張勇
楚雄醫藥高等??茖W校藥學系,云南楚雄675000
正交試驗法優選槐花米中蕓香苷水提取工藝
張勇
楚雄醫藥高等專科學校藥學系,云南楚雄675000
目的:對以水為溶劑堿提酸沉法提取槐花米中蕓香苷的影響因素進行優選,為提取工藝優化提供參考依據。方法:以水為溶液,槐花米為原料,采用L18(37)正交試驗對影響蕓香苷提取收得率的諸因素進行優選,尋找蕓香苷提取的最佳工藝條件。結果:經過實驗,藥材粉碎度、提取次數、提取水溶液的pH、酸沉時的pH值對產品收得率影響顯著,影響提取收得率指標的因素為A>D>B>F>G>E>C。結論:提取最佳工藝條件為A3→D3→B2→F2→G1→E2→C3,即:藥材為細粉、提取3次、提取水溶液的pH9、酸沉pH值4、結晶時間12小時、提取時間30分鐘、水溶液的用量1:30倍。
槐花米;蕓香苷;堿提酸沉法;正交試驗
槐花米是一種常用中藥,為豆科植物槐SophorɑjɑponicɑL.的干燥花及花蕾,主要有效成分是蕓香苷又名蘆?。≧utin),其化學結構為5,7,3′,4′-四羥基-3-蕓香糖黃酮,含量高達12%~20%[1]。以槐花米為原料提取蕓香苷,有多種提取工藝,如水提法、堿提酸沉法、醇提法等,其中堿提酸沉法有操作簡單,經濟、安全的特點,故以水為溶劑采用堿提酸沉法從槐米中提取蕓香苷的工藝最常用。但提取率受諸多因素(藥材的粉碎度、水溶液的pH、水溶液的用量、提取次數、提取時間、酸沉pH值、結晶時間)的影響。經資料查閱[2-7],只對其中二三個因素進行過研究或優選,同時對蕓香苷提取收得率的7個因素進行優選尚未見報道。本實驗以水為溶媒,槐花米為原料,以藥材的粉碎度、水溶液的pH、水溶液的用量、提取次數、提取時間、酸沉pH值、結晶時間七個因素,采用L18(37)正交試驗對影響蕓香苷提取收得率的諸因素進行優選,以便尋找蕓香苷提取的最佳工藝條件。
1.1 材料槐花米藥材由云南省楚雄州藥材公司提供(經粉碎后過篩,壓碎的槐花米過10目篩;細粉過20目篩);薄層層析硅膠G(青島美方化工有限公司);蘆丁對照品(中國藥品生物制品檢定所,批號100080-200306);所用試劑均為分析純。
1.2 儀器TN-100B千分之一托盤扭力天平(上海精密科學儀器有限公司),SH2-D3型循環水式真空泵(鞏義市予華儀器有限公司),101A-3型電熱鼓風恒溫干燥箱(上海市崇明實驗儀器廠),PHS-3C數字酸度計(上海鵬順科學儀器有限公司),SUV-1箱式紫外分光分析儀(上海科學器材公司)。
1.3 正交設計以槐花米中所含成分蕓香苷的提取收得率為評價指標,采用L18(37)正交試驗對影響槐米的水煎煮提取效果諸因素(A藥材的粉碎度、B水溶液的pH、C水溶液的用量、D提取次數、E提取時間、F酸沉pH值、G結晶的時間)進行優選。對因素A、B、C、D、E、F、G在試驗范圍內分別選取三個水平如下:
A藥材的粉碎度:A1=未粉碎、A2=壓碎、A3=細粉;B水溶液的pH:B1=pH8、B2=pH9、B3=pH10;C水溶液的用量:C1=1:10倍、C1=1:20倍、C1=1:30倍;D提取次數:D1=1次、D2=2次、D3=3次;E提取時間:E1=15分鐘、E2=30分鐘、E3=45分鐘;F酸沉pH值:F1=pH2、F2=pH4、F3=pH6;G結晶時間:G1=12小時、G2=24小時、G3=36小時。
采用正交試驗方案需進行18次實驗,正交試驗具有典型性、代表性、大大減少試驗次數,正交表中所選出的試驗滿足“均勻分散和整齊可比,易于使用數理統計方法處理實驗結果”[8]。
1.4 實驗方法選用不同粒度的槐花米藥材,稱取20g,加0.4%的硼砂[9]水溶液按料液比加入,用石灰乳調節提取溶液pH后,按照實驗設計方法進行提取,四層紗布過濾,濾液常溫下放冷后,加濃HCl調pH,放置結晶,析出淡黃色沉淀,減壓抽濾,沉淀物室溫涼干后加200倍量蒸餾水加熱煮沸溶解,趁熱抽濾,濾液放置結晶,析出淡黃色沉淀,減壓抽濾,然后用蒸餾50ml水洗3次,抽干,得到的蕓香苷,將蕓香苷罝于60℃烘箱中干燥8h,移至干燥器中放置1h后稱重,計算提取收得率(提取收得率=蕓香苷質量/槐米質量)。
1.5 定性分析取提取得到的蕓香苷溶解制成1%的乙醇溶液后,與相同方法制成的蕓香苷標準品點于同一塊硅膠G-CMC-CNa薄層板上,以氯仿-乙醇-冰醋酸(15:5:1)為展開劑,以1%三氯化鋁乙醇溶液噴霧顯色,顯色前后分別于紫外燈(波長為254nm)下檢測,與蕓香苷標準品對照,計算Rf值,確認提取物中含有蕓香苷。另外進行鹽酸-鎂粉反應,觀察顏色進行鑒別并與對照品對照。
2.1 提取結果利用正交表的整齊可比性,利用統計學方法,計算并分析各因素對提取率的影響。由表1中可看出,各因素極差為A>D>B>F>G>E>C;故影響提取收得率指標的因素為A>D>B>F>G>E>C,比較各k值,取各因素中較大的值,即提取條件為:A3→D3→B2→F2→G1→E2→C3。
2.2 定性檢測鹽酸—鎂粉反應,樣品與對照品進行比較,顏色一致均為紫紅色。經薄層色譜展開并顯色后均呈淡黃色斑點,在紫外分析儀下觀察均為亮黃色斑點;測量Rf結果,Rf樣=Rf標=0.56,因此提取物中含有蕓香苷。
從表2蕓香苷的方差分析表中可看出,各因索對試驗結果的重要次序為:A>D>B>F>G>E>C,由方差分析可知,A藥材粉碎度、B提取水溶液的pH、D提取的次數和F酸沉pH值對蕓香苷提取收得率有顯著影響,而從選定的水平中E提取時間和G結晶時間影響不太顯著,而C料液比影響最小。這與表1蕓香苷正交試驗直觀分析總表所得結果是一致的,故影響提取收得率指標的因素為A>D>B>F>G>E>C,即提取條件為:A3→D3→B2→F2→G1→E2→C3。

表2 蕓香苷的方差分析表
以槐花米為原料,以所含成分蕓香苷的提取收得率為考查指標,由表1和表2可以得出結論,各因素對實驗結果影響顯著的有A、B、D、F,提取最佳工藝條件為A3→D3→B2→F2→G1→E2→C3,即:A藥材為細粉;D提取3次;B提取水溶液的pH9;F酸沉pH值4;G結晶時間12小時;E提取時間30分鐘;C水溶液的用量1∶30倍;從效應曲線圖中可看出其中對實驗結果影響顯著的4個因素中,隨著藥材粉碎度和提取次數的增大收得率提高;而提取水溶液的pH、酸沉pH太高和太低都會降低收得率,提取時間在30分鐘,料液比增大會增加收得率但溶媒太多不利于后續操作,且水溶液用量的極差k1與k3相差很小,所以水溶液的用量1:10倍即可,而G(結晶時間)溶液冷卻即開始析出,超過12小時基本已沉淀完成。
[1]郭麗冰.蕓香苷的提取、分離和鑒定[M].北京:中國醫藥科技出版社,1998:45.
[2]舒曉宏,馮梅,陳華,等.槐花米中蘆丁提取最佳pH值的實驗研究[J].大連醫科大學學報,2005,27(2):91.
[3]廖衛華,李瑞珍,黃敏儀.槐花米中藥用有效成分蘆丁提取方法研究[J].現代食品與藥品雜志,2006,16(3):73-75.
[4]張雅杰,佟連生,高俊茹,等.兩種蘆丁提取方法pH值的比較研究[J].黑龍江醫藥科學,2008,31(3):44.
[5]李金秀,龔盛昭,黃秋瑾.蕓香甙提取工藝的改進研究[J].廣東化工,2003,30(1):15-17.
[6]廖衛華,鄧金梅,宋粉云.正交法優化槐米中蘆丁的提取工藝[J].廣東藥學院學報,2006,22(3):275-276.
[7]葉會呈,謝路鳳.正交法優選槐花米中蘆丁的提取工藝[J].數理醫藥學雜志,2008,21(3):354-355.
[8]劉定遠.醫藥數理統計方法(第三版)[M].北京:人民衛生出版社,1999:155.
[9]盧艷花.魏東芝.蔣曉萌.中藥有效成分提取分離技術(第二版)[M].北京:化學工業出版社,2004:106.
R284.2
A
1007-8517(2013)22-0010-02
2013.09.28)