超聲波法提取苦參總堿的研究

那 娜，紀麗麗

（黑龍江林業職業技術學院，黑龍江牡丹江157001）

苦參堿是苦豆草生物堿的一種，屬于苦參堿類生物堿。它是由碳、氫、氧、氮四種元素組成。本試驗結合我省植物源苦參的分布情況，論證苦參總堿提取方法的最佳提取條件。通過在對苦參粗提基礎上，進一步在不同條件下對苦參總堿的提取。對化學成分進行分析，可以得出在什么條件下對苦參中堿的提取率是最大的，從而更好的為農業發展服務。

1 試驗材料與試劑

1.1 原料和來源

苦參來源由哈爾濱市藥材公司提供，依據藥典所記載的方法鑒定為苦參的干燥根。

1.2 儀器

721-2000分光光度計、SKHZ-D型循環水式真空泵、pHS-25型pH計、JY92-2D超聲波細胞粉碎機。

1.3 試劑

95%乙醇、氫氧化鈉、溴麝香草酚蘭、磷酸二氫鉀、無水乙醇、三氯甲烷。

2 試驗方法

2.1 苦參堿的超聲提取

超聲波產生的機械效應和空化效應能增大介質分子運動速度和穿透能力，從而提高成分的提取率。有效的縮短提取時間，節約了溶劑，并且防止了高溫對有效成分的影響。

2.1.1 在不同濃度的鹽酸的作用下超聲對苦參總堿提取率的影響

稱取2g苦參粉5份，放入5個燒杯中，依次加入pH值為1～5的鹽酸，攪拌均勻，超聲提取。提取后進行過濾。濾液靜止過夜，放在恒溫水浴中蒸干。在往殘渣中加5mL無水乙醇。吸取待測液20μl揮干無水乙醇，在加入10mL緩沖溶液，10mL的氯仿搖動2min，靜置2h。等氯仿與水層完全分開后以10mL氯仿+10mL蒸餾水做為空白，在苦參堿的最大波長417nm下進行比色，測定其吸光度。

2.1.2 在不同超聲時間的作用下對苦參總堿提取的影響

準確稱取2g苦參粉5份，放入5個燒杯中，分別加入pH值為5的鹽酸攪拌均勻。放入超聲波細胞粉碎機中，在時間25,30,35,40,45min，頻率為600 kHz的條件下進行粉碎。粉碎結束后進行抽濾。濾液放置過夜。過夜后，放恒溫水浴中蒸干。在往殘渣中加入5mL無水乙醇。同上吸取待測液20μl揮干無水乙醇，在加入10mL緩沖溶液與10mL的三氯甲烷搖動2min，靜置2h。待三氯甲烷與水層分層后以10mL氯仿+10mL蒸餾水做為空白，在苦參堿的最大波長417nm下進行比色，測定其吸光度。

2.1.3 在不同的頻率作用下對苦參總堿提取率的影響準確稱取5份苦參粉，每份2g分別放入5個小燒杯中，分別加pH值為5的鹽酸溶液。同上在細胞粉碎機中粉碎35 min。頻率為300,400,500,600,700 kHz的條件下進行粉碎。35 min粉碎后進行抽濾。抽濾后棄去沉淀，濾液進行過夜。過夜結束后放在恒溫水浴鍋中蒸干。蒸干后殘渣中加入5mL無水乙醇。同上吸取待測液20μl揮干無水乙醇，在加入10mL緩沖溶液與10mL的三氯甲烷搖動2min，靜置2h。同上待三氯甲烷與水層分層后以10mL氯仿+10mL蒸餾水做為空白實驗，在苦參堿的最大波長417nm下進行比色，測定其吸光度。

2.1.4 在不同料液比的條件下對苦參總堿提取率的影響

準確稱取料液比為12,16,20,24,28 mL/g的苦參粉，分別放入5個燒杯中，分別加入pH值等于5的鹽酸。同上在細胞粉碎機中粉碎35 min，頻率為600 kHz的條件下進行。粉碎結束后進行抽濾。抽濾后棄去沉淀，濾液進行過夜。過夜結束后放在恒溫水浴鍋中蒸干。蒸干后殘渣中加入5mL無水乙醇。同上吸取待測液20μl揮干無水乙醇，在加入10mL緩沖溶液與10mL的三氯甲烷搖動2min，靜置2h。同上待三氯甲烷與水層分層后以10mL氯仿+10mL蒸餾水做為空白實驗，在苦參堿的最大波長417nm下進行比色，測定其吸光度。

2.1.5 正交優選苦參總堿超聲提取最佳條件

表1 正交優選苦參總堿超聲提取最佳條件Table 1 Orthogonal optimization of optimal ultrasonic extraction conditions of total alkaloids of sophora flavescens

3 結果與分析

3.1 單因素試驗及正交優選最佳提取條件

3.1.1 在不同的濃度鹽酸條件下對提取率的影響

表2 不同的濃度鹽酸條件下對提取率的影響Table 2 The effect of different hydrochloric acid concentration on extraction rate

圖1 在不同的濃度鹽酸條件下對提取率的影響Fig.1 The effect of different hydrochloric acid concentration on extraction rate

從圖可以看出，pH為3時，提取率最高。隨著pH值的升高或降低，酸性減小，不利于苦參堿等堿類物質成鹽。所以pH=3為最佳條件。

3.1.2 在不同超聲時間的條件下對提取率的影響

表3 不同超聲時間的條件下對提取率的影響Table 3 The effect of different ultrasonic time on extraction rate

圖2 在不同超聲時間的條件下對提取率的影響Fig.2 The effect of irradiation time on extraction rate

隨著超聲的時間加長，細胞破裂，有效物質釋放，超聲時間為35 min總堿的提取效果最好。但是時間過長，提取的有效成分容易發生降解，使提取率下降。所以，選擇35 min是最佳的條件。

3.1.3 在不同頻率的條件下對提取率的影響

表4 不同頻率的條件下對提取率的影響Table 4 The effect of different frequency on extraction rate

圖3 在不同頻率的條件下對提取率的影響Fig.3 At different frequencies under the conditions of the extraction yield

頻率為500kHz為宜。原因是超聲頻率可以產生空化作用、粉碎、破壁等。頻率越高作用越弱。有效成分釋放越困難。所以超聲頻率過高反而使提取率下降。

3.1.4 在不同料液比的條件下對提取率的影響

表5 不同料液比的條件下對提取率的影響Table 5 The effect of different frequency on extraction rate

圖4 不同料液比的條件下對提取率影響Fig.4 The effect of different solid-liquid ratio on extraction rate

從圖4可以看出以料液比為24時的堿提取率最高。原因就溶劑量過大，超聲作用的范圍越大。對有效部位的作用越弱，總堿的提取率下降。

3.1.5 優化鹽酸提取法超聲條件正交試驗

表6 優化鹽酸提取法超聲條件正交試驗Table 6 Hydrochloric acid extraction method to optimize conditions for orthogonal ultrasonic

圖5 優化鹽酸提取法超聲條件Fig.5 Ultrasonic condition of optimization HCl extraction method

超聲鹽酸提取法的最適合的條件為A3B2C3D1，即采用pH=3、超聲頻率500kHz、料液比24 mL/g，超聲時間45min，為最佳的提取效果，總堿的提取率最大，與單因素試驗吻合。在四個影響因素之中，對于提取過程影響的顯著程度為：B＞A＞D＞C。

4 結論

4.1 圖1在只有濃度變化，超聲時間35 min，超聲功率600 kHz，料液比1∶10的情況下，PH=3時提取率最大。

4.2 圖2在只有超聲時間變化時，pH=5，超聲功率600 kHz，料液比1∶10的情況下，超聲時間在45之間提取率最大。

4.3 圖3在只有超聲功率變化是，pH=5，超聲時間35 min，料液比1∶10的情況下，超聲頻率在500 kHz，時提取率最大。

4.4 圖4在只有料液比變化的情況下，超聲時間35min，超聲頻率600 kHz的情況下，料液比1∶12，的情況下提取率最大。

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