立了
其有效黄酮部位的指纹图谱 ,用相关系数计算指纹
图谱各共有峰的相关性 ,以各共有峰相对峰面积的
变化考察各共有峰的异同 ,并以指纹图谱共有峰
H PL C 总面积、总黄酮、干浸膏得率为综合评定指
标 ,优选其半仿生提取法工艺条件 ,为其作用物质基
础及药效学研究奠定基础。
1  仪器与材料
GBC 紫外可见分光光度计 ;美国 Waters1525
二元泵高效液相色谱仪 ,Waters2996 二极管阵列检
测器 , Empower 数据采集系统 ; Milli —Q 超纯水纯
化系统 (18 MΩ ,Millipore 公司) ; SGT7200 HB T 型
超声清洗器 (上海冠特超声仪器有限公司) ; PB —10
型精密 p H 计 (北京赛多利斯有限公司) ;BS110S 电
子天平 (北京赛多利斯有限公司) ; T GL —16B 型离
心机 (上海安亭科学仪器厂) 。
驱虫斑鸠菊药材由新疆华康制药有限公司提
供 ,经新疆维吾尔自治区药物研究所张彦福研究员
鉴定为菊科植物驱虫斑鸠菊 V . ant helmi ntica
(Linn. ) Willd. 的成熟瘦果。
芦丁对照品 (中国药品生物制品检定所) ,高效
液相用甲醇为色谱纯 ,水为超纯水 ,其余试剂均为分
析纯。
2  方法与结果
211  实验设计 :为保证试验的可比性和重复性 ,依
据半仿生提取法理论 ,在药材粒度、温度、滤过、浓缩
等条件一致的情况下考察 3 次煎煮 p H 值及煎煮时
间 ,以指纹图谱共有峰 H PL C 总面积、总黄酮的量
和干浸膏得率为指标 ,采用 U9 (91 ×33 ) 均匀设计表
安排试验[1 ] ,见表 1。
表 1  U9 ( 91 ×33 )均匀设计
Table 1  U9 ( 91 ×33 ) uniform design
试验号 A 第 1 煎 p H B 第 2 煎 p H C 第 3 煎 p H D 总提取时间/ h
1 2100 71 00 91 00 410
2 4100 61 50 91 00 210
3 2150 61 50 81 00 310
4 3100 71 50 81 50 210
5 5150 71 00 81 00 210
6 3150 71 00 81 00 410
7 4150 71 50 91 00 310
8 5100 71 50 81 50 310
9 6100 61 50 81 50 410
212  提取液的制备 :精密称取 9 份驱虫斑鸠菊药材
(过 20 目筛) ,每份 10 g ,以 80 %乙醇加热回流提取
3 次 ,3 次用量依次为药材的 10、8、8 倍[2 ] ,p H 值按
表 1 安排 ,3 次煎煮时间为 2 ∶1 ∶1 ,煎煮液 4 000
r/ min 离心 10 min ,合并上清液 ,置 250 mL 量瓶中 ,
加 80 %乙醇至刻度 ,制得 1~9 号样品 (相当于原药
材 0104 g/ mL) 。
213  提取液指纹图谱中共有峰相对峰面积和
HPL C 总面积的测定
21311  色谱条件 : Shim2pack V P2ODS C18 色谱柱
(150 mm ×416 mm , 5μm) ;流动相 :甲醇2015 %磷
酸水溶液 ,梯度洗脱程序 ,0~120 min ,25 %~75 %
甲醇[3 ] ;体积流量 :1 mL/ min ;检测波长 :280 nm ;进
样量 :10μL 。
21312  供试品溶液的制备 :精密吸取 1~9 号样品
溶液 2 mL ,置 25 mL 量瓶中 ,加 80 %乙醇至刻度 ,
摇匀 ,经 0145μm 微孔滤膜滤过 ,即得。
21313  重现性试验 :取同一样品溶液 (1 # 样品) ,制
备 6 份供试品溶液 ,分别进样 ,测得各共有峰总峰面
积的 RSD < 2112 %。
21314  稳定性试验 :取供试品溶液 (1 # 样品) ,分别
在 0、4、8、12 h 测定指纹图谱 ,测得各共有峰总峰面
积的 RSD < 2103 % ,表明样品溶液在 12 h 内稳定。
21315  共有峰的选择 : 按色谱峰占总峰面积的
015 %以上的共有峰入选的原则选择共有峰[4 ] 。
·05· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 1 期 2009 年 1 月
21316  指纹图谱的建立[4 ] :利用 Empower 工作站
计算软件对 9 个驱虫斑鸠菊的半仿生提取液的指纹
图谱进行重叠 ,符合匹配要求 ,见图 1。将色谱工作
站数据导入Excel2002软件 ,经谱峰匹配后产生11
个共有峰 ,以供试品各峰的平均值 (即标准样品) 为
t/ min
图 1  驱虫斑鸠菊的半仿生提取液指纹图谱的重叠图
Fig. 1  Overlapping chromatograms of solution by semi2
bionic extraction for V. ant helmintica
对照模板 ,计算相对峰面积 (以峰面积适中的 2 号峰
作为参比峰) ,利用 Excel 2002 软件[5 ] ,采用相关系
数的方法计算驱虫斑鸠菊的半仿生提取液指纹图谱
相对峰面积的相似度 ,结果见表 2。计算 9 个半仿
生提取液共有峰的总峰面积 ,结果见表 3。
214  总黄酮的测定
21411  对照品溶液的制备 :精密称取 105 ℃干燥
至恒重的芦丁对照品 20 mg ,置 100 mL 量瓶中 ,加
80 %乙醇适量 ,置水浴微热使溶解 ,放冷 ,加 80 %乙
醇稀释至刻度 ,摇匀 ;精密吸取 25 mL 置 50 mL 量
瓶中 ,加 80 %乙醇稀释至刻度 ,摇匀 ,即得 (每毫升
中含芦丁 011 mg) ,置于 4 ℃冰箱保存。
21412  供试品溶液的制备 :精密量取样品液 1 mL ,
置 50 mL 量瓶中 ,加 80 %乙醇适量 ,超声处理 (功率
135 W ,频率 59 k Hz) 10 min ,放冷 ,加 80 %乙醇至
刻度 ,摇匀 ,得 1~9 号供试品溶液。
表 2  半仿生提取液的 HPLC指纹图谱中共有峰的相对峰面积
Table 2  Relative areas of common peaks in f ingerprints of solution by semi2bionic extraction
峰 号
共有峰的相对峰面积
1 # 2 # 3 # 4 # 5 # 6 # 7 # 8 # 9 # 平均值
1 3125 31132 3186 31226 31015 21965 21803 21422 21491 31018
2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
3 5124 91198 91777 9136 81848 81518 71843 71775 71105 81185
4 01078 0142 01278 01212 01466 014 01337 01328 01266 01309
5 01435 11207 01878 01878 11203 11322 11176 11094 11011 11023
6 01264 01533 01469 01447 01502 01465 0142 01342 01345 01421
7 01641 01873 11049 01907 01825 01687 01713 01535 01404 01737
8 0111 0 01105 0 01094 01037 01083 0 01134 01063
9 01075 01089 0107 01039 01086 0 01085 0 0 01049
10 01059 01063 01046 01052 011 0 0 01058 01125 01056
11 01068 01058 01064 01083 01058 0 01054 0103 0 01046
相关系数 01970 01999 01999 01999 01999 01999 1 01998 01999 1
21413  线性关系的考察 :精密吸取芦丁对照品溶液
010、110、210、310、410、510 mL 分置 10 mL 量瓶
中 ,分别加 80 %乙醇至 510 mL ,精密加入 5 %亚硝
酸钠溶液 013 mL ,摇匀 ,放置 6 min ,加 10 %硝酸铝
溶液 013 mL ,摇匀 ,放置 6 min ;再加 4 %氢氧化钠
溶液 4 mL ,用 80 %乙醇稀释至刻度 ,摇匀 ,放置
15 min ,以相应试剂作空白 ,于 510 nm 处测定吸光
度。以吸光度为纵坐标 ,质量浓度为横坐标绘制标
准曲线 ,得回归方程 Y = 121499 X - 01014 8 , r =
01999 0。结果表明芦丁在 0~500μg 线性良好。
21414  精密度试验 : 精密吸取芦丁对照品溶液
3 mL ,显色后 ,重复测定 6 次吸光度值 ,计算吸光度
值的 RSD 为 0111 %。
21415  重现性试验 :取同一提取液 5 份 ,显色后测
定其 吸 光 度 , 计 算 得 总 黄 酮 质 量 浓 度 的
RSD 11 0591 %
21416  加样回收率试验 :精密量取 1 号样品溶液
310 mL ,6 份 ,分别加入 011 mg/ mL 芦丁对照品溶
液 210 mL ,显色后测定 ,计算总黄酮质量浓度 ,结果
平均回收率为 98104 % ,RSD 为 2101 %。
21417  样品中总黄酮测定 :取 1~9 号供试品溶液
各 5 mL ,分别置于 10 mL 量瓶中 ,显色 ,于 510 nm
处测定吸光度 ,代入回归方程 ,计算总黄酮的质量分
数 ,结果见表 3。
·15·中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 1 期 2009 年 1 月
215  干浸膏得率的测定 :精密吸取 1~9 号提取液
各 10 mL ,分别置于已烘至恒重的蒸发皿中 (105 ℃
恒重 2 h) ,蒸发溶剂至微量水分后 ,移入恒温干燥
箱恒重 3 h 后 ,置干燥器内 30 min ,称定质量并计算
干浸膏得率 ,结果见表 3。
216  工艺条件的优化 :为消除各指标量纲及各指标
变量范围相差悬殊造成的影响 ,将指纹图谱共有峰
H PL C 总面积[6 ] 、总黄酮、干浸膏得率 3 个指标的数
据进行多指标综合评分。评分时以各指标的最大值
为参照将数据进行归一化 ,根据各指标在提取工艺
选择中的主次地位 ,给予不同的加权系数 ,总黄酮质
量分数、H PL C 总面积和干浸膏得率的权重系数分
别为 015、013、012。以标准化的指标值加权后求和
得 Y 值作为综合评价指标进行统计分析 ,结果见表
3。其中综合评价指标 Y = 015 ×A ×100/ 84125 +
013 ×B ×100/ 730 991 + 012 ×C ×100/ 37125。
将最终结果输入均匀设计软件 ,用逐步回归法
进行二次多项式回归 ,得回归方程 : Y = 571 196 +
表 3  正交试验结果及综合评分法处理
Table 3  Results of orthogonal test and comprehensive score
试验号 A B C D 总黄酮/ (mg ·g - 1) HPLC 总面积 (AU) 干浸膏得率/ (mg ·g - 1) 综合评价指标 ( Y)
1 2100 7100 91 00 4100 841 25 (50100) 595 385 (24142) 371 25 %(201 00) 941 42
2 4100 6150 91 00 2100 561 00 (33125) 641 409 (26131) 191 25 %(101 34) 691 90
3 2150 6150 81 00 3100 611 00 (36120) 711 694 (29122) 211 75 %(111 68) 771 10
4 3100 7150 81 50 2100 561 00 (33125) 596 171 (24148) 191 25 %(101 34) 681 07
5 5150 7100 81 00 2100 631 00 (37140) 730 991 (30100) 221 50 %(121 08) 791 48
6 3150 7100 81 00 4100 651 25 (38170) 625 703 (25168) 221 25 %(111 94) 761 32
7 4150 7150 91 00 3100 671 50 (40105) 632 549 (25195) 221 75 %(121 22) 781 22
8 5100 7150 81 50 3100 581 50 (34170) 625 468 (25168) 211 25 %(111 40) 711 78
9 6100 6150 81 50 4100 641 25 (38115) 661 924 (27118) 231 50 %(121 62) 771 95
11846 5 X1 2 - 01464 7 X4 2 - 01587 1 X1 X2 -
01129 9 X2 X3 + 21309 8 X3 X4 , r = 01976 7 ,显著性
水平α= 0105 ,检验值 Ft = 91340 1 ,临界值 F(0105 ,
4 ,3) = 61895 0 ,回归方程显著。再将方程在计算机
上进行优化处理 ,得出优化结果。确定优选结果为
A = 51862、B = 61646、C = 81000、D = 21000 ,结合工
业生产实际 ,确定其半仿生提取法工艺条件为 :三煎
用水的 p H 值依次为 610、615、810 ,煎煮时间依次
为 1、015、015 h。
217  验证性试验 :按照优化所得工艺条件 ,制备 3
批样品 ,分别对各指标进行测定考察。结果 , HPL C
总面积为 694 357 ;总黄酮质量分数为 78104 mg/ g ,
干浸膏得率为 29109 mg/ g , Y = 90152 ,接近预测值 ,
说明优选条件可行。
3  讨论
目前对于驱虫斑鸠菊的研究较少 ,报道较多的
是其总黄酮部位在治疗白癜风方面疗效显著 ,其真
正起作用的有效成分有待进一步研究。本实验采用
半仿生技术对其进行提取 ,以模仿口服药物在胃肠
道的转运过程 ,对于作用物质基础不明确而又疗效
确切的药物 ,半仿生提取法相比之下则更能确切反
应药物真正的作用基础。
在指纹图谱的建立中 ,流动相曾尝试考察了甲
醇2012 %甲酸、甲醇2014 %甲酸、甲醇21 %甲酸系统 ,
但结果不是太理想 ,改流动相系统为甲醇2015 %磷
酸梯度洗脱 ,结果峰形较好 ,色谱峰较多。检测波长
采用二极管阵列检测器扫描 ,在 242、280、289、356
nm 处吸收峰较多 ,综合参考文献、峰形及色谱峰的
个数 ,选用测定波长 280 nm、参比波长 220 nm。
从图 1 和表 2 可以看出 ,2 # ~9 # 样品的相关系
数大于 0199 ,说明 2 # ~9 # 样品与供试品各峰的平
均值的相似度较高 ,而 1 # 样品的相关系数低于
0198 ,与样品各峰的平均值相差较大 ,从测定结果
看 ,9 个半仿生提取液的指纹图谱比较相似 ,但色谱
峰之间的相对峰面积并不相同 ,由此可以看出均匀
设计所安排的实验结果之间有差别。
参考文献 :
[ 1 ]  程艳芹 ,孙秀梅 ,张兆旺 ,等. 均匀设计法优选甘草的半仿生
提取工艺条件[J ] . 中药材 ,2007 ,30 (5) : 5982601.
[ 2 ]  于鲁海 ,孙  力 ,李燕菊 ,等. 驱虫斑鸠菊制剂提取工艺优选
[J ] . 新疆医科大学学报 ,2002 ,25 (3) : 2402241.
[ 3 ]  孙  力 ,尚  靖 ,李红健 ,等. 驱虫斑鸠菊抗肿瘤活性部位的
初步研究[J ] . 中国现代中药 ,2006 ,8 (11) : 10212 , 16.
[4 ]  王丽聪 ,曹玉华 ,徐红兰 ,等.银黄口服液的质量控制及其高效液相
色谱指纹图谱的研究[J ].色谱 ,2006 ,24(4) : 3672372.
[ 5 ]  苗爱东 ,孙殿甲. Excel 2002 在中药指纹图谱相似度计算中
的应用[J ] . 药学进展 ,2003 ,27 (1) : 51254.
[ 6 ]  惠建国 ,孙秀梅 ,张兆旺. 苦参半仿生提取法与水提法的比较
[J ] . 山东中医药大学学报 ,2007 ,31 (3) : 2452246 , 255.
·25· 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs  第 40 卷第 1 期 2009 年 1 月