葛根有效成份提取新工艺研究
2019-03-01宁科迪魏建华曹立军吉林人参研究院通化3400通化市宁式骨科医院通化3400
赵 花 ,宁科迪 ,魏建华,曹立军 ,高 峰 (.吉林人参研究院,通化3400;.通化市宁式骨科医院,通化3400)
葛根为豆科植物野葛pueraria lobata (Willd.)O-hwi的干燥根。习称野葛。秋、冬二季采挖,趁鲜切成厚片或小块;干燥。
葛根是最为常用的中药之一,也是属于药食同源的植物。具有解肌退热,生津止渴,透疹,升阳止泻,舒经活络,解酒毒等功效[1]。葛根中的有效成分主要是黄酮类,如葛根素、3-甲氧基葛根素、3-羟基葛根素,大豆苷等,其中还含有蛋白质、生物碱以及大量的纤维素、淀粉、果胶等多糖物质。最近,葛根黄酮提取物以及葛根素被发现有改善骨代谢的作用,有可能适用于预防骨质疏松症[2~3]。
1 原料、试剂和仪器
1.1 葛根原料
在GSP认证的山东山水中药饮片有限公司购买。
1.2 试剂
葛根素标准品,吉林省药品检验所;95%乙醇,沈阳市华东有限公司。
1.3 仪器
TU-1901双光束紫外可见分光光度;2A型手提式多功能粉碎机;德国BP211DSartourius电子天平;旋转蒸发器,型号RE-52AA;SHZ-C型循环式多用真空泵。
2 实验方法与结果
2.1 曲线的制作
葛根总黄酮的分析方法采用分光光度法,葛根素的对照品在紫外区250nm处获得稳定的特征吸收峰。因此,直接采用分光光度法在紫外区250nm处测定溶液的吸光度。
准确称取5.5mg葛根素对照品,用95%乙醇溶解并定容于50ml容量瓶中,得到0.11mg/ml的葛根素标准溶液。依次精密吸取该标准溶液1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5ml于 10ml容量瓶中,蒸馏水稀释定容,得到系列对照品溶液。以250nm处测定对照品溶液的吸光度。得到吸光度A与总黄酮质量浓度C(mg/ml)的线性关系,见图1。
经计算得回归方程为:
Y=2.86032×C+0.02178,相关系数 R2=0.9985。
2.2 单因素实验
2.2.1 乙醇浓度的考察
准确称取预处理(干燥恒重)的葛根药材4份,每份1g,分别加入100ml的 10%、30%、50%、70%的乙醇溶液,于80℃条件下加热回流提取120min,将提取液减压抽滤,定容至100ml。
精密吸取1ml滤液,放入10ml容量瓶中加入不同浓度的乙醇定容至刻度线,在250nm处测定吸光度,见图2。
提取溶剂 10%乙醇 40%乙醇 50%乙醇 70%乙醇葛根总黄酮得率% 6.075 6.300 5.659 5.608
由图2可知,葛根总黄酮的得率都是随着乙醇浓度的增大逐渐增加,当乙醇浓度为40%时,得率达到最高,之后葛根总黄酮得率呈下降趋势。因此,本实验选取40%乙醇溶液作为提取溶剂。
2.2.2 提取时间的考察
准确称取预处理(干燥恒重)的葛根药材5份,每份1g,40%乙醇溶液,于80℃条件下分别加热回流提取 30min、60min、90min、120min、150min 将提取液减压抽滤,定容至100ml。
精密吸取1ml滤液,放入10ml容量瓶中加入40%的乙醇定容至刻度线,在250nm处测定吸光度,见图3。
提取时间(min) 30 60 90 120 150葛根总黄酮得率% 5.76 5.85 5.98 6.24 6.02
由图3可知,葛根总黄酮的得率都是随着提取时间的延长而逐渐增加,提取时间为120min时,得率达到最高,之后葛根总黄酮得率呈下降趋势。因此,本实验选取最佳的提取时间为120min。
2.2.3 提取温度的考察
准确称取预处理(干燥恒重)的葛根药材4份,每份1g,加入25倍量的40%乙醇溶液,分别在60℃,70℃,80℃,90℃条件下回流提取120min,将提取液减压抽滤,定容至100ml。
精密吸取1ml滤液,放入10ml容量瓶中加入40%的乙醇定容至刻度线,在250nm处测定吸光度,见图4。
提取温度(℃) 60 70 80 90葛根总黄酮得率% 6.52 6.61 6.83 6.70
由图4可知,葛根总黄酮的得率都是随着提取时间的延长而逐渐增加,提取温度为80℃,得率达到最高,之后葛根总黄酮的得率呈下降趋势。因此,本实验选取最佳的提取温度为80℃。
2.2.4 溶剂用量的考察
准确称取预处理(干燥恒重)的葛根药材4份,每份1g,分别加入20倍,25倍,30倍,35倍量的40%乙醇溶液,于80℃条件下加热回流提取120min将提取液减压抽滤,定容至100ml。
精密吸取1ml滤液,放入10ml容量瓶中加入40%的乙醇定容至刻度线,在250nm处测定吸光度,见图5。
溶剂用量(倍) 20 25 30 35葛根总黄酮提取率% 6.55 6.71 6.65 6.60
图5可知,葛根总黄酮的得率都是随着溶剂用量的增大而逐渐增加。当溶剂用量为30倍时,得率呈下降趋势。因此,从本实验选取25倍量作为溶剂用量。
2.2.5 提取次数的考察
准确称取预处理(干燥恒重)的葛根药材3份,每份1g,分别加入25倍40%的乙醇溶液,于80℃条件下分别加热回流提取1次、2次、3次,每次120min,将提取液减压抽滤,合并提取液定容至100ml。
精密吸取1ml滤液,放入10ml容量瓶中加入40%的乙醇定容至刻度线,在250nm处测定吸光度,见图6。
提取次数(次) 1 2 3葛根总黄酮得率(%) 6.06 6.26 6.12
由图6可知,葛根总黄酮的得率都是随着提取次数的增多而逐渐减少。因此,本实验选取最佳提取次数为2次。
2.3 正交实验设计、各因素水平设置及数理统计分析
根据单因素实验的结果,提取时间,提取温度,溶剂用量,提取次数对葛根总黄酮得率有影响,因此采用正交实验法将每个因素选三水平进行,因素及水平见表1,结果见表2。
表1 正交实验因素水平Table 1 The factors and levels of orthogonal experiment
表2 方差分析Table 2 Variance analysis
表3 正交实验表 L9(34)Table 3 The orthogonal experiment table L9(34)
以葛根总黄酮的得率为指标,从表2中极差的大小及表3方差分析结果上看,各因素对实验结果法的影响依次为C(提取温度)>D(提取次数)>A(提取时间)>B(溶剂用量)。其中提取温度对葛根总黄酮的得率有显著性影响。
3 结果与稳定性实验
3.1 实验结果
从数理统计分析得出,以40%乙醇为溶剂提取葛根中葛根总黄酮的最佳组合条件为:A2B2C2D2,即提取时间120min,溶剂用量25倍,提取温度80℃,提取次数2次。
3.2 稳定性实验
为了验证优化工艺条件的稳定性,分别按照下列条件进行了三组稳定性试验。提取时间120min,溶剂用量25倍,提取温度80℃,提取次数2次。对葛根总黄酮含量进行测定,结果葛根中总黄酮含量分别为:8.99%,8.91%,8.95%,平均值 8.95%,大于正交设计中的含量,并且具有良好的重复性和较高的准确率,所筛选的提取工艺条件基本稳定,可作为葛根总黄酮的提取方法。