中药槐米中芦丁提取工艺研究

2017-08-29陈菊

中国医药科学 2017年15期

陈菊

[摘要] 目的筛选槐米中提取芦丁的最佳工艺。方法以芦丁提取率为评价指标，采用L9（34）正交实验设计，以乙醇浓度、料液比、提取温度、提取时间为实验因素，确定最佳提取条件。结果最佳提取工艺为乙醇浓度60%，料液比1∶15，提取温度40℃，提取时间30min。结论优选的提取工艺经济、简单、可行，为槐米中芦丁的超声提取提供实验基础。

[关键词] 槐米；芦丁；正交设计；超声提取

[中图分类号] R284.2 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616（2017）15-51-03

[Abstract] Objective To screen the best extraction technology of Rutin in Flos Sophorae. Methods The extraction rate of rutin was used as the evaluation index. L9（34） orthogonal experiment was carried on. The concentration of ethanol， the ratio of liquid to liquid， extraction temperature and extraction time were taken as experimental factors. The optimum extraction conditions were determined. Results The optimum extraction process was ethanol concentration of 60%， solid-liquid ratio of 1：15， extraction temperature of 40℃， extraction time of 30 min. Conclusion The optimal extraction process of economic is simple and feasible. It provides experimental basis for the ultrasonic extraction of Rutin from Flos sophorae.

[Key words] Sophora japonica； Rutin； Orthogonal design； Ultrasonic extraction

槐米為豆科植物槐（ Sophora japonical L.）的未开放花蕾，在中医中用作药用已有二千多年历史，《神农本草经》还将其列为上品。槐米中含有多种黄酮类物质，如芦丁、槲皮素等，其中芦丁（rutin），又名芸香苷，其化学名称为：5，7，3'，4'-四羟基-3-芸香糖苷。研究发现其具有凉血止血、清肝泻火等功效，而且它还具有抗癌防癌、抗血小板聚集、镇痛、抗菌、抗病毒、抗衰老、抗炎、抗过敏、抗自由基及抗氧化等多种活性[1-3]。芦丁的药用价值开发利用较早，有关槐米中芦丁提取曾有研究[4-8]。不同与之前的报道研究，本实验拟采用正交设计法，同时考虑提取溶剂、料液比、提取温度及提取时间四因素对超声提取槐米中芦丁的影响。现将实验结果报道如下。

1 仪器与试剂

超声波清洗器（洁康超声波设备有限公司），101型电热鼓风恒温干燥箱（上海双旭仪器有限公司）。NaHCO3、95%乙醇、5%硼砂、石灰水，其他试剂均为分析纯。槐米购于黔东南州药材公司（批号：20160201）。

2 方法与结果

2.1 因素水平设计

根据预实验结果，对影响芦丁提取效果的4个因素，即乙醇浓度（A）、料液比（B）、提取温度（C）、提取时间（D）进行考察，每个因素选取3个水平，采用L9（34）正交实验设计进行实验，各因素和水平见表1，正交实验设计见表2。

2.2 芦丁提取工艺

2.2.1 粗提称取槐米10g，粉碎，置入烧杯中，按表1设计，加定量不同浓度的乙醇，室温下封口浸泡4～6h，加入15mL 8%NaHCO3溶液调节PH至中性，在超声波中振荡一定时间，在恒温水溶下恒温12h，趁热抽滤，滤液减压蒸馏，倒入锥形瓶中，再用9%的HCl调节pH值在3～4之间，自然冷却析出晶体，即为芦丁粗品。

2.2.2 精制将粗品置于250 mL烧杯中，加入100 mL蒸馏水，边加热边搅拌，再加入5mL 3%硼砂溶液，用饱和石灰水调节pH值在8～9之间，煮沸至粗品溶解后，趁热减压抽滤，将滤液用9%的盐酸调节pH值在3～4之间，静置过夜，干燥箱内干燥，析出芦丁晶体。计算芦丁提取率（见表2）：

芦丁提取率（%）=提取物质量/槐米质量×100

2.3 结果与分析

2.3.1 正交实验结果以芦丁提取率为评价指标，对正交实验结果进行极差分析（见表2），极差分析结果显示，影响芦丁提取效果的因素顺序为A>C>B>D，即乙醇浓度>提取温度>料液比>提取时间。对实验结果影响最大的是乙醇浓度，其次是提取温度，再次是料液比和提取时间。表3方差分析可见，乙醇浓度对提取效果有极显著影响，提取温度对提取效果有显著影响，料液比、提取时间对提取效果均无显著影响。由极差分析和方差分析选出提取芦丁的最优方案是A1B2C2D3。

2.3.2 验证实验精确称取槐米10g，按上述最优提取方案依据“2.2.1”和“2.2.2”方法提取，重复三次，得芦丁提取率为7.12% ，RSD=1.05%（n=3），表明此优方案可行。而本实验的实际最优组合是A1B2C2D2，即乙醇浓度60%，料液比1∶15，提取温度40℃，提取时间20 min，芦丁提取率为6.98%（表2）。这正体现了正交实验的优点，虽然不可能包含所有处理组合，但仍可选择较好的处理组合。最后确定的最佳芦丁提取工艺为乙醇浓度60%，料液比1∶15，提取温度40℃，提取时间30min，芦丁提取率为7.12%。

3 讨论

本实验选用正交实验设计优化超声方法提取芦丁的工艺条件，以芦丁提取率为考察指标，表2方差分析结果显示对考察指标影响最大是乙醇浓度，且表3方差分析结果表明乙醇浓度的影响达极显著，有显著影响的是提取温度。从表2，3的结果优选出槐米中芦丁提取的最佳工艺为乙醇浓度60%，料液比1∶15，提取温度40℃，提取时间30min，提取率7.12%。实验结果说明，正交实验设计与数据分析方法在天然药物有效成分提取应用上的优越性，能大量减少实验次数，从而节省了大量的人力、物力和财力。本研究若进行全部实验，必须采用33=27种配方，而正交实验只需做9种，较少次数的正交实验大体能反映全部组合实验的效果，这在很大程度上提高了天然药物提取工作效率与准确性。

超声提取提取是一种提取效率较高的提取技術，具有提取时间短，提取率高，节约溶剂，操作简单，不破坏有效成分等特点。适用于多种天然植物的有效成分的提取，如黄酮化合物[9-10]，生物碱[11-13]，萜类[14]，挥发油[15]，以及油脂[16]等。芦丁提取方法有传统提取法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法、微波、超声波协同碱提酸沉法等，其中传统的碱提酸沉法芦丁提取率最高[4]。超声提取的芦丁含量最高，张颖[17]研究了超声提取、碱水酸提、水煎煮和回流4 种方法提取槐米中芦丁，并对以上4 种提取方法所得的芦丁进行含量测定，得到的结果依次为17.46%、9.20%、10.84%、9.44%。在本研究中选用饱和石灰水碱溶使pH值至8～9，制得滤液，再用盐酸进行酸沉，使溶液pH值在3～4之间，静置过夜，析出芦丁晶体。但由于所用的超声清洗器的超声频率有限（40kHz），使选择条件范围受到了限制，实验结果芦丁的提取率不是很理想，但是在现有的实验条件下该实验确实对槐米中芦丁的超声提取工艺起到了优化作用。如果将超声清洗器改为超生提取器，通过正交设计试验优选，芦丁提取率会更佳。

[参考文献]

[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典[S]一部.北京：中国医药科技出版社，2015：559.

[2] 刘丽丽，李晓霞，陈玥，等.槐米化学成分研究[J].天津中医药大学学报，2014，33（4）：230-233.

[3] 张浪，赖永长，汪海涛，等.芦丁对神经细胞氧化损伤的保护作用[J].中药材，2014，37（4）：640-644.

[4] 姚倩，郭晓强，宋芹，等.槐米中芦丁提取工艺的比较研究[J].成都大学学报（自然科学版），2013，32（ 4）： 332-333.

[5] 李颖平.用碱溶酸沉法从槐米中提取芦丁工艺的优化[J].山西农业科学，2015，43（6）：751-753

[6] 龚盛昭，何远论. 从槐米中提取芦丁研究[J]. 中国资源综合利用，2003（1）：22-24.

[7] 李振志，朱华，谢峰，等.不同产地槐米中芦丁的含量测定[J]. 世界中医药，2013（8）：952-954.

[8] 盛建国，彭小根.槐米中芦丁的提取工艺条件研究[J]. 食品工程，2009 （1）：44-46.

[9] 罗琥捷，杨宜婷，黄寿根，等.超声提取法与索氏提取法提取陈皮黄酮类有效成分的分析比较[J]. 中药材2016，39（2）：371-374.

[10] 杨建，何倩，吴顺华，等，等紫草籽中总黄酮的超声提取法[J].环境与健康杂志，2011，28（9）：816-817.

[11] 谢彩娟，张志琪.超声提取延胡索总生物碱的研究[J].西北药学杂志，2005，20（4）：153.