正交试验法优选姜黄的醇提工艺

陶 璐喻运珍刘义梅谢 云陈科力*

（1 湖北中医药大学，湖北 武汉 430065；2 武汉市水产科学研究所，湖北 武汉 430065）

正交试验法优选姜黄的醇提工艺

陶 璐1喻运珍2刘义梅1谢 云1陈科力1*

（1 湖北中医药大学，湖北 武汉 430065；2 武汉市水产科学研究所，湖北 武汉 430065）

目的优选和验证姜黄的醇提取工艺。方法以提取物中姜黄素的量、总姜黄素含量和干膏得率为评价指标，采用L9(34)正交试验，考察乙醇浓度、用量、提取时间、提取次数对姜黄中有效成分提取率的影响。结果最佳提取工艺为：用10倍量80%的乙醇提取，提取三次，每次1.5h。结论优选的提取工艺操作简单，重复性好，姜黄素及总姜黄素的提取率高。

姜黄；提取工艺；姜黄素；总姜黄素；正交试验

姜黄为姜科植物姜黄Curcuma Longa L.的干燥根茎，主要产于我国四川、云南、广西、广东、福建、台湾等地，其性温，味辛、苦，具有破血行气、痛经止痛的作用，常用于胸胁刺痛、闭经、ā瘕、风湿肩臂疼痛、跌扑肿痛等[1]。姜黄含有的酚类化合物姜黄素（Curcumin，Cur）及其衍生物去甲氧基姜黄素（demethoxy curcumin，DMC）、双去甲氧基姜黄素（Bisdemethoxy curcumin，BDMC）等统称为类姜黄色素[2]，即本文中提到的总姜黄素。总姜黄素已被证实有抗癌、抗菌、抗氧化、抗炎、抗艾滋病、抗肝纤维化、预防急性肝损伤等作用[3-6]。因此，对姜黄中的姜黄素及总姜黄素提取工艺进行研究具有重要意义。参考已发表的关于姜黄醇提工艺的诸篇文献[7-10]，发现相仿的醇提条件下几篇文献实验考察出的最佳醇提工艺各不相同，且均只考察了醇提条件下姜黄素的含量和干膏得率，而姜黄中的有效成分为总姜黄素。故本文以乙醇浓度、乙醇用量、提取时间、提取次数为考察因素，通过正交试验优选出最佳醇提工艺，以提取物中姜黄素的量、总姜黄素含量和干膏得率为评价指标，对姜黄的醇提工艺进行了优选。

1 仪器与材料

DIONEX-ULTIMATE 3000液相色谱仪，Starsorius DSI型电子分析天平（d=0.01mg，北京赛多利斯天平有限公司），KQ3200B型超声仪（昆山超生仪器有限公司）。UV-1800型紫外分光光度计（SHIMADZU UV SPECTROPHOTOMETER）；R-1001N旋转蒸发仪（郑州长城科工贸有限公司）；GZX-9070MBE 数显鼓风干燥箱（上海博迅事业有限公司医疗设备厂）；TIANHE C18(250mm×4.6mm，5µm)色谱柱，甲醇和乙腈均为色谱纯（美国天地公司），水为二次蒸馏水，其他试剂为分析纯。姜黄素对照品购自中国药品生物制品检定所（批号：0823-9802），姜黄于2011年10月购于武汉市武昌区药材公司，药材由湖北中医药大学陈科力教授鉴定。

2 实验方法

2.1 提取方法

取姜黄药材，净选干燥，粉碎后过40目筛，取50g，置于圆底烧瓶中，按正交试验因素水平表中设计的各因素水平，分别加入一定量一定浓度的乙醇，按照一定次数和一定提取时间进行回流提取，提取液过滤，合并，减压浓缩到一定体积，用无水乙醇定容到500mL。

2.2 提取正交试验设计

选择加入乙醇浓度、乙醇量（料液比 g:mL）、提取时间、提取次数作为考察因素，每个因素各设3个水平（因素水平表见表1），选用L9（34）正交表进行试验，以姜黄素含量、总姜黄素的紫外吸光度和提取物的干膏得率作为考察指标，确定最佳的提取工艺。

表2 回流提取正交试验表及结果

2.3 总姜黄素的测定方法

表1 提取因素水平表

2.3.1 供试品溶液的制备：取正交试验所得的溶液，精密吸取1.25mL，移至容量瓶定容至100mL，即得。

2.3.2 检测波长的测定：取供试品溶液适量，放入紫外可见分光光度计中，在200～700nm波长范围内进行扫描，结果供试品溶液在430nm处有最大吸收，故确定检测波长为430nm。

2.3.3 总姜黄素的紫外吸光度测定：取上述供试品溶液各适量，放入紫外可见光光度计中测定，分别记录各样品在430nm的吸光度。

2.4 姜黄素的测定方法[1]

2.4.1 色谱条件：色谱柱：TIANHE C18(250mm×4.6mm，5µm)色谱柱；流动相：乙腈-4%冰醋酸溶液（48∶52）；流速：1mL/min；柱温30℃；检测波长：430nm；进样量：10µL。

2.4.2 对照品溶液的制备：精密称取姜黄素对照品适量，加无水乙醇溶解并制成0.2192mg/mL的溶液，作为对照品储备溶液。

2.4.3 供试品溶液的制备：取正交试验所得的溶液，精密吸取10mL，移至容量瓶定容至100mL，再从100mL溶液中精密吸取5mL，用无水乙醇定容至25mL，即得。

2.4.4 标准曲线的制备：取10mL洁净容量瓶5个，精密吸取对照品储备溶液0.2mL、0.4 mL、0.6 mL、0.8 mL、1.0 mL，分别用无水乙醇定容至10mL，摇匀，备用。分别精密吸取上述不同浓度的姜黄素对照品溶液10μL，注入液相色谱仪中测定，得到峰面积分别为8.752、18.327、28.819、39.374、48.920。以姜黄素峰面积（Y）为纵坐标，质量浓度（X，μg/mL）为横坐标，分别绘制标准曲线，并进行线性回归，得标准曲线回归方程为：y=2.3126x-1.5767，r=0.9998。结果表明在4.383～21.92μg/mL范围内两者呈良好的线性关系。

2.4.5 样品的测定：取上述供试品溶液各10μL，注入液相色谱仪中测定，分别记录各样品峰面积，按外标两点法计算各供试品溶液中的姜黄素含量。

2.5 干膏得率计算

取正交试验所得的溶液，精密吸取20mL，分别置于已称重的蒸发皿中，放水浴锅上80℃进行挥干，移至烘箱105℃烘3h，再置干燥器中冷却，称重，前后称重差值即为干膏重量，记录干膏重量。干膏重量与生药量的比值即为浸膏得率。

2.6 提取工艺评价指标

采用正交试验，分别以提取物中姜黄素的量，总姜黄素含量和干膏得率，以及用综合评分为考察指标对姜黄的醇提工艺进行工艺参数确定。综合评分中姜黄素含量占权重的50%，总姜黄素吸光度占权重的30%，干膏得率占权重的20%。

3 实验结果

3.1 正交试验结果（表2）。

3.2 各种评价指标方差分析结果（见表3～6）。

表3-6结果表明，提取次数对姜黄素含量，总姜黄素含量，干膏得率均有显著影响，提取3次效果最好；提取的乙醇用量对提取物中姜黄素的含量有显著影响，提取时用10倍量的乙醇时效果最好；提取的

表3 姜黄素质量方差分析结果

表4 总姜黄素吸光度方差分析结果

表5 干膏得率方差分析结果

表6 综合评分方差分析结果

乙醇浓度对干膏得率有显著影响，提取时用80%的乙醇效果最好；提取时间对所有指标没有显著性影响。正交试验结果表明，最佳提取工艺为A2B3C2D3，即用10倍量80%的乙醇提取，提取三次，每次1.5h。

3.3 最佳醇提工艺验证试验

采用正交试验结果中的最佳醇提工艺，平行进行3次试验，检测指标和方法均同正交试验，结果见表7。

表7 醇提工艺的验证试验结果

从表7可知，按最佳提取工艺验证3次，其姜黄素的质量、总姜黄素吸光度、干膏得率基本稳定，且对姜黄素和总姜黄素的提取率较高，说明此提取工艺稳定可行。

4 讨 论

总姜黄素的主要成分为姜黄素、去甲氧基姜黄素、双去甲氧基姜黄素，因为这三者在430nm波长下均有紫外吸收[1]，所以在比较总姜黄素含量时选择430nm波长的吸光度比较总姜黄素的含量。因姜黄中的主要活性成分是姜黄素，故在综合评分中，选择姜黄素的量占权重的50%。本实验选用了多个指标对姜黄的醇提工艺进行考察，最终优选的醇提工艺经验证证明稳定可行，对姜黄素和总姜黄素的提取率高，可用于工业化大生产。

[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典(一部)[S].北京:化学工业出版社,2005:186.

[2] 陈晋红,李伟荣,刘大伟,等.姜黄药材中有效成分含量测定[J].中药新药与临床药理,2009,20(3):253-256.

[3] 张志琴,郭向群,宿轶冬.姜黄素提取工艺及活性研究进展[J].海峡药学,2011,23(7):8-11.

[4] 崔晶,翟光喜,娄红祥.姜黄素的研究进展[J].中南药学,2005,3(2): 108-111.

[5] 赵珍东,黄兆胜.姜黄素、姜黄素与大黄素联用抗肝纤维化作用的实验研究[J].时珍国医国药,2009,20(3):642-644.

[6] 陈华,薛常镐,陈铁辉,等.姜黄及姜黄素对微囊藻粗毒素致急性肝损伤的化学预防作用[J].中国药理学通报,2005,21(12):1517-1519.

[7] 郭峰,马香芹.正交设计法优选姜黄的提取工艺[J].河南职工医学院学报,2006,1(18): 10-12.

[8] 李扬,张丽,黄力,等.正交法优化姜黄中姜黄素提取工艺研究[J].精细化工中间体,2008,38(6):22-24.

[9] 高秀强,刘敏彦,董超,等.中药姜黄的姜黄素提取工艺研究[J].中国药业,2008,17(12):56-57.

[10] 张志琴,郭向群,宿轶冬.姜黄素提取工艺及活性研究进展[J].海峡药学,2011,23(7):8-11.

Optimization of Alcohol Extraction Technology for Curcuma Longa L. by Orthogonal Test

TAO Lu, YU Yun-zhen, LIU Yi-mei, XIE Yun, CHEN Ke-li

(1 Hubei University of Chinese Medicine, Wuhan 430065, China; 2 Wuhan Aquatic Product Research Institute, Wuhan 430065, China)

s]ObjectiveTo optimize alcohol extraction process of orthogonal test.MethodThe extraction alcohol concentration, the extraction alcohol consumption, the extraction time and the number of extraction on effect of extraction volume of curcumin, curcuminoids and ointment collecting rate which were evaluated by orthogonal design L9(34).ResultThe best extraction process was that every sample underwent 3 times extraction, each time adding 10 times the amount of 80% alcohol and extracting for 1.5 hours.ConclusionsThe optimized process is repeatable, simply operated and could reach high extraction ratios of curcumin and curcuminoids.

Curcuma longa L.; Extraction technology; Curcumin; Curcuminoids; Orthogonal design

R9

B

1671-8194（2013）17-0003-03

武汉市农科院2012年科技创新项目（CX201218）

*通讯作者