异株荨麻β—谷甾醇提取工艺的优化

何斌　刘勇

摘要：用正交试验和方差分析研究异株荨麻（Urtica dioica L.）β-谷甾醇的超声波辅助提取工艺，以β-谷甾醇得率为指标，优选出了最佳的提取工艺。结果表明，最佳的提取工艺为料液比1∶20（m/V，g∶mL）、提取时间30 min、提取温度60 ℃。用超声波辅助提取异株荨麻中的β-谷甾醇，操作简单、安全、快速、萃取率高。

关键词：异株荨麻（Urtica dioica L.）；β-谷甾醇；超声波；提取；正交试验

中图分类号：Q949.737.5；R284.2文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2012）20-4601-03

异株荨麻（Urtica dioica L.）为荨麻科（Urticaceae）荨麻属（Urtica Linn.）多年生草本植物，全草或根入药，广泛分布在欧洲、美洲、非洲和亚洲的温带地区，在中国云南、西藏、青海和新疆等地也有野生资源分布。作为草药主要用于治疗前列腺增生、风湿性关节炎、过敏性鼻炎、皮肤疾病、高血压、心脏病、糖尿病等病症；此外还具有抗病毒、增强免疫力、美容及食疗保健等作用。其活性成分主要有黄酮类、有机酸类、酚类、苯丙素类、甾醇、蛋白质、多糖等。对于异株荨麻的研究和开发利用国外较为成熟，特别是德国对其在医药方面的开发已取得了显著成效，获得了异株荨麻提取物和提取物复方制剂的多项专利[1]。而目前中国国内的研究还处于起步阶段，一般只在民间用于治疗风湿病、扭伤疼痛、皮肤瘙痒、肾结石、关节炎、消化道出血、痔疮出血、贫血症、牛奶分泌缺陷、头皮护理等病症[2，3]。

甾醇根据来源的不同分为植物甾醇、动物甾醇和菌类甾醇三大类。植物甾醇主要有谷甾醇、菜油甾醇和豆甾醇，主要存在于植物的油脂中[4]，植物甾醇是一种类似于环状醇结构的物质[5]，谷甾醇和豆甾醇的R基是乙基，而谷甾醇没有侧链上的双键。植物甾醇具有降低胆固醇[6，7]、抑制癌细胞生长[8]、防止前列腺肥大[9]及调节血脂[10]等功效，是当前世界甾体药物迫切需要的重要药源。植物甾醇和植物甾醇衍生物由于其特有的理化特性[11]而被广泛地应用于医药、食品、化妆品、饲料[12]等行业。

近年的研究表明，β-谷甾醇具有明显地降胆固醇、止咳、抗癌、抗炎、抗氧化、防治高血压等药理作用[13]。荨麻所具有的药理功能与其中所含有的β-谷甾醇有紧密的关系[2]。但由于提取条件没有优化，β-谷甾醇得率较低。为了保证异株荨麻β-谷甾醇的提取完全，采用超声波辅助提取法对异株荨麻中β-谷甾醇进行提取，利用正交试验，以β-谷甾醇得率为考察指标，筛选出最佳提取工艺，并在此基础上进行多元线性回归，对影响β-谷甾醇提取的各因素进行了探讨，为异株荨麻中β-谷甾醇提取工艺提供科学依据。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1原料样品采集于北京林业大学西山林场。

1.1.2试剂β-谷甾醇对照品购自中国食品药品检定研究所，样品提取所用三氯甲烷为分析纯，试验用水为去离子水。

1.1.3仪器Varian CP3800气相色谱仪购自美国Varian公司，KQ-500DB型数控超声波清洗器购自昆山市超声仪器有限公司，Anke TDL-5离心机购自上海安亭科学仪器有限公司，SENCOR-201型旋转蒸发仪购自上海申顺生物科技有限公司，FW135型中草药粉碎机购自天津市泰斯特仪器有限公司。

1.2方法

1.2.1样品的处理取新鲜的异株荨麻茎叶部分，放入烘箱中，在105 ℃杀青15 min后自然晾干，经中草药粉碎机粉碎，过80目筛得黄绿色粉末，置于干燥器中作为样品保存。精确称取样品粉末1 g，置于100 mL具塞三角瓶中，加入20 mL氯仿溶液，密塞，摇匀，称重，在45 ℃下超声波辅助处理30 min，取出放置至室温，称重，补足失重，以3 000

r/min离心5 min，取上清液，在滤渣中重新加入20 mL氯仿溶液，重复上述步骤3次，合并3次的滤液，混匀后作为供试品溶液。

1.2.2色谱条件检测器：FID；色谱柱：CP-Sil8CD（30 m×0.32 mm×0.25 μm）；进样口温度280 ℃，检测器温度300 ℃；载气（N2）30 mL/min，载气（H2）30 mL/min，进样量：1 μL。

1.2.3标准曲线的绘制及β-谷甾醇得率的测定

1）标准曲线的绘制。准确称取于105 ℃干燥至恒重的β-谷甾醇对照品5 mg，置于5 mL容量瓶中，加氯仿溶解、稀释、定容至刻度，摇匀，即得1 mg/mL的β-谷甾醇对照品溶液。精密吸取β-谷甾醇对照品溶液适量，用氯仿稀释成0.016、0.020、0.025、0.050、0.080、0.100 mg/mL一系列浓度，在上述色谱条件下分别进样1 μL，测定峰面积。以进样量x（μg）为横坐标，峰面积y为纵坐标，绘制标准曲线，经最小二乘法回归处理得到回归方程为■=269 863.00x-845.85，相关系数r=0.988 7（n=7）。结果表明在进样量为0.016～0.100 μg时，线性关系良好。

2）样品的测定。精密称取异株荨麻的样品溶液1 μL，注入气相色谱仪，按1.2.2的条件测定，并按回归方程计算样品溶液的β-谷甾醇得率。

1.2.4正交试验以异株荨麻中β-谷甾醇得率为检测指标，采用正交试验L9（34）来选择超声波辅助提取β-谷甾醇的最佳提取条件，因素与水平见表1。

2结果与分析

2.1最佳萃取条件的选择

由表2可知，料液比是影响提取效果的最重要因素，因为它不仅影响超声波的吸收，而且也影响目标物的溶解，是影响提取率和提取选择性的主要因素。而最佳提取条件为A1B2C3，即料液比为1∶20、提取时间为30 min、提取温度为60 ℃。

2.2稳定性试验

在60 min内每隔30 min分别测定样品和β-谷甾醇对照品溶液的峰面积，峰面积基本未发生改变。放置2、3 h，峰面积也基本不变。说明各样品及β-谷甾醇对照品在3 h内稳定。

2.3测定结果

根据以上所选最佳试验条件，对异株荨麻样品中β-谷甾醇得率进行5次重复测定。由表3可知，β-谷甾醇的平均得率为3.54 mg/g。

3结论

通过试验选出的最优提取工艺为A1B2C3，即料液比为1∶20、提取时间为30 min和提取温度为60 ℃。在此条件下，异株荨麻茎叶中β-谷甾醇的平均得率为3.54 mg/g，所以茎叶部分是提取β-谷甾醇的良好资源。超声波辅助提取法具有速度快、操作安全、萃取效率高、耗能低等优点，在中草药生产中具有很好的应用前景。

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