全 文 ：新疆紫草素超声提取工艺研究
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兰　卫１＊＊，陶　宁２，耿　直１＊＊＊
（新疆医科大学１中医学院，２公共卫生学院，新疆　乌鲁木齐　８３００１１）
摘要：目的　研究最佳紫草素超声提取工艺。方法　采用紫外分光光度法（ＵＶ），以紫草素的含量为检验指
标，用正交试验法考察提取因素对其含量的影响，从中优选出紫草素最佳超声提取工艺。结果　紫草素最佳超声
提取工艺为９５％乙醇，提取２０ｍｉｎ，频率１００ＫＨｚ，其紫草素含量最高。结论　上述试验结果可为紫草素超声提
取工艺的确定提供试验依据。
关键词：紫草素；超声；正交实验
中图分类号：Ｒ９１７　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００９－５５５１（２０１０）０８－０８６５－０２
Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｗａｖｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｐｒｅｃｅｓｓ　ｏｆ　Ｓｈｉｋｏｎｉｎ　ｆｒｏｍＡｒｎｅｂｉａ　Ｅｕｃｈｒｏｍａ
ＬＡＮ　Ｗｅｉ，ＴＡＯ　Ｎｉｎｇ，ＧＥＮＧ　Ｚｈｉ
（Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　Ｃｈｉｎａ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ，Ｕｒｕｍｑｉ　８３００１１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ　Ｔｏ　ｓｔｕｄｙ　ｂｅｓｔ　Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　Ｓｈｉｋｏｎｉｎ　ｆｒｏｍ　Ａｒｎｅｂｉａ　Ｅｕｃｈｒｏｍａ．
Ｍｅｔｈｏｄｓ　Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ　ｔｈｅ　ｂｅｓｔ　Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｆｏｒ　Ｓｈｉｋｏｎｉｎ，Ｓｈｉｋｏｎｉｎ　ａｓ　ｍａｒｋｅｒｓ，ｔｈｅ　ｕｌｔｒａｖｉ－
ｏｌｅｔ（ＵＶ）ｗａｓ　ａｐｐｌｉｅｄ．Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　Ｓｈｉｋｏｎｉｎ　ｂｙ　Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　Ｄｅｓｉｇｎ
ｗｅｒｅ　ｏｂｓｅｒｖｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓ　Ｔｈｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｆｏｒ　Ｓｈｉｋｏｎｉｎ　ｗａｓ　ａｄｄｉｎｇ　９５％ａｌｃｏｈｏｌ　ｉｎｔｏ　ｍｅｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ
ｒｅｆｌｕｘｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ｗａｓ　２０ｍｉｎｕｔｅｓ　ｅｖｅｒｙｔｉｍｅ．Ｔｈｅ　ｐｏｗｅｒ　ｗａｓ　１２０Ｗ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ　Ａｂｏｖｅ　ｍｅｎｔｉｏｎｅｄ　ｅｘｐｅｒｉ－
ｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｂａｓｉｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ａｓｃｅｒｔａｉｎｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ
Ｓｈｉｋｏｎｉｎ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｓｈｉｋｏｎｉｎ；Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｗａｖｅ；ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　ｄｅｓｉｇｎ
　　新疆紫草又名新疆软紫草，多年生草本植物，为
紫 草 属 紫 草 科 植 物 新 疆 紫 草 ［Ａｒｎｅｂｉａ
ｅｕｃｈｒｏｍａ（Ｒｏｙｌｅ）Ｊｏｈｎｓｔ．］的根。紫草为维吾尔医
常用药材，其味甘、咸，性寒，归心包络、肝经，有凉
血、活血、清热，解毒透疹等功效，是中医临床常用的
清热解毒，凉血止血药物，其主要成分为紫草素及其
衍生物，现代药理研究表明紫草素具有显著的抗生
育、抗炎、抗肿瘤、杀菌抗病毒、保肝和免疫调节等作
用。紫草素是名贵的染料，作为天然色素已广泛应
用于医药、化妆品和印染工业中。本实验利用超声
技术提取紫草素，现将提取工艺报道如下。
１　实验材料与仪器
１．１　材料　新疆软紫草 ［Ａｒｎｅｂｉａ　ｅｕｃｈｒｏｍａ（Ｒｏｙｌｅ）
Ｊｏｈｎｓｔ．］经新疆医科大学中医学院中药系李永和主
任药师鉴定。
１．２　仪器　ＵＶ２２４０１型紫外分光光度计（日本岛
津），电子天平（北京赛多利斯天平仪器厂），ＤＺ－
ＫＷ２Ｃ电子恒温水浴（北京光明医疗仪器厂），ＳＨＺ－
Ｄ循环水式泵（河南巩义市英峪予华仪器厂），无水
乙醇等其他试剂均为分析纯，ＡＳ３１２０Ａ超声仪（广
州超声仪器厂），容积：３Ｌ，功率：１２０Ｗ，功率调节：
３０％～１００％，超声频率：４０ＫＨｚ。
２　实验方法与结果
２．１　紫草素超声提取工艺的正交设计［２］　根据预
试验，影响紫草素超声提取率的主要因素有其提取
工艺的主要影响因素：乙醇浓度、功率、提取时间，选
５６８新疆医科大学学报　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＸＩＮＪＩＡＮＧ　ＭＥＤＩＣＡＬ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　２０１０Ａｕｇ．，３３（８）
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基金项目：自治区中医药学实验教学示范中心基金项目（２００９１１０１６）。
作者简介：兰　卫（１９６９—），男，副教授，研究方向：中药种植、新药开发研究。
通讯作者：耿　直，男，研究员，Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｅｎｇｚｈｉ００１＠１６３．ｃｏｍ。
Ｌ９（３４）表，安排实验，见表１。
２．２　超声法提取紫草素　准确称取紫草干燥粉末
（过３号筛、５０℃干燥３ｈ）０．５ｇ，置锥形瓶中，加入
无水乙醇至１０ｍｌ，摇匀，密闭。置超声提取器中，
分别用不同的功率、浓度、时间进行超声提取２次
后，合并滤液，过滤分离。准确吸取５．０ｍｌ滤液置
２５ｍｌ量瓶中，加无水乙醇稀释至刻度。用无水乙
醇作参比，在５１６ｎｍ波长测定吸光度，连续测定３
次，取平均值，按２０００年版《中华人民共和国药典》
方法［３］，计算紫草素的含量，结果见表２。数据方差
分析见表３，由表３看出，因素 Ａ、Ｂ、Ｃ有显著性差
异。极差的排列为Ｒａ＞Ｒｂ＞Ｒｃ，影响因素大小为：
Ａ＞Ｂ＞Ｃ，即影响因素最大为乙醇的浓度，最小为
超声的频率。各因素最优组合为Ａ３Ｂ２Ｃ３，即为乙醇
浓度为９５％，提取时间为２０ｍｉｎ，提取功率为１２０
Ｗ。
表１　因素水平
水平 Ａ乙醇浓度 （％） Ｂ提取时间（ｍｉｎ） Ｃ功率（Ｗ）
１　 ６０　 １０　 ６０
２　 ７５　 ２０　 ９０
３　 ９５　 ３０　 １２０
表２　正交实验设计及数据处理表
实验号数
因　素
Ａ　 Ｂ　 Ｃ
误差 含量（ｍｇ／ｇ）
１　 １　 １　 １　 １　 ２６．４５
２　 １　 ２　 ２　 ２　 ３０．６８
３　 １　 ３　 ３　 ３　 ３０．３７
４　 ２　 １　 ２　 ３　 ２９．５０
５　 ２　 ２　 ３　 １　 ３４．１５
６　 ２　 ３　 １　 ２　 ２９．８２
７　 ３　 １　 ３　 ２　 ３２．７０
８　 ３　 ２　 １　 ３　 ３３．４０
９　 ３　 ３　 ２　 １　 ３３．１２
Ｋ１　 ８７．５０　 ８８．６５　 ８９．６７　 ９３．７２
Ｋ２　 ９３．４７　 ９８．２３　 ９３．３０　 ９３．２０
Ｋ３　 ９９．２２　 ９３．３１　 ９７．２２　 ９３．２７
Ｒ　 ３．９１　 ３．１９　 ２．５２　 ０．１７
表３　方差分析表
变异来源 偏差平方和 自由度 均方 Ｆ值 Ｐ值
Ａ　 ２２．９０　 ２　 １１．４５　 ４３１．２７ ＜０．０１
Ｂ　 １５．３０　 ２　 ７．６５　 ２８８．１９ ＜０．０１
Ｃ　 ９．５１　 ２　 ４．７５　 １７９．０４ ＜０．０１
误差 ０．０５　 ２　 ０．０３
总 ４７．７５　 ８
　　注：如果Ｆ值 ＞９９（Ｆ０．０１（２，２）＝９９．０），则Ｐ值 ＜０．０１
２．３　紫草素药材含量测定　按２０００版《中华人民
共和国药典》，紫草素含量测定项，测定紫草素药材
中紫草素的含量，测得含量为３６．７０ｍｇ／ｇ。
２．４　验证试验　按实验得出的紫草素最佳超声提
取工艺，称取紫草５．０ｇ，置锥形瓶中，加入无水乙醇
至１００ｍｌ，准确吸取５．０ｍｌ滤液置２５ｍｌ量瓶中，
加无水乙醇稀释至刻度。用无水乙醇作参比，在
５１６ｎｍ波长测定吸光度，计算紫草素含量。重复３
次，分别为３５．２３、３５．０１、３５．５１ｍｇ／ｋｇ，平均值为
３５．２５ｍｇ／ｋｇ，测得新疆软紫草中的紫草素含量平
均为３５．２５ｍｇ／ｇ，新疆软紫草中紫草素的提取率为
９６．０５％。
３　讨论
２００５版《中华人民共和国药典》采用的紫草中
紫草素含量测定方法是高效液相法，该方法能精确
测定紫草素的含量，但操作繁琐、成本高，而本实验
为工艺比较性试验而非含量测定性试验，因此，本实
验采用紫外分光光度法（ＵＶ）测定。并不影响提取
工艺之间的差异性比较。
紫草素为蒽醌类化合物，提取温度超过６５℃，
易造成变性，影响提取效果。因此，在提取过程中要
注意温度变化，避免温度超过６５℃。
试验中提取次数为２次，因在提取次数的单因
素试验中，选择各单因素的实验最大值即乙醇浓度
为９５％，提取时间为２０ｍｉｎ，提取功率为１２０Ｗ，第
１次提取后，取出提取液，测定提取率为５８．３７％，提
示尚未提取完全，第２次提取后，测定提取率为
３７．６８％，提示紫草素已基本提取完全。
由于各种药材中有效成分的性质差异，在实际
操作中，如果超声提取的有关参数选取不当，其提取
效果与其他提取方法相比并不具有优势，甚至还要
差。因此，通过正交试验来确定某种药材的最佳超
声提取工艺显得尤为重要。按该最佳工艺组合的放
大重复实验，也证实了紫草素含量超过正交设计表
中的最大值，说明该组合工艺条件较为可行、可靠。
参考文献：
［１］　赵　利．紫草的药理研究进展［Ｊ］．武警医学，１９９７，８（２）：１１５－
１１６．
［２］　郭应臣，郭卫东，郭卫华．天然紫草色素的超声波提取及稳定性
研究［Ｊ］．南阳师范学院学报，２００５，４（１２）：４６－４８，９０．
［３］　中国药典编委会．中华人民共和国药典（２０００版一部）［Ｍ］．北
京：化学工业出版社，２０００：附录８４．
［收稿日期：２０１０－０３－０９］
６６８ 新疆医科大学学报　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＸＩＮＪＩＡＮＧ　ＭＥＤＩＣＡＬ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ　２０１０Ａｕｇ．，３３（８）