金丝草总黄酮的水提醇沉工艺优化
2016-09-01严伟彤孙海峰闫佳驹
严伟彤,孙海峰,崔 毅,闫佳驹,闫 萍
(1.黑龙江中医药大学,哈尔滨 150040;2.黑龙江省畜牧研究所,黑龙江 齐齐哈尔 161005)
金丝草总黄酮的水提醇沉工艺优化
严伟彤1,孙海峰1,崔毅2,闫佳驹1,闫萍1
(1.黑龙江中医药大学,哈尔滨 150040;2.黑龙江省畜牧研究所,黑龙江 齐齐哈尔 161005)
采用正交试验法考察水提醇沉法中提取水倍数、提取次数、药液浓缩比例和醇沉浓度4 个因素对金丝草总黄酮提取率的影响。以芦丁为对照,通过可见分光光度计进行总黄酮含量测定。结果表明:4种因素对总黄酮提取率虽然无显著影响,但最佳提取工艺为10 倍水量提取3次,醇沉浓度为50%,药液浓缩比例为1∶ 1,总黄酮提取率为4.894%。该提取工艺安全稳定,简便可行,为工业生产提供参考,也为金丝草黄酮类化合物的深入研究和开发利用提供理论依据。
金丝草; 总黄酮; 水提醇沉法; 提取工艺
金丝草(Pogonatherum crinitum)异名落苏、猫尾草、黄毛草等,为禾本科金丝草属植物金丝草的全草。根据中药大辞典记载金丝草性寒,具有清热凉血、利湿解毒,利尿之功效,民间常用来治疗糖尿病,黄疸型肝炎,尿路感染等。可见金丝草具有广泛的药用价值。金丝草资源十分丰富,广泛分布于浙江,福建,台湾,云南等地。近年来对金丝草的研究发现,其中主要的活性成分为黄酮类化合物。而黄酮类化合物具有多种生物活性如具有心血管系统活性,抗菌及抗病毒、抗肿瘤、抗氧化自由基活性等[1]。但是目前对金丝草总黄酮的研究甚少,水提醇沉法是工业上提取黄酮类化合物的重要方法,目前未见利用该方法对金丝草中总黄酮类提取工艺的研究报道。
本研究以金丝草干燥全草为原料,利用正交设计试验对水提醇沉法提取金丝草中总黄酮的工艺进行优化,为金丝草资源的综合开发利用提供参考依据。
1 材料与方法
1.1材料与药品
金丝草干燥全草,经黑龙江中医药大学孙海峰教授鉴定,粉碎成粗粉备用; 芦丁标准品购自中国药品生物制剂品检定所。亚硝酸钠,氢氧化钠,硝酸铝,95%乙醇,以上试剂均为分析纯。
1.2仪器
恒温水浴箱:江苏金坛市医疗仪器厂。
721A型分光光度计:四川仪表九厂。
旋转蒸发仪:上海亚容生化仪器厂。
电子分析天平:梅特勒-托利多上海有限公司。
其他:圆底烧瓶、冷凝管、烧杯、玻璃棒、量筒、布氏漏斗。
1.3方法
1.3.1正交设计
在金丝草水提醇沉过程中,影响水提醇沉工艺的因素主要是加水倍数(A)、提取次数(B)、药液醇沉浓度(C),浓缩比例(D)。
为优化各因素最佳工艺水平,设计正交试验,以总黄酮提取率为评价指标[2]。采用L9(34)正交表安排试验方案,因素水平见表1,平行重复3次(n=3)
表1 水提醇沉正交试验的因素及水平
1.3.2试验方法
总黄酮的提取:称取药材10 g,按表1方案进行加水,浸泡12h后,再进行加热回流提取,每次回流提取2 h,趁热抽滤合并滤液; 按表1方案加乙醇进行醇沉,静置24 h,滤取醇上清液,减压并浓缩回收乙醇,定容至100 mL,摇匀,得1~9 号样品,待测。
1.3.3标准曲线测定
标准溶液制备及标准曲线绘制[3]。
对照品制备:精密称取120℃干燥至恒重的芦丁对照品5mg置50mL容量瓶中,加70%乙醇适量,置水浴上微热使溶解,放冷,并加70%乙醇稀释至刻度,摇匀,即得(每1mL中含芦丁0.1mg)。
标准曲线的绘制:取芦丁对照品溶液1、2、3、4、5mL,分别置10mL容量瓶中,加5%亚硝酸钠溶液0.3mL,摇匀,放置6min,加10%硝酸铝溶液0.3mL,摇匀,放置6min,加氢氧化钠试液4mL,用70%乙醇稀释至刻度,摇匀,放置15min后于510nm处测吸光度。
以浓度C为纵坐标,吸光度值A为横坐标进行先行回归,得方程Y=1.197X+0.0075,R2=0.9974,表明被测溶液浓度在0.1~0.5mg/mL线性关系良好。
1.3.4样品溶液制备和黄酮含量的测定
将以上样品溶液用乙醇稀释(用当前醇沉浓度)成浓度为0.1mg/mL,然后重复操作标准芦丁样品吸光度的测定步骤,得样品的吸光值。将其代入标准曲线方程计算,得样品总黄酮的提取率。
1.3.5验证性试验
考虑试验误差因素,按正交试验确定的最佳工艺进行验证试验。实验重复3 次。
2 结果与分析
如上法得到总黄酮水提醇沉正交试验结果(表2)。为进一步确定各因素对结果的影响,用Excel2013和正交助手软件对数据进行统计分析(表3) 。
由数据可知,各因素对总黄酮提取率的影响大小依次为C> A> B> D,D 因素在考察范围内影响最小。虽然各因素对提取率的影响水平不显著,但从操作简便,经济及生产实际出发,拟定最佳工艺条件为醇沉浓度为50%,提取3 次,加水量为10 倍量,药液浓缩比例为1∶1 。最佳工艺条件的重复性试验结果如表4 所示,总黄酮提取率为4.894%,均高于正交试验的其他各组数据,结果数据显示优选的工艺条件比较稳定,实际操作也简便可行。
表2 水提醇沉正交试验
表3 方差分析
注:F 临界值=19
表4 重复试验
3 小结与讨论
试验采用正交试验的方法来对金丝草总黄酮水提醇沉的提取工艺进行了优化。
结果显示,最佳工艺条件为10 倍水量加热回流提取3 次,乙醇醇沉浓度为50%,药液浓缩比例为1∶1。经过重复试验该工艺提取总黄酮提取率达到4.894%。
在本实验中,乙醇醇沉这个因素对提取效率影响最大,所以在工业生产中对乙醇浓度应严格控制。本工艺作为金丝草总黄酮提取的新工艺,可能会在工业生产上有良好的应用前景。
[1] 曹纬国,刘志勤.黄酮类化合物药理作用的研究进展[J].西北植物学报,2003,23(12):2241-2247.
[2] 宋棋芬,高广春.南湖菱壳总黄酮的水提醇沉工艺[J].浙江农业科学,2013(8):1029-1031.
[3] 孙海峰,杨婷.翻白草降血糖活性部位提取工艺的优化研究[J].中医药学报,2009,3(3):49-51.
2016-02-04
严伟彤(1990-),女,黑龙江克山人,在读硕士,研究方向:金丝草化学成分的研究。
孙海峰(1964-),男,教授,中药学博士,研究方向:中药资源与开发研究。
S853.7
A文章编号:2095-9737(2016)04-0010-02