均匀设计法优选淫羊藿多糖提取工艺△
2019-02-14鲁静牛晓静段晓颖
鲁静,牛晓静,段晓颖*
1.河南中医药大学第一附属医院 药学部,河南 郑州 450000;2.中药临床评价技术河南省工程实验室,河南 郑州 450000
淫羊藿为小檗科植物淫羊藿EpimediumbrevicornuMaxim.、箭叶淫羊藿Epimediumsagittatum(Sieb.et Zucc.)Maxim.、柔毛淫羊藿EpimediumpubescensMaxim.或朝鲜淫羊藿EpimediumkoreanumNakai的干燥叶,味辛、甘,性温,归肝、肾经,具有补肾阳、强筋骨、祛风湿的作用,用于肾阳虚衰、阳痿遗精、筋骨痿软等[1]。淫羊藿多糖为淫羊藿中有效活性成分之一,具有抗肿瘤、抗衰老、抗氧化、调节免疫、抗病毒等功能[2-6]。
目前,已有多种方法可以分离提纯淫羊藿多糖,包括煎煮法、浸提法、超声法、微波辅助提取法、酶提取法、超高压提取法等[7-12]。但煎煮法能耗较高,超声处理会影响多糖的结构和活性[13];而酶法提取对酶促反应条件要求严格。此外,微波法、超声法和酶提取法在工业化生产中尚未广泛应用。本实验采用均匀设计法,优选淫羊藿多糖的热水浸提工艺,为其有效开发、利用提供保障。
1 仪器与试药
Thermo Evolution 201紫外可见光分光光度计(美国赛默飞世尔科技公司);BSA224S-CW电子天平(德国赛多利斯科学仪器有限公司);HH-S4电子恒温水浴锅(北京科伟永兴仪器有限公司);LXJ-IIB离心机(上海安亭科学仪器厂)。
无水葡萄糖对照品(批号:110833-200503,中国食品药品检定研究院);蒽酮、无水乙醇、浓硫酸为分析纯。
淫羊藿药材购自河南中一医药经营有限公司,经河南中医药大学第一附属医院药学部陈天朝主任药师鉴定,符合《中华人民共和国药典》2015年版一部淫羊藿项下相关要求。
2 方法与结果
2.1 对照品溶液的制备
取干燥至恒重的无水葡萄糖对照品适量,精密称定,加水制成每1 mL含0.107 mg的葡萄糖对照品溶液,即得。
2.2 供试品溶液的制备
取淫羊藿药材10 g,精密称定,按照设定的条件提取,过滤,取滤液适量,加入无水乙醇(4倍体积),摇匀,4 ℃放置12 h,4000 r·min-1离心20 min,弃去上清液,沉淀用水溶解,转移并定容至100 mL,摇匀,即得。
2.3 最大吸收波长的确定
精密吸取葡萄糖对照品溶液0.2 mL,置于10 mL具塞刻度试管,加水至2 mL,摇匀,迅速精密加入0.1%蒽酮硫酸溶液6 mL,混匀,于沸水浴中加热15 min,取出,立即置冰水浴中冷却15 min,取出,以蒸馏水为空白,进行同样的显色操作,采用紫外-可见分光光度计进行扫描,扫描波长范围为400~800 nm。另取供试品溶液2 mL,同法操作。结果显示,葡萄糖对照品及淫羊藿多糖显色后均在625 nm处有最大吸收峰,见图1~2。
图1 葡萄糖对照品显色后400~800nm全波长扫描图
图2 淫羊藿多糖显色后400~800nm全波长扫描图
2.4 标准曲线的绘制
精密吸取葡萄糖对照品溶液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2 mL,按2.3项下方法显色,在625 nm处测定吸光度。以吸光度为纵坐标,葡萄糖浓度为横坐标,绘制标准曲线:Y=11.279X+0.020 6(r=0.999 5),结果表明,葡萄糖在0.010 7~0.064 2 mg·mL-1与吸光度线性关系良好。
2.5 精密度试验
精密吸取供试品溶液2 mL,按2.3项下方法显色并测定吸光度,重复测定6次,记录吸光度,RSD为0.37%,表明仪器精密度良好。
2.6 稳定性试验
精密吸取供试品溶液2 mL,按2.3项下方法显色,每5 min测定1次吸光度,30 min内RSD为0.72%,表明供试品溶液在30 min内稳定。
2.7 加样回收率试验
称取淫羊藿药材5 g,精密称定,共6份,分别加入葡萄糖对照品适量,按2.2项下制成供试品溶液,再按2.3项下方法显色并测定吸光度,平均回收率为99.7%,RSD为2.31%,表明方法回收率良好。
2.8 样品含量测定
精密吸取供试品溶液2 mL,按2.3项下方法显色并测定吸光度,根据标准曲线计算供试品溶液中多糖含量。
2.9 均匀试验设计
多糖收率(%)=供试品溶液中多糖浓度×
供试品溶液总体积×滤液总体积/
滤液量取量/药材质量×100%
(1)
表因素水平表
表2 均匀设计试验及结果
表3 均匀设计试验对各回归系数的检验结果
对回归方程进行规划求解,得到淫羊藿多糖最佳热水浸提条件为液料比25 mL·g-1、提取温度90 ℃、提取时间140 min、提取次数3次,此时多糖收率为1.13%。
2.10 工艺验证
取淫羊藿药材100 g,共3份,按所得到的最佳提取工艺条件进行验证试验,按2.2项下制成供试品溶液,按2.8项下含量测定法进行测定,得到淫羊藿多糖收率分别为1.08%、1.09%和1.11%,与预测值接近,说明回归方程预测基本准确,优化后的实验条件可靠,结果重复性好。
3 讨论
目前对多糖的定量主要采用经典的紫外扫描方法,最常用的为硫酸-蒽酮法和苯酚-硫酸法。苯酚-硫酸法需要使用重蒸酚[14],硫酸-蒽酮法试剂需要现配,且反应及冷却时间应严格控制[15],本实验选用硫酸-蒽酮法测定多糖含量。
实验中考察了醇沉浓度(含醇量50%~90%)对淫羊藿多糖提取率的影响,结果发现,含醇量为80%时,多糖提取率最高,故选择醇沉浓度为含醇量80%。考察了醇沉时间(6~24 h)对多糖提取率的影响,结果发现,醇沉时间大于12 h时,多糖提取率趋于稳定,故选择醇沉时间为12 h。
均匀设计法只考虑试验点在试验范围内均匀分布,每个因素仅需用一次,与正交试验相比,大幅减少了次数,不仅节省时间,而且节约资源,适合用来优化工艺条件。本实验采用均匀设计法对热水浸提淫羊藿多糖的工艺条件进行优化,结果表明,液料比、提取温度、提取时间之间存在交互作用,验证试验得到的淫羊藿多糖的提取率与预测值相符。所建立的热水浸提工艺稳定、可行,为淫羊藿多糖进一步的研究和开发奠定了基础。