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Orthogonal optimization of extract technology for ursolic acid from Sambucus chinensis

陆英中乌索酸提取工艺的正交优选



全 文 :·药剂与工艺·
陆英中乌索酸提取工艺的正交优选
李开泉 1 ,邹盛勤 1 ,陈 武 1 ,张绍良 2 ,刘艳凌 2 ,叶文峰 1
( 1. 宜春学院生物工程研究所 ,江西 宜春  336000; 2. 青龙高科技股份有限公司 ,江西 宜春  336000)
摘 要: 目的 筛选乌索酸提取的最佳工艺条件。方法 根据乌索酸的理化特性 ,选取乙醇浓度、乙醇用量、提取时
间、除杂剂浓度 4个因素 ,每因素各取 3水平进行正交试验。 结果 采用 7倍量 90%乙醇加热回流 2次 ,每次 1 h,
3%除杂剂除杂为最佳提取工艺条件。 结论 本工艺先进合理、实用可行 ,有利于工业化生产。
关键词: 陆英 ;乌索酸 ;正交优选
中图分类号: R284. 2; R286. 02   文献标识码: B   文章编号: 0253 2670( 2003) 09 0791 02
Orthogonal optimization of extract technology for ursolic acid from Sambucus chinensis
LI Kai-quan
1
, ZO U Sheng-qin
1
, CHEN Wu
1
, ZHANG Shao-liang
2
, L IU Yan-Ling
2
, YE Wen-feng
1
( 1. Institute o f Bio lo gical Engineering , Yichun Co lleg e, Yichun 336000, China;
2. Qinglong Hitech Co . , Ltd. , Yichun 336000, China )
Abstract: Object  To research and choo se the best technolog y condi tions fo r ex t racting ursolic acid
f rom Sambucus chinensis Lindl. Methods  Acco rding to phy sicochemical character of urso lic acid, orthogo-
nal design and tests of ex t ract technolo gy fo r ursolic acid w ere car ried on, and four factors w ere cho sen
such as concentration, quanti ty o f ethanol , ex t racting time, concentration of clearing agent , and three lev-
els of each facto r w ere used fo r o rthogonal design and test. Results  That w as the best techno logy condi-
tion that ursolic acid was ex t racted by means o f ethyl alcohol ( 90% ) o f 7 times as much as raw ma terials,
and i t i s heated 2 times ( each 1 h) , and the concentration of clearing agent was 3% . Conclusion  Tha t is
a bet ter technolo gy for indust rial production because i t is advanced and ra tional, practical and feasible.
Key words: Sambucus chinensis Lindl. ; ursolic acid; o rthogonal optimization
  乌索酸 ( ursolic acid)又名熊果酸、乌苏酸 ,是陆
英中的主要活性成分 [1, 2 ] ,属五环三萜类化合物 ,具
有保肝、抗肿瘤、抗菌消炎、降血糖、调血脂等作
用 [3, 4 ]。乌索酸在植物界分布广泛 ,但其含量均很低。
因此 ,研究乌索酸的最佳提取工艺条件 ,提高其得
率 ,对充分利用植物资源具有重要意义。因此 ,本实
验采用正交设计对从陆英中提取乌索酸工艺进行了
优选。
1 实验部分
1. 1 材料与试剂: 原植物采自宜春市 ,经江西省药
物研究所张海道研究员鉴定为忍冬科植物陆英
Sambucus chinensis Lindl.。 95%乙醇 (食用级 ) ,活
性炭为分析纯 ,乌索酸对照品由中国药品生物制品
检定所提供。
1. 2 检测仪器: Waters— 600型高效液相色谱仪
(美国 ) , Nicolet IM PACT— 400型傅里叶变换红外
光谱仪 (美国 ) , INOV A— 500型 1H及 13 C核磁共振
光谱仪 (美国 ) , Autospec— Ultima ETOF EI及
Magnet BPM型质谱仪 (美国 ) ,显微熔点测定仪 (北
京分析仪器厂 ) ,三用紫外线分析仪 (江阴市申港电
光仪器厂 )。
1. 3 方法与结果
1. 3. 1 试验设计:根据乌索酸的理化特性 ,研究乙
醇浓度 ( A)、乙醇用量 ( B)、提取时间 ( C)、除杂剂浓
度 ( D)为因素 ,每因素中取 3水平 ,见表 1。
1. 3. 2 提取工艺: 称取陆英干粉各 800 g ,置圆底烧
瓶中 ,加规定量的一定浓度的乙醇 ,加热回流提取 2
次。滤过 ,合并提取液 ,减压回收乙醇得浸膏 ,加水沉
降 2次 (时间 10~ 12 h) ,滤取沉降物 ,加“XY-1号”
除杂剂除去脂类、酚类及叶绿素等杂质 ,再用乙醇溶
解 ,加活性炭脱色 ,经凝析分离 ,纯化精制 ,于 70℃
以下烘干得乌索酸。 结果见表 2,方差分析见表 3。
·791·中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s 第 34卷第 9期 2003年 9月
收稿日期: 2002-11-18基金项目:国家高技术研究发展计划 ( 863计划 )重点资助项目 ( 2002AA2Z3217)作者简介:李开泉 ( 1954— ) ,男 ,江西丰城市人 ,副研究员 ,在国内外发表学术论文 58篇 ,主要研究方向为天然药物研究与开发。
Tel: ( 0795) 3201098
表 1 因素水平表
Table 1  Factors and levels
水平 因  素
A /% B /倍 C /h D/%
1 85 7. 0 1. 0+ 1. 0 3
2 90 7. 5 1. 0+ 1. 5 2
3 95 8. 0 1. 5+ 1. 5 1
表 2  L9 ( 34 )正交试验结果
Table 2  Results of L9 ( 34 ) orthogonal test
试验号 A B C D 乌索酸产量 / g
1 1 1 1 1 1. 50
2 1 2 2 2 1. 17
3 1 3 3 3 1. 31
4 2 1 2 3 1. 52
5 2 2 3 1 1. 53
6 2 3 1 2 1. 23
7 3 1 3 2 0. 10
8 3 2 1 3 0. 15
9 3 3 2 1 0. 50
K 1 4. 04 3. 12 2. 88 3. 53
K 2 4. 28 2. 85 3. 19 2. 50
K 3 0. 75 3. 10 3. 00 3. 04
R 3. 55 0. 27 0. 31 1. 03
表 3 方差分析
Table 3 Variance analysis
方差来源 离均差平方和 自由度 方差 F值 显著性
A 2. 59 2 1. 30 130 P < 0. 01
B 0. 01 2
C 0. 02 2
D 0. 18 2 0. 09   9 P < 0. 05
误差 ( B+ C) 0. 03 4 0. 01
  F 0. 05( 2, 4)= 6. 94  F 0. 01 ( 2, 4)= 18. 00
  结果表明 ,乙醇浓度和除杂剂浓度对提取率影
响差异具有显著性 ,因素 A取 A2为好 ,因此 D取
D1为好 , B、 C均不显著 ,其水平可任取。确定其最佳
工艺为 A2B1 C1D1 ,即以 7倍量 90%的乙醇加热回流
2次 ,每次 1 h,除杂剂浓度为 3%。
1. 3. 3 工艺验证:取陆英干粉 8 kg,共 5份 ,照优选
出的工艺条件进行提取 ,结果乌索酸产量在 15. 36~
16. 13 g ,均值为 15. 74 g , RSD为 2. 14% (n= 5) ,其
纯度均达 95%。表明本工艺条件对提取陆英中乌索
酸是比较稳定的。
2 产品检测分析
2. 1 理化常数测定:样品为无色针状结晶 ,不溶于
水和石油醚 ,易溶于乙醇、丙酮、氯仿等有机溶剂 ,
[α]D20+ 65°( c, 0. 095, EtO H) , mp 285℃~ 287℃ ,
与乌索酸对照品混合熔点不下降。
2. 2 含量测定
2. 2. 1 色谱条件: 填充剂 C18 -ODS,检测波长 220
nm,灵敏度 0. 005 AU FS,流动相为甲醇 -水 ( 88∶
12) ,临用前经脱气处理 ,流速 0. 6 mL /min,柱温
25℃。
2. 2. 2 测定方法与结果:精密称取干燥至恒重的乌
索酸样品和对照品各 2 mg ,加甲醇 (色谱纯 ) 1 mL
溶解制成样品液及对照品液。 精密吸取样品液及对
照品液各 10μL进样测定 ,结果两者相对保留时间
完全相同 ,样品中乌索酸含量用面积归一化法处理
为 98. 96%。
2. 3 产品鉴定:产品 IR, 1 HNMR, 13 CNMR光谱数
据与文献值 [5, 6 ]一致。根据样品的理化常数及其光谱
数据确证为乌索酸。
3 讨论
3. 1 通过乙醇浓度、乙醇用量、提取时间、除杂剂浓
度 4因素各 3水平的正交试验 ,结果表明以 7倍量
90%乙醇提取 2次 ,每次 1 h,除杂剂浓度 3%为合
理的工艺条件 ,对陆英 (干品 )的提取率达 90. 2%。
3. 2 本工艺中仅以乙醇为溶剂 ,采用自制“ XY-1
号”除杂剂 ,未加用其他有机溶剂 ,确保了乌索酸产
品无有毒有害溶剂残留 ,而且解决了同分异构体齐
墩果酸分离的难题 ,为生产高纯度的乌索酸创造了
有利条件 ,有利于工业化生产。
  致谢:乌索酸的质谱、核磁共振谱由中国医学科
学院药物研究所方起程教授代测。
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·792· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s 第 34卷第 9期 2003年 9月