超聲波法及微波法提取大花紅景天有效成分研究

田 甜，周克勤，侯擁铓*

（1.烏魯木齊中醫醫院藥劑科，烏魯木齊 830001；2. 烏魯木齊市婦幼保健院藥劑科，烏魯木齊 830001）

大花紅景天屬于一種常見的中藥植物，在國內分布較廣[1]。相關研究顯示[2-4]，大花紅景天具有活血止血、抗衰老、抗輻射、延緩肌體衰老等功效，在臨床中具有十分重要的作用。已有研究證實 ，紅景天苷與苷元酪醇是紅景天的有效成分。為了進一步促進大花紅景天的開發及利用，有必要對紅景天苷與苷元酪醇等有效成分的提取工藝進行研究。當前，提取紅景天有效成分的方法比較多，比如室溫浸泡與熱回流法等，但此方法存在提取時間比較長、使用的溶劑量比較大、提取效率比較低等缺陷，故在實際應用中受限[5-6]。微波法及超聲波法是近年來新興的提取工藝，近年來日益受到人們的關注[7-9]。目前，關于超聲波法與微波法在大花紅景天有效成分中的提取效果的研究報道尚少。本文旨在對比分析上述兩者在大花紅景天有效成分提取中的應用價值，以期為大花紅景天有效成分的開發及利用提供理論參考。

1　材料與儀器

大花紅景天粉，在藥材市場中購買；大花紅景天苷標準品，購自中國藥品生物制品鑒定所；乙醇與碳酸鈉等其他藥品均購自蘇州吳合經貿有限公司。

超聲波儀器，購自上海新超超聲波儀器有限公司。微波儀器，購自天水慶華微波儀器有限公司。離心機，購自無錫市舒航機械科技有限公司。分光光度計，購自杭州科曉化工儀器設備有限公司。

2　試驗方法

2.1提取工藝流程 超聲法提取工藝流程見圖1。微波法提取工藝流程見圖2。

圖1　超聲法提取工藝流程

圖2　微波法提取工藝流程

2.2提取與測定方法 1）超聲波提取方法：稱取0.5 g磨成粉末的的大紅花景天粉末樣品，置于50 mL容量瓶中，加入適量的溶劑，將數個容量瓶置于盛有一定量水的大燒杯中，大燒杯中的水量以不會讓容量瓶漂起為宜，隨后將裝有容量瓶的大燒杯放置于裝有適量水的超聲波清洗器中，進行超聲處理30 min之后取出，運用同樣的溶劑進行定容。樣品中的紅景天苷與苷元酪醇等有效成分于330 nm波長處實施分光光度法測定。2）微波法提取方法：稱取0.5 g磨成粉末的的大紅花景天粉末樣品，置于特制的耐高溫及耐腐蝕的氟塑料杯。加入適量的提取溶劑，結合微波的制樣要求，將氟塑料杯置入到制樣罐中后，密閉，并在安全防爆孔中放入一片安全膜后擰上壓蓋，用于壓力控制的樣品罐上不放安全膜，隨后實施微波加熱處理，取出制樣罐。將制樣罐打開之后，運用同樣的溶劑對內杯蓋進行清洗，且將清洗液一起置于內杯中，最后將樣品轉移到50 mL容量瓶中，采用同樣的溶劑進行定容。

2.3計算公式 配制好的含大花紅景天苷標準品0.30 mg/mL的標樣，運用30%乙醇配制成15 ppm的標準溶液，以30%乙醇作空白，測定其相應的吸光度值。樣品中的有效成分的百分比濃度運用下式計算而得：

（1）式中P百分—為樣品在不同處理條件下測得的有效成分的百分含量

A樣—樣品的吸光度值

A標—標準溶液的吸光度值

C標—標準溶液中有效成分的濃度（g/mL）

V樣—樣品稀釋體積（mL）

W樣—樣品的實際質量（g）

2　結果與討論

2.1不同方法處理后的有效成分的穩定性考察 為了考察不同處理方法對大花紅景天有效成分的穩定性，選取6份樣品，其中2份采用超聲法處理30 min，另選取2份采用微波在0.05 mPa下處理1 min，其余2份，在0.05 mPa下用微波處理2 min。將樣品定容到50 mL之后，收集上清液各0.5 mL，然后再定容至20 mL的比色管當中，在330 nm處對其吸光度值進行測定，過了24 h之后，取0.5 mL定容到20 mL比色管中給予測定。其大花紅景天有效成分的測定值見表1。考慮到經微波處理的樣品，放置24 h后，所浸出的大花紅景天有效成分有增加的趨勢，故應該盡量在當天處理樣品，在當日進行測定。

表1　大花紅景天有效成分穩定性的考察

2.2超聲波法提取結果 相關研究顯示[10]，在用超聲波處理30 min后，超聲波提取率已幾乎達到100%。所以，本實驗中采用超聲波提取30 min的結果作為大花紅景天有效成分的真實含量。本實驗中，同批大花紅景天有效成分用超聲波提取法的含量為5.93%。

2.3正交實驗考察微波法提取中不同條件的影響 本實驗中，大花紅景天樣品直接粉碎于1～2 mm的粒度之后進行實驗。實驗中選取不同乙醇含量（%）的溶劑、溶劑倍量、微波處理時間和微波處理壓力四個因素，每個因素取3個水平，因素和水平見表2。考慮到各因素間可能產生交互作用，正交表的設計選擇L27（313）正交表，見表3。

稱取0.5 g大花紅景天樣品，根據L27（313）正交表，按控制壓力條件相同且其他條件不同的實驗號為一批進行實驗，每個實驗號進行一次實驗，并盡量在當日測定所有樣品，結果見表4。

表2　因素水平表

表3　表頭設計

表4　不同微波條件下提取的產率

根據表4 實驗結果，將各因素與誤差的離均差平方和列于表5。由表5可見，實驗誤差引起的平均離均差平方和為0.236，各因素離均差平方和大于誤差離均差平方和的有A、D和C×D，這表明，對實驗起影響作用的主要是A、D和C×D。根據方差分析計算要求，其他離均差平方和可并入誤差總離均差平方和的因素有B、C和A×C，A×D。合并后誤差的總自由度f誤差和總離均差平方和SS誤差為：

對實驗結果有影響因素的顯著性列于表6。由表6可知，溶劑中乙醇的含量影響提取率，且實驗結果表明醇含量高時，提取率高，但從30%乙醇到70%乙醇，提取率增加較少，從成本角度考慮，用30%乙醇的溶劑進行提取，已可取得滿意的結果。因素C和D是微波處理的時間和壓力條件，表6表明微波加熱壓力和時間的相互作用對提取率的影響最大。

表5　各因素及其交互作用和誤差的離均差平方和

由表7可知，C1D2條件下，提取率最高（0.10mPa壓力下，加熱30 s）。通過實驗結果分析，綜合經濟因素和實驗過程的方便性，我們選取A2B2C2D2作為微波法的最佳實驗條件，即溶劑選取30%乙醇，溶劑倍量30，加熱時間1 min，控制壓力0.10 mPa。

表6　顯著性檢驗表

表7　微波處理時間和壓力對提取率的影響

3.4微波法和超聲波法提取時提取率及平行性的比較 本研究采用正交實驗后選取的最佳微波提取條件及用實驗室常規應用的超聲波提取方法，對同一批樣品，用相同的溶劑，進行了2種提取方法對大花紅景天有效成分的提取收率和平行性的比較，結果見表8。由表8可知，微波法提取率高于超聲法，微波法提取結果的平行性好于超聲法。

表8　超聲波和微波法提取結果的比較

3　結論

正交實驗結果顯示，微波法的最佳實驗條件為溶劑選取30%乙醇，溶劑倍量30，加熱時間1 min，控制壓力0.10 mPa。綜合對比分析在微波幫助提取和超聲波提取方法的最佳提取條件下，比較了用微波法和超聲波的提取率和重復性。研究結果顯示，微波法提取不僅所需時間短，而且提取率比超聲波法高。