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正交试验优选黔产铁苋菜中没食子酸的提取工艺



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[责任编辑 仝燕]
[收稿日期] 20130403(003)
[基金项目] 贵州省教育厅自然科学研究项目(20090119 号) ;黔南民族医学高等专科学校项目(QNYZ200902)
[通讯作者] * 魏学军,副教授,从事中药质量控制研究,Tel:0854-8308038,E-mail:qndywxj@ 163. com
正交试验优选黔产铁苋菜中没食子酸的提取工艺
魏学军1* ,陈明1,余跃生1,林先燕1,冯光维1,李江2
(1. 黔南民族医学高等专科学校,贵州 都匀 558003;2. 贵阳中医学院,贵阳 550001)
[摘要] 目的:优选黔产铁苋菜中没食子酸的提取工艺。方法:采用 HPLC测定铁苋菜中没食子酸含量,Diamonsil C18色
谱柱(4. 6 mm × 250 mm,5 μm) ,流动相乙腈-0. 05%磷酸(4∶ 96) ,检测波长 270 nm,柱温室温,流速 1 mL·min -1,进样量 10 μL。
以没食子酸转移率为指标,通过单因素试验筛选提取溶媒和提取方法,采用正交试验考察液固比、乙醇体积分数、提取温度、
提取时间对提取工艺的影响。结果:选择乙醇为提取溶媒,采用回流法提取。最佳提取工艺条件为加 30 倍量 70%乙醇于 90
℃提取 2 次,每次 4 h,没食子酸平均转移率 7. 888 mg·g -1(RSD 1. 60%)。结论:优选的提取工艺稳定可行,为黔产铁苋菜的
开发利用提供实验依据。
[关键词] 铁苋菜;高效液相色谱法;没食子酸;正交试验;提取工艺;单因素试验
[中图分类号] R284. 2;R284. 1 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2013)21-0027-03
[doi] 10. 11653 /syfj2013210027
Optimization of Extraction Process for Gallic Acid in Acalypha australis
from Guizhou by Orthogonal Test
WEI Xue-jun1* ,CHEN Ming1,YU Yue-sheng1,LIN Xian-yan1,FENG Guang-wei1,LI Jiang2
(1. Qiannan Medical College for Nationalities,Duyun 558003,China;
2. Guiyang College of Traditional Chinese Medicine,Guiyang 550001,China)
[Abstract] Objective:To optimize extraction process of gallic acid in Acalypha australis from Guizhou.
Method:The content of gallic acid from A. australis was determined by HPLC,Diamonsil C18 column
(4. 6 mm ×250 mm,5 μm) ,mobile phase of acetonitrile-0. 05% phosphoric acid (4∶ 96) ,detection wavelength
270 nm,column temperature at room temperature,flow rate 1 mL·min -1,injection volume 10 μL. With transfer
rate of gallic acid as index,single factor tests were adopted to screen extraction methods and solvents,effects of
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ratio of solid-liquid, ethanol concentration, extraction temperature and time on extraction technology were
investigated by orthogonal test. Result:The best extraction process of gallic acid was as following:extracted 2
times with 30 times the amount of 70% ethanol at 90 ℃,4 hours per time. Average transfer rate of gallic acid was
7. 888 mg·g -1 (RSD 1. 60%). Conclusion:This optimized extraction process was stable and feasible,it could
provide experimental basis for development and utilization of A. australis from Guizhou.
[Key words] Acalypha australis;HPLC; gallic acid; orthogonal test; extraction process; single
factor test
铁苋菜主要含黄酮、生物碱、鞣质等化学成分,
具有清热利湿、收敛止血的功能[1],在贵州黔南苗
族聚集区被广泛应用,是药食同源品种,苗药称为
“海蚌含珠”[2]。没食子酸作为可水解鞣质的结构
单元,是铁苋菜中重要的活性成分之一,具有抗菌消
炎、止泻、止血和平喘等药理作用[3-4]。本实验以黔
产铁苋菜为原料药,没食子酸转移率为评价指标,通
过单因素试验和正交试验优选铁苋菜中没食子酸的
提取方法和工艺,为进一步开发利用黔产铁苋菜和
完善铁苋菜的质量控制标准提供理论依据。
1 材料
LC-10ATvp型高效液相色谱仪(日本岛津公
司) ,G80F20CN-B8 型微波炉(格兰仕集团) ,SG-
4050C型数显恒温水浴锅(上海硕光) ,DHG-9240A
型真空干燥箱(上海金山) ,2. 0R 型低速离心机(德
国 Heraeus 公司) ,AE240 型电子分析天平(瑞士
Mettler公司)。没食子酸对照品(中国食品药品检
定研究院,批号 110831-200803) ,乙腈为色谱纯,其
他试剂均为分析纯。铁苋菜药材采于本校植物园,
经贵阳中医学院李江教授鉴定为大戟科植物铁苋菜
Acalypha australis L.的干燥全草,样本留存于本校中
药标本室。
2 方法与结果
2. 1 没食子酸的含量测定[5]
2. 1. 1 色谱条件 Diamonsil C18色谱柱(4. 6 mm ×
250 mm,5 μm) ,流动相乙腈-0. 05%磷酸(4∶ 96) ,检
测波长 270 nm,柱温室温,流速 1 mL·min -1,进样量
10 μL。理论塔板数按没食子酸峰计算不低于
6 000,见图 1。
2. 1. 2 供试品溶液的制备 精密称取过 3 号筛干
燥至恒重的铁苋菜粉末 1. 0 g,加对应溶剂按相关工
艺进行提取,提取液过滤后定容至 100 mL 量瓶中,
摇匀,即得,冷藏备用。
2. 1. 3 对照品储备液的制备 精密称取没食子酸
对照品 22. 5 mg,用流动相定容至 100 mL 量瓶中,
摇匀,即得。
A.对照品;B.供试品;1. 没食子酸
图 1 黔产铁苋菜 HPLC
2. 1. 4 标准曲线的制备 精密移取对照品储备液
1 mL,置于 10 mL量瓶中,用流动相定容至刻度,摇
匀,得对照品溶液。精密移取不同体积对照品溶液,
按 2. 1. 1 项下色谱条件进行测定,以进样量为横坐
标,峰面积为纵坐标,得回归方程 Y = 1. 557 ×
106X + 208. 631(r = 0. 999 9) ,表明没食子酸进样量
在 0. 0225 ~ 0. 225 μg与峰面积呈良好线性关系。
2. 1. 5 精密度试验 取对照品溶液,连续进样 5
次,按 2. 1. 1 项下色谱条件进行测定,结果没食子酸
峰面积的 RSD 1. 43%,表明该仪器精密度良好。
2. 1. 6 稳定性试验 精密量取对照品溶液,分别于
0,2,4,6,8,10 h 进样,按 2. 1. 1 项下色谱条件进行
测定,结果没食子酸峰面积在 8 h内的 RSD 0. 76%,
说明没食子酸对照品溶液在 8 h内稳定。
2. 1. 7 重复性试验 精密移取同一供试品溶液,经
0. 45 μm 微孔滤膜滤过,按 2. 1. 1 项下色谱条件进
行测定,结果没食子酸峰面积的 RSD 2. 13%,表明
该方法重复性良好。
2. 1. 8 加样回收率试验 取已知没食子酸含量的
铁苋菜粉末,加入适量没食子酸对照品,按 2. 1. 2 项
下方法制备样品溶液,按 2. 1. 1 项下色谱条件进行
测定,结果平均回收率 98. 83%,RSD 2. 46%。
2. 2 没食子酸提取方法考察 在预试验基础上,选
取水、甲醇、70%乙醇为提取溶媒,溶剂用量 50 倍,
分别采用回流、超声、微波法提取 30 min,按 2. 1. 2
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项下方法制备供试品溶液,按 2. 1. 1 项下色谱条件
进行测定,结果水按不同方法提取时没食子酸转移
率(n = 3)分别为 2. 315,1. 451,1. 143 mg·g -1,甲醇
提取时则分别为 1. 544,1. 287,0. 916 mg·g -1,70%
乙醇提取时没食子酸转移率依次为 3. 267,2. 564,
1. 753 mg·g -1,故采用回流法提取没食子酸,选择乙
醇为提取溶媒。
2. 3 提取工艺优选 在预试验基础上,固定提取数
为 2 次,选取液固比、乙醇体积分数、提取温度、提取
时间为考察因素,各因素取 3 个水平,称取 9 份黔产
铁苋菜样品,按 L9(3
4)正交设计表进行试验,因素
水平见表 1,试验安排及结果见表 2,采用 SPSS 13. 0
统计软件对结果进行处理,方差分析见表 3,以直观
分析和方差分析判断各因素对没食子酸提取的影响
程度,筛选最佳提取工艺。
表 1 黔产铁苋菜中没食子酸提取工艺正交试验因素水平
水平
A
液固比
B
乙醇体积分数
/%
C
提取温度
/℃
D
提取时间
/h
1 30∶ 1 60 80 2
2 40∶ 1 70 90 3
3 50∶ 1 80 100 4
表 2 黔产铁苋菜中没食子酸提取工艺正交试验安排
No. A B C D
没食子酸转移率
/mg·g - 1
1 1 1 1 1 4. 337 1
2 1 2 2 2 7. 540 8
3 1 3 3 3 7. 376 1
4 2 1 2 3 7. 013 5
5 2 2 3 1 5. 670 5
6 2 3 1 2 6. 831 2
7 3 1 3 2 5. 864 0
8 3 2 1 3 7. 503 1
9 3 3 2 1 5. 833 2
K1 19. 254 0 17. 214 6 18. 671 4 15. 840 8
K2 19. 515 2 20. 714 4 20. 387 5 20. 236 0
K3 19. 200 3 20. 040 5 18. 910 6 21. 892 7
R 0. 315 3. 450 1. 716 6. 052
由直观分析可知,影响没食子酸提取工艺的因
素顺序为 D > B > C > A。以极值最小的 A 因素为误
差项进行方差分析,结果 D,B 因素对没食子酸提取
工艺 的 影 响 极 显 著,确 定 最 优 提 取 工 艺 为
A1B2C2D3,即加 30 倍量 70% 乙醇于 90 ℃提取 2
次,每次 4 h。称取黔产铁苋菜样品 5 份,按优选的
表 3 没食子酸提取工艺方差分析
方差来源 SS f MS F P
A(误差) 0. 018 9 2 0. 009 5
B 2. 298 7 2 1. 149 4 120. 989 5 < 0. 01
C 0. 575 9 2 0. 288 0 30. 315 8 < 0. 05
D 6. 520 8 2 3. 260 4 343. 200 0 < 0. 01
注:F0. 01(2,2)= 99. 00,F0. 05(2,2)= 19. 00。
提取工艺进行验证试验,结果没食子酸平均转移率
7. 888 mg·g -1(RSD 1. 60%)。
3 讨论
没食子酸可溶于水、甲醇、乙醇等极性溶剂,故
选择回流、超声、微波 3 种方法于不同溶媒条件下进
行提取,比较没食子酸转移率,筛选最佳提取方法及
其工艺,该设计方案较为全面地考察了影响没食子
酸提取的各种因素,避免了采用单一溶媒考察不同
提取方法研究的局限性。关于流动相的选择,预试
验曾参考相关文献[5-8],对各种溶剂系统进行比较,
结果表明采用本文流动相时分离效果好、峰形漂亮、
保留时间适宜,且较好地消除了各种干扰峰的影响。
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[责任编辑 仝燕]
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