正交试验优选柘木多糖提取工艺研究
2011-01-25翟延君伍伟超王添敏李波
翟延君,伍伟超,王添敏,李波
(辽宁中医药大学药学院,辽宁大连116600)
柘木为桑科植物柘树Cudrania tricuspidata(Carr.)Bur.的干燥根及藤茎,性甘温,无毒。具清热、凉血、通络之功效,主治妇人崩中血结,疟疾[1-2]。现代临床主要用于肿瘤放、化疗辅助药物,对消化系统肿瘤病人术后治疗疗效显著。目前“柘木糖浆”在临床上作为抗肿瘤制剂已有使用,该产品对食管、贲门、肠胃等消化系统肿瘤疾病疗效显著[3-4]。文献报道柘木多糖类成分具有增强免疫力的作用[5],对其提取工艺的研究尚未见报道。因此实验采用正交试验L9(34),以多糖量为评价指标,优化柘木多糖的提取工艺[6-9],为柘木药材的开发利用提供理论参考。
1 仪器与试药
1.1 仪器紫外可见分光光度计(UV24802型),电子天平(上海天平仪器厂)。
1.2 材料柘木来源于桑科植物柘树Cudrania tricuspidata(Carr.)Bur.的干燥根及藤茎。本实验所用实验材料采自广西南宁市郊,由广西中医学院中药鉴定教研室廖月葵老师提供并鉴定。
1.3 试剂葡萄糖、浓硫酸、苯酚、95%乙醇、三氯甲烷、正丁醇、丙酮均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 标准曲线的绘制
2.1.1 标准溶液的配置精密称取干燥至恒重的葡萄糖粉末20.19 mg,至于100 mL量瓶中,加蒸馏水定容至刻度,摇匀,得浓度为0.201 9 mg/mL的葡萄糖标准溶液。
2.1.2 标准曲线的制备精密量取葡萄糖标准溶液0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL分别置于6个试管中,加水至2.0 mL,再分别加入5%苯酚溶液1.0 mL,摇匀,然后迅速加入浓硫酸5.0 mL,摇匀。室温放置45 min,在490 nm处测定其吸光值。以吸光值为纵坐标,葡萄糖浓度为横坐标(mg/mL),绘制标准曲线,得回归方程A=21.889C+0.003(r=0.999 5),结果表明葡萄糖溶液在0.005~0.025 mg/mL线性关系良好。
2.2 柘木多糖的测定精密称取10.00 g干燥至恒重的柘木粉末(过20目筛),加入25倍量95%乙醇,水浴回流60 min 2次后,挥干。干燥后的药材粉末,用25倍量的水在90℃水浴回流提取2 h,滤液sevage法去蛋白(sevage法:多糖溶液加入1/5体积的sevage试剂,强烈振摇。静置分层,除去交界处变性蛋白,重复处理9次),减压浓缩。向浓缩液加入95%乙醇,至醇体积占总体积的85%,于4℃静置过夜。抽滤,沉淀经95%乙醇、丙酮各洗涤3次,真空干燥,得棕色粉末状的柘木多糖。粉末置于100 mL量瓶,加水定容,然后吸取1 mL样品溶液,按2.1.2项显色测量。
2.2.1 稳定性试验取同一样品溶液,分别放置0、15、30、60、120 min,按照2.1.2项下显色,测定吸光度,考察供试品的稳定性,结果RSD为1.22%,在2 h内吸收度基本无变化。
2.2.2 精密度试验另取样品6份,按照2.1.2项下显色,测定吸光度,考察方法精密度,结果显示精密度RSD为0.32%,符合药典规定。
2.2.3 重复性试验取同一批样品6份,按2.2项下方法提取,然后测定吸光度。结果测得吸光度的RSD为1.25%,符合药典规定。
2.2.4 加样回收率试验精密称取已知量的样品10.00 g,共5份。分别加入葡萄糖对照品约18 mg,按2.2项下方法提取,测定结果平均回收率为97.89%,RSD为0.51%,结果见表1。
表1 加样回收率试验结果
2.3 柘木多糖水提过程中单因素的影响研究
2.3.1 液料比考察精密称取10.00 g干燥至恒重的柘木粉末(过20目筛)4份,按2.2项下方法操作,用不同倍量的水提取,测定多糖量。每份平行做3次,结果取平均值。结果液料比为10∶1、20∶1、30∶1、40∶1时,提取多糖质量分数分别为0.756、0.822、0.598、0.246 mg/g。可见在20倍时总多糖提取量最高。
2.3.2 提取时间考察精密称取10.00 g干燥至恒重的柘木粉末(过20目筛)4份,按2.2项下方法操作,在不同的时间下提取,测定多糖量。每份平行做3次,得平均值。结果提取时间为1、2、3、4 h时,提取多糖质量分数分别为0.620、0.675、0.830、0.808 mg/g。可见在3 h总多糖提取率最高。2.3.3提取温度考察精密称取10.00 g干燥至恒重的柘木粉末(过20目筛)4份,按2.2项下方法操作,在不同温度提取,测定多糖量。每份平行做3次,结果取平均值。结果提取温度为70、80、90、100℃时,提取多糖质量分数分别为1.178、1.322、1.949、1.670 mg/g,可见在90℃时总多糖提取率最高。
2.4 正交试验设计通过单因素实验确定最佳因素水平,为了消除各因素间的相互影响,根据这些确定的因素,确定正交因素的各个水平。进行正交实验设计,见表2~4。
表2 因素水平
表3 L9(34)正交试验结果
由方差分析可见,各因素对柘木总多糖提取效果的影响程度依次为C>A>B,提取温度对柘木多糖得率有显著影响,而提取溶媒倍量和提取时间无显著影响。因此,柘木总多糖的最佳提取工艺为A1B2C2,即10倍提取溶媒,提取温度为90℃,提取时间为3 h。
2.5 验证实验按实验所得最佳提取条件(10倍水,提取温度为90℃,提取时间为3 h)进行了4次验证试验,结果:平均总多糖质量分数为1.89 mg/g,RSD<3%(n=3)。
表4 方差分析
3 小结与讨论
3.1 实验对各因素分别进行了考察,结果发现当温度高于90℃或者提取时间长于3 h均能导致多糖提取量的下降,这是提取温度过高或者受热时间过长,导致部分多糖结构被破坏甚至降解,多糖提取率下降。
3.2 液料比考察结果当液料比为20∶1时总多糖的提取量最高,之后随着液料比的增大多糖的提取量开始下降,这可能是由于杂质溶出量增加而抑制了多糖的溶出,导致了多糖提取量的下降。
3.3 正交试验结果只有C因素有显著性差异。通过单因素考察结果发现,提取时间为3 h远高于2 h的多糖提取量,因此选择3 h为提取时间,其它因素宜采用工艺简单、成本低廉的原则进行选择。
3.4 实验采用单因素考察确定正交因素水平,建立正交实验方法,对柘木多糖的提取条件进行了优化。由单因素实验和正交分析结果得知,提取温度是主要影响因素,其次是提取溶媒的倍量;提取时间3 h内无显著差异。柘木总多糖的最佳提取工艺条件为:温度为90℃,时间为3 h,液料比为10∶1。该工艺条件简单,稳定可行,可用于柘木多糖的提取。
[1]江苏新医学院.中药大辞典(下册)[M].上海:上海科学技术出版社,1998:1502.
[2]中国药典[S].一部.1977:443-444.
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