摘要:為了優化101澄清劑對三七(Panax notoginseng)莖葉水提取液的澄清方法,在單因素分析的基礎上應用正交設計考察了101澄清劑組分A、B的加入順序、用量、溫度、作用時間對澄清劑作用效果的影響。得出三七莖葉水提液的最佳澄清條件為先加入0.6 g/L 101澄清劑組分A,再加入1.2 g/L組分B;每加入一種組分后在60 ℃下作用20 min即可達到澄清除雜的目的。
關鍵詞:澄清劑;三七(Panax notoginseng)莖葉水提取液;正交試驗
中圖分類號:R284.2 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2011)19-4049-02
Optimization of Clarifying Conditions of 101 Natural Clarificant for Water Extract from Stems and Leaves of Panax notoginseng
QIN Feng,CHEN Yu-yong,HUANG Wen-qiang,ZHU Shan-yuan
(Jiangsu Province Veterinary Bio-Pharmaceutical High-Tech Key Laboratory, Taizhou 225300, Jiangsu, China)
Abstract: 101 natural clarificant was used to clarify water extract from the stems and leaves of Panax notoginseng(Burk.) F.H.Chen. The effects of adding order of 101 clarifiers A and B, amount of clarifiers, clarifying temperature and time on the clarification were studied by single factor test and orthogonal design. The optimum clarifying conditions of water extract from the stems and leaves of P. notoginseng by 101 clarificant were obtained as follows, adding 0.6 g/L clarifier A then adding 1.2 g/L clarifier B, reacting for 20 minutes at 60 ℃ after adding each clarifier.
Key words: clarificant; water extract from stems and leaves of Panax notoginseng; orthogonal test
中藥水提取液成分復雜,既有有效成分,也有無效成分。有效成分的分子量較小,一般在1 000以下,無效成分的分子量則較大,一般在5 000以上。如果不設法去除這些高分子雜質,往往會影響提取分離效果。三七(Panax notoginseng)莖葉中含有皂苷、黃酮類等多種活性成分,但是淀粉、蛋白質、多糖等雜質常常會對活性成分的提取造成干擾。傳統的水提醇沉法雖然可以很好地沉淀雜質,但是其乙醇用量較大,對中藥提取液要求濃縮到一定程度,試驗成本高、操作復雜,且有乙醇殘留[1,2]。101澄清劑是一種新型食用果汁澄清劑,主要成分為變性淀粉[3],安全、無味、無毒,不會引入任何雜質,并可隨沉淀后的不溶物質一并濾去[4]。其操作簡單,無殘留,澄清效果明顯,可以用來澄清三七莖葉的水提取液,本試驗對三七莖葉水提液的101澄清工藝進行了優化,以為其工藝改進提供一定的參考。
1材料與方法
1.1材料與儀器
三七莖葉由云南文山三七研究所提供。101澄清劑,購自泰州恒泰器化玻有限公司,組分A用蒸餾水配制成質量分數為1%的溶液并溶脹24 h,組分B用1%醋酸溶液配制成質量分數為1%的溶液并溶脹24 h后用雙層紗布過濾。
BP211D電子天平(北京賽多利斯儀器系統有限公司);TGL-16G型高速離心機(江蘇金壇中大儀器廠);電熱恒溫水浴鍋HH.S 1122(北京長安科學儀器廠)。
1.2試驗方法
1.2.1三七莖葉水提液的制備取60 ℃恒溫干燥的三七莖葉200 g,用粉碎機粉碎后置于回流提取器中,用10倍質量的水加熱回流提取3次,第1次2 h,第2次和第3次各1.5 h。每次得到的提取液趁熱經過綢布除去藥渣,合并3次的提取液,過濾,旋轉蒸發,定容至3 000 mL,此時每15 mL水溶液含1 g生藥。
1.2.2單因素試驗將101組分A與組分B按1∶2的質量比加入100 mL的浸提液,每加入一種組分后在60 ℃水浴保溫40 min,觀察溶液澄清度,并將處理后的溶液3 500 r/min離心15 min,倒出上清液并將絮狀沉淀于60 ℃恒溫干燥24 h后稱重[5]。設置單因素試驗分別考察澄清劑組分A、B加入順序、澄清劑用量、水浴溫度和水浴時間對澄清效果的影響。①澄清劑組分A、B加入順序:取定容好的溶液100 mL,加入組分A的量為0.4 g/L,組分B的量為0.8 g/L,先加入組分A后加入組分B,或者先加入組分B后加入組分A;②澄清劑用量:在①確定澄清劑組分A、B加入順序的基礎上,組分A的用量分別為0.2、0.4、0.6 g/L,組分B的用量為組分A的2倍,加入浸提液進行反應;③水浴溫度:在①、②優化的條件下,分別在40、60、80 ℃下進行澄清;④水浴時間:在①~③所得條件下澄清,水浴保溫時間分別為20、40、60 min。
1.2.3正交試驗在單因素試驗的基礎上,將水浴溫度(E)、澄清劑的用量(F)、水浴時間(G)作為考察因素,以每100 mL浸提液得到的絮狀沉淀質量為指標,應用L9(34)正交試驗表進行試驗(表1)。
2結果與討論
2.1澄清劑A、B組分加入順序對澄清效果的影響
先加入組分A,所得沉淀干重為0.367 g;先加入組分B,沉淀干重為0.300 g。101澄清劑不需要調節待處理液的pH,但要根據不同性質的待處理液選擇不同的添加順序。試驗過程中先加入B組分再加A組分的處理液沒有出現明顯的絮狀物,由此確定澄清劑的加入順序為先加入組分A再加入組分B。
2.2澄清劑用量對澄清效果的影響
隨著澄清劑用量的增加,絮狀沉淀質量呈現先增加后減小的趨勢,在澄清劑組分A的用量為0.4 g/L時達到最高(圖1),隨著澄清劑用量增加,其與雜質分子作用幾率增加,可以提高澄清效果。但隨著澄清劑用量的繼續增加,溶液中兩種組分相互作用,導致澄清效果下降。故確定澄清劑組分A、B的用量為分別為0.4 g/L和0.8 g/L。
2.3水浴溫度對澄清效果的影響
隨著水浴溫度的升高,絮狀沉淀物質量先迅速增加,60~80 ℃時,增加的趨勢變得比較平緩(圖2)。溫度越高,溶液中分子熱運動越快,相互碰撞接觸機會增加,使澄清劑與雜質分子能夠充分接觸,更有效地除去雜質成分。但是溫度過高會破壞有效成分的穩定性,同時澄清劑分子出現老化,使得澄清效果變差。且溫度過高使得試驗成本增加,綜合考慮,60 ℃為反應最佳溫度。
2.4 水浴時間對澄清劑作用效果的影響
隨著水浴保溫時間的延長,絮狀沉淀物質量呈現先增加后減少的趨勢,最佳水浴時間為40 min(圖3),時間過短,反應不充分,時間過長,絮狀沉淀中一些成分又分解導致澄清效果下降。
2.2 正交試驗
由正交試驗結果(表2)可知,影響澄清劑作用效果的因素主次順序為F、G、E,即澄清劑的用量、水浴時間、水浴溫度,101澄清劑對三七莖葉水提取液的最佳澄清條件組合為E2F3G1,即澄清劑組分A和B的最佳用量分別為0.6 g/L和1.2 g/L;每加入一種組分后,在60 ℃下作用20 min即可達到澄清除雜的目的。
3結論
通過單因素試驗和正交設計考察了101澄清劑組分A、B的加入順序、用量、水浴溫度、作用時間等對101澄清劑作用效果的影響,得出三七莖葉水提取液的最佳澄清條件為,先加入0.6 g/L澄清劑組分A,再加入1.2 g/L組分B,每加入一種組分后在60 ℃下作用20 min即可達到澄清除雜的目的。
參考文獻:
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[2] 潘育方,陳麗蘭,劉慶堂. 殼聚糖對三七莖葉水煮液的絮凝效果考察[J]. 廣東藥學,2001,11(6):27-29.
[3] 張三平. 吸附澄清劑在中藥制劑中的應用研究[J]. 中國藥房,2008,19(6):461-464.
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[5] 王亮亮,張黎明. ZTC澄清劑對黃姜總皂苷提取液的澄清工藝研究[J]. 天津科技大學學報,2006,12(4):29-32.