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超声提取岩白菜中岩白菜素的最佳工艺研究



全 文 :超声提取岩白菜中岩白菜素的最佳工艺研究
廖梅香,叶民珠,张赛男 (赣南医学院,江西赣州 341000)
摘要 [目的]建立超声波提取岩白菜中岩白菜素的最佳提取工艺。[方法]以岩白菜素提取量为指标,在单因素试验的基础上,采用正
交试验对岩白菜素的超声提取工艺进行优选。[结果]岩白菜素的最佳提取工艺为超声功率 70 W、药材粉碎目数 100 目、超声时间
40 min,影响因素的主次顺序依次为药材粉碎目数、超声时间、超声功率。[结论]该方法具有操作简单、省时、提取率高等特点,为岩白
菜的进一步开发研究提供试验依据。
关键词 超声法;岩白菜;岩白菜素;正交试验;工艺优化
中图分类号 S567. 23 + 9 文献标识码 A 文章编号 0517 -6611(2016)18 -137 -02
The Optimal Technology of Bergenin from Bergenia purpurascens by Ultrasonic Extraction
LIAO Mei-xiang,YE Min-zhu,ZHANG Sai-nan (Gannan Medical University,Ganzhou,Jiangxi 341000)
Abstract [Objective]To establish the optimal ultrasonic extraction technology of bergenin from Bergenia purpurascens. [Method]With the ex-
traction quantity of bergenin as the index,the ultrasonic extraction technology of bergenin was optimized by orthogonal test based on the results of
single factor test. [Result]The optimal extraction technology for bergenin was as follows:70 W ultrasonic power,100 mesh of grinding,40 min
ultrasonic time. The influencing order from big to small was grinding mesh,ultrasonic time and ultrasonic power. [Conclusion]This method is
simple,efficient,time saving,and provides references for the further research and development of B. purpurascens.
Key words Ultrasonic technology;Bergenia purpurascens;Bergenin;Orthogonal test;Technology optimization
作者简介 廖梅香(1984 - ) ,女,江西吉安人,实验师,硕士,从事中药
成分分析及新剂型开发工作。
收稿日期 2016-04-28
岩白菜为虎耳草科植物岩白菜 Bergenia purpurascens
(Hook. f. Et Thoms.)Engl.的干燥根茎,最早收载于《分类草
药性》,现收载于《中华人民共和国药典》2015 年版第一部,
具有收敛止泻、止血止咳、舒筋活络等功效[1]。近年来,岩白
菜的化学成分以及药理作用受到越来越广泛的关注,其岩白
菜素的含量在目前有文献记载中的天然药用植物中是最高
的[2]。岩白菜素(bergenin)又称虎耳草素、岩白菜内酯、矮茶
素、佛手配质,为岩白菜的主要药效成分,属于异香豆素类化
合物,具有良好的镇咳、祛痰、抗炎、护肝、抗病毒和神经保护
等作用,现已广泛应用于临床,主要用于慢性支气管炎的治
疗[3]。超声波提取技术在天然药物开发中应用越来越广
泛[4],前人对岩白菜中岩白菜素的测定方法及含量有较多报
道[5 -10],但目前关于超声波提取岩白菜中岩白菜素的提取工
艺报道不多,该试验以岩白菜素得率为评价指标,在单因素
试验的基础上,采取正交试验对采用超声法提取岩白菜中岩
白菜素的提取工艺进行了优选,以期为岩白菜的进一步开发
利用提供试验依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 仪器。岛津 LC - 10A高效液相色谱仪(日本岛津有
限公司) ;UV1900 型紫外分光光度计(北京美普达有限公
司) ;精密电子天平(德国赛多利斯天平有限公司) ;101 - 2 -
S型电热恒温鼓风干燥箱(上海跃进医疗器械厂) ;超声波清
洗器(昆山市超声仪器有限公司)。
1. 1. 2 试药。岩白菜素对照品(中国药品生物制品检定所,
批号 111532 -201203)。流动相甲醇为色谱纯(西陇化工股
份有限公司) ,水为娃哈哈纯净水,其他试剂均为分析纯。
1. 1. 3 试材。岩白菜药材采购于云南省医药有限公司,经
赣南医学院生药学教研室鉴定为虎耳草科植物岩白菜 Ber-
genia purpurascens的干燥根茎。
1. 2 方法
1. 2. 1 色谱条件。色谱柱(C18,4. 6 mm ×150 mm,5 μM) ,流
动相为甲醇 -水(20∶ 80) ,流速为 1. 0 mL /min,检测波长为
275 nm,温度为 25 ℃,进样量为 10 μL。
1. 2. 2 对照品溶液的制备。精密称取经干燥至恒重的岩白
菜素对照品 25. 04 mg,加甲醇至 50 mL 容量瓶中,配制成
0. 500 8 mg /mL的岩白菜素对照品储备溶液。精密量取岩白
菜素储备溶液 0. 4 mL于 10 mL量瓶中,摇匀,即得岩白菜素
对照品溶液(每 1 mL含岩白菜素 20. 032 μg)。
1. 2. 3 标准曲线的制备。精密吸取“1. 2. 2”岩白菜素对照
品溶液 1、2、4、6、8 mL,分别置于 10 mL 量瓶中,按照“1. 2. 1”
色谱条件依次进样,记录峰面积,以进样量(X)为横坐标、峰
面积(Y)为纵坐标绘制标准曲线,得回归线性方程 Y =
595 629X -4 051. 5(r =0. 999 5) ,表明岩白菜素在 0. 500 8 ~
4. 006 4 μg范围内线性关系良好。
1. 2. 4 样品含量测定。将供试品岩白菜 60 ℃烘干后粉碎,
过药典 100目筛,称取样品 0. 2 g,于 25 mL容量瓶中,加甲醇
至刻度,超声提取,冷却后经 0. 45 μM微孔滤膜过滤,注入色
谱仪记录峰面积,根据标准曲线计算岩白菜素含量。
1. 2. 5 单因素试验。
1. 2. 5. 1 提取溶剂对岩白菜素提取率的影响。称取药材粉
末0. 2 g,加入不同的溶剂(乙醇、丙酮、甲醇、水)25 mL超声
处理 40 min,放冷,再称定质量,用甲醇补充减失的质量,摇
匀,滤过,取续滤液,测定岩白菜素含量。
1. 2. 5. 2 超声功率对岩白菜素提取率的影响。称取药材粉
末0. 2 g,加入甲醇 25 mL超声处理 40 min(功率分别为 50、
60、70、80 W) ,放冷,再称定质量,用甲醇补充减失的质量,摇
匀,滤过,取续滤液,测定岩白菜素含量。
1. 2. 5. 3 提取时间对岩白菜素提取率的影响。称取药材粉
安徽农业科学,Journal of Anhui Agri. Sci. 2016,44(18) :137 - 138,149 责任编辑 黄小燕 责任校对 况玲玲
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2016.18.044
末 0. 2 g,加入甲醇 25 mL超声处理,时间分别为 10、20、30、
40、50 min,放冷,再称定质量,用甲醇补充减失的质量,摇匀,
滤过,取续滤液,测定岩白菜素含量。
1. 2. 5. 4 药材粉碎目数对岩白菜素提取率的影响。称取药
材粉末 0. 2 g,分别过 60、70、80、100目筛,加入甲醇 25 mL超
声处理 40 min,放冷,再称定质量,用甲醇补充减失的质量,
摇匀,滤过,取续滤液,测定岩白菜素含量。
1. 2. 6 正交试验。在单因素试验基础上,以药材粉碎目数、
提取功率、超声提取时间为影响因素,采用 L9(3
3)设计试验
(表 1) ,考察岩白菜中岩白菜素提取工艺。
表 1 正交试验因素水平
Table 1 Factors and levels of orthogonal test
水平
Level
A(超声时间
Ultrasonic
time∥min)
B(药材粉碎目数
Grinding meshes
目)
C(超声功率
Ultrasonic
power∥W)
1 20 60 50
2 30 80 70
3 40 100 100
2 结果与分析
2. 1 单因素试验
2. 1. 1 提取溶剂对岩白菜素提取率的影响。从图 1 可看
出,用甲醇提取岩白菜中的岩白菜素提取率最高,水为溶剂
图 1 提取溶剂对岩白菜素提取率的影响
Fig. 1 Effects of extracting solvent on the exraction rate of ber-
genin
图 2 超声功率对岩白菜素提取率的影响
Fig. 2 Effects of ultrasonic power on the extraction rate of ber-
genin
提取时含量最低。故试验中选用甲醇作为提取溶剂。
2. 1. 2 超声功率对岩白菜素提取率的影响。由图 2 可见,
随着超声功率增大,岩白菜素提取率增加,超声功率为 70 W
时岩白菜素提取率最大。故选取 70 W为最佳超声功率。
2. 1. 3 提取时间对岩白菜素提取率的影响。从图 3 可看
出,随着超声时间的延长,岩白菜素提取率逐渐增加,当超声
时间 40 min 以后岩白菜素提取率变化不大。所以选取 40
min为最佳超声提取时间。
2. 1. 4 药材粉碎目数对岩白菜素提取率的影响。由图 4 可
见,药材粉碎目数越大,岩白菜素提取率越高。
图 3 提取时间对岩白菜素提取率的影响
Fig. 3 Effects of ultrasonic time on the extraction rate of berge-
nin
图 4 药材粉碎目数对岩白菜素提取率的影响
Fig. 4 Effects of grinding mesh on the extraction rate of berge-
nin
2. 2 正交试验 由表 2 可见,各因素对提取工艺的影响程
度由大到小依次为 B、A、C,最佳的提取工艺为 A3B3C2,即超
声时间为 40 min,药材粉末过 100目筛,超声功率为 70 W。
2. 3 正交试验验证 取 3份岩白菜药材根据筛选得到的提
取工艺 A3B3C2 进行试验,得到岩白菜素的含量分别为
32. 22、39. 08、23. 63 mg /g。
3 小结与讨论
该试验中研究超声法对岩白菜素提取工艺的影响发现,
随着超声功率和超声时间的增加,岩白菜素的含量也增加。
原因是超声波的空化作用以及超声波的许多次级效应,如机
械振动、乳化、扩散、粉碎等,有利于样品中有效成分的转移。
超声提取在中药化学成分提取中发挥着越来越重要的作用,
(下转第 149页)
831 安徽农业科学 2016 年
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2003.
(上接第 138 页)
现已应用于大部分植物药化学成分的提取,有关超声提取的
机理还有待于进一步研究。
表 2 岩白菜素提取工艺的正交试验结果
Table 2 Results of orthogonal test on the extraction technology of ber-
genin
序号
Code A B C
岩白菜素含量
Bergenin content
mg /g
1 1 1 1 22. 28
2 1 2 2 32. 63
3 1 3 3 35. 58
4 2 1 2 29. 96
5 2 2 3 30. 23
6 2 3 1 39. 32
7 3 1 3 30. 11
8 3 2 1 35. 20
9 3 3 2 40. 01
k1 30. 163 27. 450 32. 267
k2 33. 170 32. 687 34. 200
k3 35. 107 38. 303 31. 973
R 4. 944 10. 853 2. 227
该试验确定了超声时间、超声功率、药材粉碎目数对岩
白菜中岩白菜素提取率的影响规律,采用正交试验得出了岩
白菜素的最佳提取工艺为超声功率 70 W、药材粉碎目数 100
目、超声时间 40 min,影响因素的主次顺序依次为药材粉碎
目数、超声时间、超声功率。可见,该方法具有操作简单、省
时、提取率高等特点,为岩白菜的进一步开发研究提供试验
依据。
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