人参须根中皂苷类成分提取工艺的研究
2014-03-15姚红娥张梅徐秒陈璐谢学军
姚红娥,张梅,徐秒,陈璐,谢学军
·炮制制剂·
人参须根中皂苷类成分提取工艺的研究
姚红娥1,张梅1,徐秒1,陈璐1,谢学军2
目的:研究人参须根中皂苷类成分的最佳提取工艺。方法:比较了乙醇回流提取法和超声波提取法提取人参皂苷的差异。在此实验基础上,通过单因素实验和正交实验,筛选出超声波法从人参须根中提取皂苷类成分的最优提取工艺。结果:人参须根中皂苷类成分的最优提取条件为50%乙醇,提取2次,每次40min,提取温度40℃,料液比为1:20。结论:该提取方法操作简单,有效成分的提取率高。
]人参须根;人参皂苷;提取工艺
人参须根为五加科人参属植物人参Panaxginseng C.A. Mayer的干燥细支根或须根,主要含人参皂苷、人参多糖等化学成分。人参皂苷是人参最主要的活性成分,具有抗感染、 抗疲劳、抗肿瘤、舒张血管等多重药理作用。研究表明人参须根与人参主根中皂苷的组成成分基本一致[1],但须根中人参皂苷的含量比主根高出许多[2,3]。因此笔者拟从人参须根中提取皂苷类成分,并对其提取工艺进行研究。
人参皂苷的提取方法有水煎法、温浸法、回流法、超声波提取等多种方法,与常规提取相比,超声波提取具有时间短、产率高、条件温和的特点[4]。因此本文以人参须根为研究对象,对回流法和超声波法进行了比较,并通过正交设计[5,6]对超声波法提取人参须根中皂苷类成分的提取工艺进行了优化研究,以得到最佳提取工艺。
1 仪器与试药
1.1 仪器
UV1100型紫外分光光度计(上海天美科学仪器有限公司);电子分析天平(Sartorius BP211D,十万分之一;Sartorius BP121S,万分之一);KQ3200E超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)。
1.2 试剂
乙醇,正丁醇,乙醚,冰醋酸,香兰素,高氯酸等均为分析纯。
1.3 药材
人参须根,购于成都荷花池市场,经成都中医药大学药学院中药资源与鉴定系裴瑾教授鉴定为五加科人参属植物人参Panaxginseng C.A. Mayer的细支根或须根;人参皂苷Re对照品(批号:must-12041201,纯度≥99.50%),购自成都曼斯特生物科技有限公司。
2 方法与结果
2.1 人参皂苷含量的测定
2.1.1 标准曲线的制备 精密称取人参皂苷Re 10mg,用甲醇定容至10mL,吸取对照品溶液0.03mL、0.06mL、 0.09mL、 0.12mL、 0.15mL、 0.18 mL分别加入试管中,水浴挥干溶剂,再加入新配制的5 %香兰素-冰醋酸溶液0.2 mL和高氯酸0.8 mL,摇匀,置60℃恒温水浴中加热15min后立即用流水冷却2min。加冰醋酸5mL,摇匀,随行试剂空白。用紫外分光度计在400-800nm 波长进行全波长扫描,选择最大吸收波长556nm为检测波长。以吸光度为纵坐标,人参皂苷Re浓度(mg.mL-1)为横坐标绘制标准曲线,得到的回归方程为:Y=24.863X-0.0226,R2=0.9998 ,人参皂苷Re在0.03mg~0.18mg线性关系良好,结果见图1。
图1 人参皂苷Re与吸光度的关系
2.1.2 供试品的制备 称取人参须根粗粉5 g,按照不同条件分别提取,提取后减压抽滤,滤液常压蒸干。加入15 mL水充分溶解,加入15 mL乙醚脱脂两次,取水层加水饱和正丁醇萃取,收集正丁醇液,常压蒸去溶剂,取0.1 g的残渣用甲醇定容至10 mL,得供试品溶液。
2.1.3 含量测定 精密吸取10 μL的供试品溶液,分别置具塞试管中,依照标准曲线的制备方法测定吸收度,用回归方程计算含量。
2.2 不同方法提取人参须根中皂苷类成分的工艺比较
2.2.1 乙醇回流提取法 称取人参须根粗粉5 g,用60%的乙醇100 mL回流提取2次,每次3 h,提取温度70 ℃,将提取液减压抽滤,滤液常压蒸干。加入15 mL水充分溶解,加入15 mL乙醚脱脂2次,取水层加水饱和正丁醇萃取,收集正丁醇液,常压蒸去溶剂,取0.1 g的残渣用10 mL甲醇溶解后进行含量测定。
2.2.2 超声波提取法 称取人参须根粗粉5 g,用60%的乙醇 100mL超声提取2次,每次30 min,提取温度30℃,将提取液减压抽滤,滤液常压蒸干。加入15 mL水充分溶解,加入15 mL乙醚脱脂2次,取水层加水饱和正丁醇萃取,收集正丁醇液,常压蒸去溶剂,取0.1 g的残渣用10 mL甲醇溶解后进行含量测定。
采用回流提取法和超声波提取法,结果表明超声波提取法的皂苷含量略高;但超声波提取法提取温度低、提取时间短,故选用超声波提取法提取人参须根中的皂苷类成分。
2.3 单因素实验考察
2.3.1 乙醇浓度的影响 称取人参须根粗粉5 g,在料液比为1:20的条件下,30℃下超声提取2次,每次30 min,按照“2.2.2”的方法进行乙醇浓度的考察,乙醇浓度选择40%、50%、60%、 70%,结果表明50%的乙醇效果最好,结果见图2。
图2 乙醇浓度对皂苷含量的影响
2.3.2 料液比的影响 称取人参须根粗粉5 g,用50%的乙醇,在30℃下超声提取2次,每次30 min,按照“2.2.2”的方法进行料液比的考察,料液比选择1:5,1:10,1:15,1:20,结果表明1:15时提取效果最好,结果见图3。
图3 料液比对皂苷含量的影响
2.3.3提取温度的影响 称取人参须根粗粉5 g,用50%的乙醇75 mL超声提取2次,每次30 min,按照“2.2.2”的方法进行提取温度的考察,提取温度选择30℃,40℃,50℃,60℃,结果表明40℃时提取效果最好,结果见图4。
图4 提取温度对皂苷含量的影响
2.3.4 提取时间的影响 称取人参须根粗粉5 g,用50%的乙醇75 mL超声提取2次,提取温度为40℃,按照“2.2.2”的方法进行提取时间的考察,提取时间选择20 min,30 min,40 min,50 min,结果表明40min时提取效果最好,结果见图5。
图5 提取时间对皂苷含量的影响
2.3.5 提取次数的影响 称取人参须根粗粉5 g,用50%的乙醇75 mL超声提取,提取温度为40℃,提取时间40 min,按照“2.2.2”的方法进行提取次数的考察,提取次数选择1次,2次,3次,4次,结果表明提取3次效果最好,结果见图6。
图6 提取次数对皂苷含量的影响
2.4 正交实验
根据单因素实验结果,正交实验时选取乙醇浓度(A)、提取时间(B)、 提取次数(C)及料液比(D)等4因素,每个因素3个水平,按 L9(34)正交表进行实验,试验因素水平见表1。试验结果及方差分析结果见表2、表3。
表1 试验因素水平
表 2 正交试验结果
6 2 3 1 2 55.69 7 3 1 3 2 48.92 8 3 2 1 3 58.53 9 3 3 2 1 56.40 K1 53.35 51.53 55.18 55.21 K2 55.98 56.56 54.67 52.62 K3 54.61 55.85 54.10 56.11 R 2.63 5.03 1.08 3.49
表3 方差分析表
3 结论与讨论
3.1 由表2、表3可知,人参须根皂苷类成分提取的影响因素中,提取时间(B) 对皂苷的含量有显著影响,乙醇浓度(A)、提取次数(C)及料液比(D)对皂苷的含量无显著影响,四个因素的影响顺序依次为:B>D>A>C。因此可以得出,超声波提取法提取人参须根中皂苷类成分的最佳工艺条件是: B2D3A2C1,即50%的乙醇,提取2次,每次40min,料液比为1:20。
3.2 在预实验中比较了加热回流提取法和超声波提取法两种不同的提取方法,结果表明超声波法提取人参须根中皂苷类成分的方法最佳,快速、简便且皂苷不被破坏。
3.3 温度的单因素考察中,在所选温度的水平上 ,提取温度为50℃和60℃时,提取的人参须根中皂苷含量显著下降,40℃时提取物中皂苷含量最高,因此选择40℃为最合适的提取温度。
[1] 常建涛,富瑶瑶,吴迪,等. 敦化人参各部位皂苷组分的比较[J].大连工业大学学报,2011, 30(1):43.
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[4] Zhang H F, Yang X H, Zhao L D, et al. Ultrasonic-assisted extraction of epimedin C from fresh leaves of Epimedium and extraction mechanism [J]. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 2009, 10(1) : 54.
[5] 桂双英,周亚球.正交试验法优选人参总皂苷的提取工艺[J].时珍国医国药,2003,10 : 591.
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(责任编辑:胡慧玲)
Study on the extraction process of ginseng fibrous root/
YAO Hong-e1, ZHANG Mei1, Xu Miao1, CHEN Lu1, XIE Xue-jun2//(1. Pharmacy College, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine; The Ministry of Education Key Laboratory of Standardization of Chinese Herbal Medicine; State Key Laboratory Breeding Base of Systematic Research, Development and Utilization of Chinese Medicine Resources Co-founded by Sichuan Province and MOST, Chengdu 611137, China; 2. School of Clinical Medicine, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu 610075, China)
Objective: To optimize the extraction process of ginsenoside from ginseng fibrous root. Method: Refluxing method and supersonic extraction method were compared, and the optimal extraction process of ginsenoside was selected by single factor and orthogonal experiments. Result: The optimum extracting factors were 50% alcohol, extracting for 40min at 40℃, repeated 2 times with solid-liquid ratio of 1:20. Conclusion: The method is simple with high extraction rate.
Ginseng fbrous root; ginsenoside; extraction process
R 283
A
1674-926X(2014)02-010-03
国家自然科学基金项目(81072845)
1.成都中医药大学药学院 中药材标准化教育部重点实验室 中药资源系统研究与开发利用省部共建国家重点实验室培育基地,四川 成都 611137;2.成都中医药大学临床医学院,四川 成都 610075
姚红娥,硕士研究生 Email: yaohonge@sina.cn
张梅,博士,教授,博士生导师,从事中药及其复方物质基础及质量标准化研究工作
Tel:028-61800231 Email: zhangmei63@126.com;谢学军,博士,教授,博士生导师,从事中西医结合防治眼底病的基础与临床研究工作
Tel:028-87783541 Email: xxj8848@163.com
2013-12-13