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Application of microwave technique to extraction of free anthraquinones in Rheum emodi

微波技术在大黄游离蒽醌浸提中的应用



全 文 :15℃ /min的速率从 60℃程序升温至 160℃ ,再以
6℃ /min的速度从 160℃程序升温至 220℃ ,并保
持 2 min;载气为氦气。
质谱分析条件: 电子轰击法 ( EI) ,电子能量
70 eV,灯丝发射电流为 0. 25 m A,电子倍增器电压
1250 V, 接 口 温度 为 250℃ , 扫 描 速 度 33~
500 amu /s。用微量进样器取 1μL甲酯化样品进样 ,
根据标准图谱进行组份的质谱定性。
数据采用计算机自动处理系统 ,用 N BS谱库检
索。将所得质谱图与 GC-M S系统质谱图数据检索
分析 ,面积归一化法计算各组份的相对含量。
2 结果与讨论
2. 1  AgNO3水溶液浓度对络合的影响: 用络合反
应前后油相中脂肪酸酯的质量变化来表示 AgNO3
浓度变化对喜树种子脂肪酸酯中各种成分从油相转
移至水相的能力大小的影响 ,见图 1-A。
由实验结果可知 , AgNO3水溶液浓度低时 ,仅
有很少的α-亚麻酸进入水相 , AgNO3水溶液浓度达
到 5 mol /L时 , 80%α-亚麻酸都富集到了水相中。
但考虑到当 AgNO3水溶液浓度达到 5 mol /L
时 ,富集到水相中的脂肪酸酯中α-亚麻酸的纯度降
低 ,而当 AgNO3水溶液浓度达到 4 mol /L时 ,富集产
物中α-亚麻酸的相对含量已经高于 90% ,因此 ,当
AgNO3水溶液浓度为 4 mol /L时 ,络合效果最佳。
图 1  AgNO3浓度 (A)和反应温度 (B)
对脂肪酸酯收率的影响
  经检索及与质谱标准对照确认 ,油相与水相中
各组份以及保留时间和相对含量见表 1。 浓缩后的
产物中α-亚麻酸相对含量达到 91. 245% 。
2. 2 反应温度对络合作用的影响:图 1-B表示富集
产物得率随着温度变化的关系。当温度为 0℃时 ,产
物的得率最高 ;随着温度的上升 ,得率缓慢下降 ;当
温度高于 15℃后得率迅速下降。因此 ,此络合反应
温度应控制在 15℃以下。
表 1 油相与水相中脂肪酸的组成及相对含量
序号 保留时间
( min )
化合物名称 相对含量 (% )水相 油相
1 12. 074 2, 8-二甲基十三烷酸 C15∶ 0 1. 980 17. 771
2 12. 385 14-甲基十五烷酸 C16∶ 0 0. 491
3 12. 727 壬二酸 0. 118
4 12. 846 9-氧基壬酸 0. 177
5 13. 007 十七烷酸 C17∶0 0. 344
6 14. 109 16-甲基十七烷酸 C18∶ 0 9. 712
7 14. 480 油酸 C18∶ 1(ω-6) 0. 988 14. 808
8 15. 203 亚油酸 C18∶ 2(ω-6) 5. 787 35. 878
9 15. 956 亚麻酸 C18∶ 3(ω-3) 91. 245 20. 319
10 16. 458 11-二十碳烯酸 C20∶ 1 0. 383
合计 100 100
参考文献:
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微波技术在大黄游离蒽醌浸提中的应用
郝守祝 ,张 虹 ,刘 丽 ,李智恩 ,徐祖洪
(中国科学院海洋研究所 ,山东 青岛  266071)
摘 要: 目的 研究微波技术对大黄游离蒽醌浸出量的影响 ,并与传统提取方法做比较。方法 采用正交试验法考
·23·中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2002年第 33卷第 1期
收稿日期: 2001-04-03基金项目:国家“九· 五”攻关资助项目 (编号: 96-C02-04-04)作者简介:郝守祝 ( 1970-  ) ,男 ,山东省莱西市人 ,硕士 ,现在中国科学院海洋研究所从事天然产物化学及海洋药物的研究。
Tel: 0532-2879062-2520( O)
察微波输出功率、药材粒径、浸出时间 3个因素对提取效率的影响 ,优选大黄游离蒽醌的最佳浸出方案。 以优选出
的微波浸出方案为实验组 ,以常规煎煮法及乙醇回流法为对照组 ,进行平行实验。结果 药材粒径对大黄游离蒽醌
浸出的影响高度显著 (P < 0. 01) ,功率对大黄游离蒽醌浸出的影响显著 (P < 0. 05) ,时间对大黄游离蒽醌的浸出有
一定的影响 ( 0. 05 < P < 0. 1)。 微波浸提法对大黄游离蒽醌的提取效率明显优于常规煎煮法 ,同乙醇回流提取法相
当。 结论 微波浸提法是一种提取效率高、操作简便、省时的提取中草药活性成分的新方法 ,值得推广应用。
关键词: 微波技术 ;大黄 ;游离蒽醌 ;正交试验法
中图分类号: R284. 2   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2002) 01 0023 04
Application of microwave technique to extraction of free anthraquinones inRheum emod i
HAO Shou-zhu, ZHANG Hong, LIU Li, LI Zhi-en, X U Zu-hong
( Institute of Oceano lo g y, Chinese Academy of Sciences, Qingdao Shandong 266071, China )
Abstract: Object  To apply microwave technique to the ex t raction of f ree anth raquinones from Rheum
emodi Wall. and the methods o f microwave ex t raction and tradi tional ex t raction w ere comparied. Methods
  The o rthogonal test design w as used to ar range sequent experiments to test the effect o f the three main
facto rs including microw ave pow er, particle size o f herb and ex t raction time on the ex traction ef ficiency of
f ree anthraquinones and to establish optimal ex t raction process. A parallel test wa s car ried out using the
three dif ferent methods including the optimal ex t raction process, the t raditional decocting method and the
alcohol ref luxing method. Results  Pa rticle size of herb and microwave pow er a re the signi ficant factors
w ith P < 0. 01 and P < 0. 05 respectiv ely. Time is an af fective factor on the ex t raction of anth raquinones( 0.
05 < P < 0. 1) . Microwave ex t raction method is superio r to the t radi tional decocting method and equivalent
to the alcohol refluxing method. Conclusion  Microw ave ex t raction method is ef ficient , simple and rapid
fo r ex traction o f activ e compounds o f TCM.
Key words: microwave tech nique; Rheum emodi Wall. ; f ree anthraqunones; or thogonal test method
  大黄为常用中药 ,具有泻热通肠 ,凉血解毒 ,逐
瘀通经的功效 [1 ]。实验及临床研究表明 ,对慢性肾功
能衰竭有确切的疗效。目前已证实 ,对延缓慢性肾功
能衰竭发展起作用的主要活性成分为游离蒽醌 ,如
大黄素 [2~ 4 ]。 对于大黄蒽醌类成分的提取工艺研究
已有很多论述 ,如罗得顺等 [5 ]分别比较了水提取法、
夹层蒸汽煎煮法及乙醇提取法对大黄蒽醌含量的影
响 ;郭澄 [ 6 ]等运用正交试验法对大黄回流工艺作了
优选等。近年来微波技术开始应用于中药有效成分
的提取 ,如 Ganzler [7 ]从棉籽中提取棉实糖 ,从豆类
中提取豆碱。国内也有人将微波技术应用于麻黄、丁
香、槐花、雪莲等有效成分的提取 [8~ 11 ]。但至今尚未
见将微波技术用于提取大黄蒽醌类成分的报道。为
探索中药有效成分提取新工艺 ,本文采用正交试验
法考察了微波输出功率、药材粒径、浸取时间 3个因
素对提取效率的影响 ,优选出大黄游离蒽醌的最佳
浸出方案 ,并与传统提取方法做了比较。
1 仪器和材料
1. 1 仪器: 721型分光光度计 (上海第三分析仪器
厂 ) , M G-5529ST型 LG温控灵微波炉 [ LG电子
(天津 )电器有限公司 ]。
1. 2 材料: 1, 8-二羟基蒽醌对照品 (中国药品生物
制品检定所 ) ,所用试剂均为分析纯。 大黄药材购自
山东省药材公司 ,经沈阳药科大学药用植物教研室
孙启时教授鉴定为藏边大黄 Rheum emodi Wall.的
干燥根茎。
2 实验方法
2. 1 大黄的预处理:大黄粉碎 ,筛分出 20, 60, 100
目的大黄粉备用。
2. 2 供试液的制备
2. 2. 1 微波方法: 精密称定大黄粉 10 g ,加水
80 mL,按照正交试验设计 ,用微波方法对大黄进行
浸出。一定时间后立即过滤 ,残渣以适量水冲洗 ,过
滤 ,合并滤液并定容至 100 mL。
2. 2. 2 常规煎煮法 [12 ]: 精密称定大黄粉 ( 60目 )
25 g ,加水约 240 mL,煎煮至沸并保持微沸 1 h,过
滤 ,残渣以适量水冲洗后过滤 ,合并滤液并定容至
250 mL。
2. 2. 3 乙醇回流法 [6 ]: 精密称定大黄粉 ( 60目 )
10 g ,以 80 mL95%乙醇加热回流 1 h,倾出回流液 ,
重复上一步操作 ,合并回流液并定容至 200 mL。
2. 3 含量测定
2. 3. 1 标准曲线的制备 [13 ]:精密称取 105℃干燥至
恒重的 1, 8-二羟基蒽醌对照品 5. 4 mg ,置 100 mL量
瓶中 ,加无水乙醇溶解并稀释至刻度 ,摇匀 ,即得。
精密量取上述对照品溶液 0. 5, 1. 0, 2. 0, 2. 5,
·24· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2002年第 33卷第 1期
3. 0, 3. 5 mL,分别置于 10 mL量瓶中 ,水浴挥去乙
醇。加少量 0. 8%的乙酸镁 -乙醇液溶解并稀释至刻
度 ,摇匀。 以 0. 8%的乙酸镁-乙醇液为空白 ,在
508 nm处测定吸光度 ,得回归方程: C= 25. 183A-
0. 141, r = 0. 999 9。对照品溶液浓度在 2. 7~
18. 9μg /mL范围内具有良好的线性关系。
2. 3. 2 供试液中大黄游离蒽醌的测定:精密量取供
试品溶液 10 mL,置圆底烧瓶中 ,定量加入氯仿
25 m L(乙醇回流液须先水浴蒸去乙醇 ,然后定量加
入 25 mL氯仿 ) ,沸水浴回流 1 h ,静置 ,放冷。精密量
取氯仿层中氯仿 2 mL,挥干氯仿 ,加少量 0. 8%的乙
酸镁-乙醇液溶解并稀释至刻度。以 0. 8%的乙酸镁 -
乙醇液为空白 ,在 508 nm处测定吸光度。
3 结果
3. 1 正交试验: 考察 3个因素 3个水平 ,选用
L9 ( 3
4 )正交表进行试验分析 ,见表 1~ 3。
表 1 试验因素水平表
水 平 A粒 径 (目 )
B
功 率 (W )
C
时 间 ( min)
1 20 160 10
2 60 320 15
3 100 480 20
表 2  L9 ( 34 )正交试验设计表及其结果
No. A B C D 游离蒽醌含量 ( mg /g)
1 1 1 1 1 0. 895
2 1 2 2 2 1. 179
3 1 3 3 3 1. 336
4 2 1 2 3 1. 618
5 2 2 3 1 1. 871
6 2 3 1 2 1. 745
7 3 1 3 2 1. 368
8 3 2 1 3 1. 462
9 3 3 2 1 1. 556
K 1 3. 410 3. 881 4. 102 4. 322
K 2 5. 234 4. 512 4. 353 4. 292
K 3 4. 386 4. 637 4. 575 4. 416
R 1. 824 0. 756 0. 473 0. 124
表 3 方差分析表
方差来源 离均差平方和 自由度 方差 F P
A 0. 555 2 0. 277 5 198. 9 < 0. 01
B 0. 109 2 0. 054 50 39. 1 < 0. 05
C 0. 037 3 2 0. 018 65 13. 4 > 0. 05
误差 ( D) 0. 002 79 2 0. 001 395
  F 0. 01 ( 2, 2)= 99,F 0. 05 ( 2, 2)= 19,F 0. 1( 2, 2)= 9
  实验结果经方差分析显示 ,药材粒径对大黄游
离蒽醌浸出的影响高度显著 (P < 0. 01) ,功率对大
黄游离蒽醌浸出的影响显著 (P < 0. 05) ,时间对大
黄游离蒽醌的浸出有一定的影响 ( 0. 05 < P < 0. 1)。
选出最佳浸出方案为 A2 B3 C3 ,即采用微波技术 ,输
出功率 480 W ,对 60目大黄粉浸出 20 min。
3. 2 平行对照实验:以正交试验优选出的浸出方案
为实验组 (即 A2 B3 C3 ) ,以常规煎煮法及乙醇回流法
为对照组 ,进行平行实验 ,结果见表 4。
表 4 平行对照实验结果
方法 常规煎煮法 乙醇回流法 微波方法
游离蒽醌含量 ( mg /g ) 0. 865 1. 92 1. 90
  由平行对照实验结果可以看出 ,优选出的微波
浸提方案对大黄游离蒽醌的提取效率明显优于常规
煎煮法 ,同 95%乙醇回流提取法相当。
4 讨论
4. 1 对于大黄蒽醌成分的提取 ,目前普遍认为 ,醇
提法要好于水提法 ,尤以 95%乙醇加热回流提取效
果最好 [ 6, 14 ]。本文以正交试验筛选出的较佳浸出方
案为实验组 ,同常规煎煮法及 95%乙醇回流提取法
做了比较。结果表明 ,微波浸出法对大黄游离蒽醌的
提取效率要明显优于常规煎煮法 ,同 95%乙醇回流
提取法相当。说明微波浸提方法对中草药活性成分
的提取效率较高。
4. 2 微波是一种超高频电磁波 ,具有很强的穿透作
用 ,可以在药材颗粒内外同时均匀、迅速地加热。 一
方面 ,它可使具有永久偶极的分子产生高达 4. 9×
109次 /秒的共振频率 ,使分子平均动能迅速增加。
另一方面 ,离子化的物质在超高频电磁场中超高速
运动 ,因摩擦而产生热效率 [1 5]。所有这些 ,皆极大地
促进了中药材有效成分的浸出 ,而且在浸出过程中 ,
药材细粉不凝聚 ,不焦化。本研究正是基于对微波的
上述认识 ,将微波技术应用于大黄蒽醌类成分的提
取 ,并同目前认为提取效果最好的 95%乙醇回流提
取法作比较 ,结果表明 ,二者对大黄游离蒽醌的提取
效率相当。但是乙醇回流法操作时间是 120 min,而
微波浸提法只需 20 min,且乙醇回流法操作步骤较
微波浸提法繁琐。这表明 ,微波浸提法是一种提取效
率高、操作简便、省时的提取中草药活性成分的新方
法 ,值得推广应用。
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酸枣仁与缅枣仁的蛋白质分析
李续娥 1 ,李维凤 2 ,裴渭静 2
( 1. 华南师范大学生物技术研究所 ,广东 广州  510631; 2. 西安交通大学 ,陕西 西安  710061)
摘 要: 目的 初步探讨酸枣仁与缅枣仁的蛋白质差异。方法 用凯氏定氮法测定蛋白质的含量 ;用酸水解法测定
蛋白质的氨基酸组成 ;用十二烷基硫酸钠 -聚丙烯酰胺凝胶电泳 ( SDS-PAGE)和毛细管区带电泳 ( CZE)分析蛋白质
的组分。结果 酸枣仁与缅枣仁的蛋白质含量分别为 36. 13%和 41. 58% ;除缅枣仁蛋白质的缬氨酸和蛋氨酸明显
高于酸枣仁外 ,蛋白质的其他氨基酸的组成差别不明显 ; SDS-PAGE图谱明显不同的是 ,酸枣仁有相对分子质量为
39 800的蛋白质 ,缅枣仁为 50 100的蛋白质 ; CZE图谱的区别是 ,酸枣仁为 3. 1 min的峰 ,缅枣仁含有一个迁移时间
为 4. 8 min的峰。结论 缅枣仁的蛋白质含量较酸枣仁略高 ,且缬氨酸和蛋氨酸的含量明显高于酸枣仁。两种枣仁
的 SDS-PAGE和 CZE图谱均有明显的差异存在。
关键词: 酸枣仁 ;缅枣仁 ;蛋白质 ;毛细管区带电泳
中图分类号: R286. 02   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2002) 01 0026 03
Analysis of proteins in seed of spine date and seed of Indian jujube
LI Xu-e1 , L I W ei-feng2 , PEI Wei-jing2
( 1. Institute o f Biological Tech no lo gy , South China No rmal Univ ersity, Guang zhou Guangdong 510631, China;
2. Xi an Jiao tong Univ ersity , Xi an Shanx i 710061, China )
Abstract: Object  To preliminari ly study the di fference of pro teins in the seed of spine da te and the
seed of Indian jujube. Methods  Protein contents w ere measured w ith Kieldahl method. Amino acids con-
sti tuting the protein w ere determined by means o f acidoly sis. The pro teins w ere analy zed using sodium do-
decyl sulfate-polyacrylamide gel elect ropho resis ( SDS-PAGE) and capilla ry zone elect ropho resis ( CZE) .
Results  Contents of proteins in the seed o f spine date and the seed of Indian jujube w ere 36. 13% and
41. 58% , respectiv ely. The content of v aline and methionine in the seed o f Indian jujube w ere significantly
more than tha t in the seed of spine da te remarkably , and the contents o f o ther amino acids f rom the seed of
spine da te and seed of Indian jujube w ere simi lar. Thei r SDS-PAGE spect ra show ed that th e seed of spine
date contained a protein wi th molecular w eight 39 800 and the seed of Indian jujube contained a pro tein
w ith molecular weight 50 100. In CZE spect ra fo r the seed of spine date, there w as a peak at the mobi le
time o f 3. 1 min and in CZE spect ra f rom the seed of Indian jujube, there was a peak at the mobi le time of
4. 8 min. Conclusion  Pro tein content in the seed of Indian jujube is mo re than that in the seed of spine
date; The content of v aline and methionine in the seed o f Indian jujube is more than tha t in the seed of
spine date remarkably. The spect ra of SDS-PAGE and CZE for the seed o f spine date are dif ferent f rom
that for the seed of Indian jujube clearly.
Key words: the seed of spine date; the seed o f Indian jujube; pro tein; capilla ry zone electrophoresis
( CZE)
·26· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2002年第 33卷第 1期
收稿日期: 2001-01-02作者简介:李续娥 ( 1964-  ) ,女 ,陕西人 ,副教授 ,博士 ,先后就读于西安医科大学、西安交通大学 ,曾工作于天津药物研究院、陕西兴平药检所、西安交通大学化工学院 ,现在华南师范大学生物技术研究所做博士后研究 ,研究方向为中药有效成分的研究。
Tel: 020-85126353