正交试验法优选刺芫荽总黄酮提取工艺的研究

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(海南医学院 药学院，海南 海口 571199)



•开发与研究•

正交试验法优选刺芫荽总黄酮提取工艺的研究

林华铭，杨梦成，谢飞，黄晓孟，翟锐锐*

(海南医学院 药学院，海南 海口 571199)

为了优选刺芫荽总黄酮的提取工艺。以总黄酮提取量为指标，考察提取温度、乙醇浓度、回流时间、料液比等单因素对刺芫荽总黄酮提取率的影响，通过正交试验筛选出最佳提取工艺。结果表明，影响刺芫荽总黄酮提取率的因素依次为：提取温度(A)>乙醇浓度(D)>提取时间(B)>料液比(C)；筛选出刺芫荽中总黄酮的最佳条件为A3B3C1D1，即提取温度90 ℃、料液比为1∶30，提取时间1.5 h，乙醇浓度50%。在此条件下刺芫荽总黄酮的提取率可达到1.879%。该提取工艺合理，方法简单，可为刺芫荽进一步的研究开发提供依据。

刺芫荽 ； 总黄酮 ； 提取工艺 ； 正交试验

Keywords:eryngium foetidum linn ; total flavonoids ; extraction process ; orthogonal test

刺芫荽(Eryngium foetidum L.)又称刺芹、洋芫荽、野芫荽、假芫荽、大叶芫荽、缅芫荽、阿佤芫荽等。刺芫荽通常以全草入药，可用于治疗感冒寒咳、哮喘、胃气痛、产后出血、跌打损伤、肠炎腹泻、消化不良、胸痛、麻疹内陷、气管炎、急性传染性肝炎及蛇咬伤等症[1-2]。黄酮类化合物对多种肿瘤具有预防、治疗或化疗增敏作用；且还具有降血糖、降血脂、降压、镇痛及抗炎作用[3-4]。本文以总黄酮提取量为考察指标，采用正交试验法研究刺芫荽中总黄酮的提取工艺，为该药材的开发提供科学依据与参考。

1 器材

1.1仪器与试剂

752型分光光度计(上海精密科学仪器有限公司)；分析天平(瑞士METILER)；粉碎机(天津泰斯特仪器有限公司)；TP电子天平(湘仪天平仪器设备有限公司)；回流提取器(天津泰斯特仪器有限公司)。芦丁对照品(中国药品生物制品检定所，纯度≥99%)；硝酸铝、氢氧化钠、亚硝酸钠、无水乙醇等试剂均为分析纯(广州化学试剂公司)；刺芫荽(采摘于海南海口府城地区，经鉴定为刺芫荽全草，干燥，粉碎至40～60目备用)。

1.2试验方法

1.2.1标准曲线制作

精密称取芦丁标准品32 mg于100 mL量瓶中，60%乙醇溶解并定容至刻度，摇匀，得0.32 mg/mL的芦丁标准液。精密移取芦丁标准溶液0(空白)、1.00、2.00、3.00、4.00和5.00 mL，分别置于25 mL量瓶中，加入60%乙醇补至5 mL，再分别加入5%亚硝酸钠溶液1 mL，摇匀后放置6 min，然后加入10%硝酸铝溶液1 mL，摇匀后放置6 min，再加入4%氢氧化钠溶液10 mL，最后再用60%乙醇定容至刻度，摇匀后再静置15 min。在510 nm处测定吸光度。以吸光度(A)为纵坐标，浓度(c)为横坐标绘制标准曲线得回归方程：A=10.18c+0.003 7，R2=0.999 6，在0.012 8～0.064 mg/mL有良好的线性关系。

1.2.2样品溶液的制备

精密称取刺芫荽粉末1.0 g，加入乙醇溶剂浸泡过夜，加热回流提取，提取液过滤后转入50 mL的容量瓶中，用溶剂定容至刻度。移取该溶液5 mL于25 mL的量瓶中，加入显色剂显色，在510 nm处测吸光度，计算黄酮提取率。

1.2.3黄酮提取率的计算

刺芫荽总黄酮提取率(%)=刺芫荽总黄酮提取量∕刺芫荽质量×100% 。

1.2.4单因素实验设计

以乙醇浓度、料液比、提取温度、提取时间4个因素进行单因素实验。

1.2.5正交实验设计

根据单因素实验结果，设计乙醇浓度、料液比、回流提取温度、提取时间4个因素三水平的正交实验，确定刺芫荽中总黄酮的最佳工艺条件。

2 结果与分析

2.1单因素实验结果与分析

2.1.1乙醇浓度对刺芫荽总黄酮提取率的影响

在料液比为1∶20，提取温度为70 ℃，提取时间为1 h的条件下，考察不同的乙醇浓度对刺芫荽总黄酮提取率的影响，结果如图1所示。当乙醇浓度为50%～60%时提取率下降，当乙醇浓度60%～70%时，提取率有所回升，当乙醇浓度>70%时提取率开始下降。

图1 乙醇浓度对总黄酮提取率的影响

2.1.2提取温度对刺芫荽总黄酮提取率的影响

在料液比为1∶20，提取时间为1 h，乙醇浓度为60%的条件下，考察不同提取温度对刺芫荽总黄酮提取率的影响，结果如图2所示。提取温度为50～70 ℃时，提取率一直在缓慢上升，70～80 ℃提取率略微下降，80～90 ℃急速上升。考虑到温度过高(>90 ℃)，提取溶剂乙醇溶液的挥发就会越多，导致溶剂提取时损失较大，从而影响刺芫荽黄酮的提取率，所以综合各方面因素考虑，提取的最高温度设为90 ℃。

图2 提取温度对总黄酮提取率的影响

2.1.3料液比对刺芫荽总黄酮提取率的影响

在乙醇浓度为60%，提取温度为70 ℃，提取时间为1 h的条件下，考察不同料液比(1∶溶剂倍量)对刺芫荽总黄酮提取率的影响，结果如图3所示。在料液比1∶10～1∶25刺芫荽黄酮的提取率随着料液比的增大而不断提高，当料液比1∶25～1∶30时，黄酮提取率开始略微下降。

图3 料液比对总黄酮提取率的影响

2.1.4提取时间对刺芫荽总黄酮提取率的影响

在乙醇浓度为60%，提取温度为70 ℃，料液比为1∶20的条件下，考察不同的提取时间对刺芫荽总黄酮提取率的影响，结果如图4所示。在提取时间0.5～2 h区间，随着时间的延长，黄酮的提取率不断上升，2 h时黄酮的提取率最大，当提取时间>2 h，黄酮提取率趋于平稳。

图4 提取时间对总黄酮提取率的影响

2.2正交试验优选

在单因素考察的基础上，取刺芫荽粉末1.0 g，以总黄酮提取率为指标，对乙醇浓度、提取时间、料液比及提取温度进行正交试验，每个因素选择3个水平，按L934正交设计进行试验。因素水平见表1，L934正交试验设计见表1。

表1 刺芫荽中总黄酮提取工艺因素水平

表2 刺芫荽中总黄酮提取工艺因素水平表L9(34)试验安排及结果

注：提取温度(A)，料液比(B)，提取时间(C)，乙醇浓度(D)

由表2的极差分析结果可以看出，RA>RD>RC>RB，4个因素对刺芫荽中总黄酮提取率的影响大小依次为：提取温度(A)>乙醇浓度(D)>提取时间(C)>料液比(B)。四因素中，提取温度的提取作用最为显著，料液比提取作用最弱。在实验设计范围内，优化刺芫荽中总黄酮的最佳条件为A3B3C1D1。即提取温度90 ℃、乙醇浓度50%、提取时间1.5 h、料液比为1∶30。

2.3优选提取工艺条件重复性试验

为进一步考察经正交试验优选出的工艺的稳定性，选用优选后的工艺条件即提取温度90 ℃、料液比1∶30、提取时间1.5 h、乙醇浓度50%，重复提取3次，刺芫荽中总黄酮的提取率结果见表3。

表3 最佳工艺条件验证结果

由A3B3C1D1工艺条件提取的刺芫荽总黄酮平均提取率为1.879%，高于其他条件所得的总黄酮含量，RSD值为1.36%，故证明正交试验优选的A3B3C1D1为最佳提取工艺。

3 结论

在单因素实验中，在控制单一变量的情况下，乙醇浓度提取最优化的条件为50%，提取温度最优化的条件为90 ℃，提取时间最优化的条件为2 h，料液比提取最优化的条件为1∶25。通过正交试验发现，4因素对提取率的影响顺序为：提取温度>乙醇浓度>提取时间>料液比，其最优化的条件为：乙醇浓度50%，提取温度90 ℃，提取时间1.5 h，料液比为1∶30。在此条件下，刺芫荽总黄酮的提取率可达到1.879%，为进一步开发刺芫荽提供了科学的依据。

[1] 翟锐锐,艾朝辉,陈丽珍,等.海南野芫荽挥发油成份分析[J].吉林中医药,2014,34(5):517-519.

[2] 官 智,崔宏伟,何延红.刺芫荽挥发油的化学成份分析[J].云南热作科技,1996,19(4):16-17.

[3] 胡太平,陈伟强,曹建国.芹菜素对人急性髓性白血病细胞化疗敏感性的增强作用[J].郑州大学学报(医学版),2007,42(3):515-517.

[4] 谭秦莉,刘 冬,李玉宝,等.总黄酮化合物药理作用研究进展[J].安徽中医学院学报,2009,28(3):62-64.

StudyonOptimizationofExtractionofTotalFlavonoidsfromEryngiumTechniquesFoetidumLinnbyOrthogonalTest

LINHuaming,YANGMengcheng,XIEFei,HUANGXiaomeng,ZHAIRuirui*

(School of Pharmacy , Hainan Medical University , Haikou 571199 , China)

To optimize the extraction process of total flavonoids from eryngium foetidum linn.The content of total flavonoids is observed to evaluate the extraction technology.The influences of four factors including temperature,ethanol concentration,extraction time and solid-liquid ratio on the yield of total flavones are studied.The most influential factor is extraction temperature,followed by ethanol concentration,extraction time and solvent quantity.The optimum extraction process is A3B3C1D1,which is extracting temperature of 90 ℃,ratio of solid-liquid 1∶30,extracting time of 1.5 h,ethanol concentration of 50%.Total flavones yield is 1.879% under the optimum extraction conditions.It is proved that the method is reasonable and simple,which provides evidence for research and development of eryngium foetidum linn.

2017-04-12

海南省大学生创新项目(20150072)；海南医学院培育基金项目(HY2014-21)

林华铭(1996-)，女，研究方向为中草药质量分析；联系人：翟锐锐(1983-)，女，硕士，化学高级实验师，研究方向为中草药质量分析，电话：15607650801，E-mail：zhairuirui520@126.com。

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：1003-3467(2017)07-0019-03