陈改敏,龚如东,张迪
(南阳医学高等专科学校,河南南阳473061)
正交试验优选马鞭草中总三萜酸的提取工艺
陈改敏,龚如东,张迪
(南阳医学高等专科学校,河南南阳473061)
优选马鞭草中总三萜酸的提取工艺。采用紫外分光光度法测定总三萜酸含量;以总三萜酸得率为指标,采用单因素试验考察乙醇浓度、料液比、提取时间、提取次数的影响,在此基础上设计正交试验优选马鞭草中总三萜酸的提取工艺。最佳提取工艺为80%乙醇35倍量超声提取3次,每次30 min。在此条件下,总三萜酸得率21.91 mg/g。该工艺稳定可行,为马鞭草中三萜酸的开发利用提供参考。
马鞭草;总三萜酸;正交试验
马鞭草作为传统中药,药用部分为其全草或带根全草,具有活血散瘀、解毒、利水、退黄、截疟等功效,用于治疗痛经经闭、水肿、黄疸、疟疾等病症[1]。马鞭草主要成分有黄酮类、苯丙素类、环烯醚萜类、三萜类、甾体类、糖苷类、挥发性成分和有机酸类等[2-4]。近年来,科研工作者对三萜酸的药理作用研究较多,三萜酸的药理作用主要为抗炎、镇咳、降血脂、降血糖、抗肿瘤[5-7],生物活性广泛。目前,马鞭草中总三萜酸提取工艺鲜见报道,本试验参照文献[8-10],采用超声波提取、紫外可见分光光度法进行总三萜酸的含量测定,通过单因素试验和正交试验优化提取工艺,为马鞭草中三萜酸的开发利用奠定基础。
TU-1901型双光束紫外分光光度计、普析GWAUN2-C-20型超纯水机:北京普析通用仪器有限责任公司;METTLER-XS105DO万分之一分析天平:梅特勒-托利多公司;FW-200A型万能粉碎机:北京科伟有限责任公司;KQ-50E型超声波清洗器:昆山市超声仪器有限公司;齐墩果酸对照品:购自上海晶纯生化科技股份有限公司,批号110087;甲醇、乙醇、石油醚均为分析纯。
马鞭草购于河南省药材公司,经南阳医专药学系姚学文鉴定为Verbena Officinalis L.全草;除杂后,经FW-200A型万能粉碎机粉碎过60目筛网,称取适量样品置于索氏提取器中,加入3倍体积的石油醚于80℃脱色,40℃烘干备用。
2.1供试品溶液的制备
称取石油醚脱色后粉末2.00 g,置于100 mL具塞锥形瓶中,加入80%的乙醇30 mL,超声提取2次,每次30 min,过滤,合并滤液减压浓缩,加入甲醇溶解转移至100 mL容量瓶中,定容摇匀,即得。
2.2对照品溶液的制备
精密称取齐墩果酸对照品适量,用甲醇定容于100 mL容量瓶中,配制成浓度为0.120 0 g/L的对照品溶液,待用。
2.3显色方法及检测波长的确定
分别精密吸取供试品溶液和对照品溶液0.2,0.4 mL于10 mL具塞试管中,水浴将溶剂蒸干,加入0.2 mL 5%香草醛-冰醋酸溶液,再加入0.8 mL的高氯酸,充分摇匀,在70℃的水浴中加热15 min,冰水冷却,再加入5 mL的冰醋酸,放置20 min后,用紫外可见分光光度计在400 nm~800 nm范围内进行扫描其吸光度。结果表明,供试品和对照品溶液均在540 nm处有最大吸收峰,因此选540 nm作为测定波长。
2.4标准曲线的绘制
分别精密吸取齐墩果酸对照品溶液0.0、0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL置于10 mL具塞试管中,按2.3项下方法显色,以试剂空白为对照,用1 cm×1 cm的比色皿在540 nm处测定吸光度(A)。以齐墩果酸的浓度C为横坐标,吸光度A为纵坐标绘制标准曲线。线性回归方程为:y=8.034 02 x+0.032 06,r=0.999 5。
2.5单因素试验
2.5.1乙醇浓度对总三萜酸得率的影响
准确称取6份经石油醚脱色后马鞭草粉末2.00 g,以料液比1∶35(g/mL),提取时间30 min,提取次数2次,设计乙醇浓度分别为40%、50%、60%、70%、80%、90%,考察乙醇浓度对总三萜酸得率的影响,结果如图1所示。
图1 乙醇浓度对总三萜酸得率的影响Fig.1Effect of volume fraction of ethanol on extraction rate of total triterpenoids
乙醇浓度在80%时,得率达到最大值,之后随浓度增加得率反而逐渐减小。所以乙醇浓度为80%时的提取效果好。故选择乙醇浓度70%、80%、90%3个水平进行优化。
2.5.2料液比对总三萜酸得率的影响
准确称取6份经石油醚脱色后马鞭草粉末2.00 g,以乙醇浓度80%,提取时间30 min,提取次数2次,设计料液比分别为1∶20、1∶25、1∶30、1∶35、1∶40、1∶50(g/mL),考察料液比对三萜酸得率的影响,结果如图2所示。
图2 料液比对总三萜酸得率的影响Fig.2Effect of the ratio of water to materials on extraction rate of total triterpenoids
得率随着料液比的增加而逐渐增加且趋于平缓。由于提取液体积的增大会增加蒸发浓缩的工作量,为降低分离纯化的成本,因此选择料液比1∶30、1∶35、1∶40(g/mL)3个水平进行优化。
2.5.3提取时间对总三萜酸得率的影响
准确称取5份经石油醚脱色后马鞭草粉末2.00 g,以料液比1∶40(g/mL),乙醇浓度80%,提取次数2次,设置20、30、40、50、60 min不同的提取时间,研究提取时间对得率的影响,结果如图3所示。
图3 提取时间对总三萜酸得率的影响Fig.3Effect of extracting time on extraction rate of total triterpenoids
在40 min时,总三萜酸得率最大,在此之后得率随时间的延长而逐步下降。故选择提取时间30、40、50 min 3个水平进行优化。
2.5.4提取次数对总三萜酸得率的影响
准确称取5份经石油醚脱色后马鞭草粉末2.00 g,以料液比1∶40g/mL,乙醇浓度80%,提取时间40min,提取不同次数,提取次数与得率的关系如图4所示。
图4 提取次数对总三萜酸得率的影响Fig.4Effect of extraction times on extraction rate of total triterpenoids
随着提取次数的增加,得率逐渐增大且趋于平缓,但溶剂的消耗量增大,考虑到效益诸多方面的因素,故选择提取次数为1、2、3次3个水平进行优化。
2.6正交试验
在单因素试验的基础上,我们选取乙醇浓度、料液比、提取时间、提取次数4个因素为优化条件,用正交表L9(34)设计正交试验。因素水平见表1,试验结果见表2,方差分析结果见表3。
表1 正交试验因素及水平表Table 1Factors and levels of orthogonal experiments
表2 正交试验结果Table 2Result of orthogonal experiments
由表2、表3可知,各因素对马鞭草中总三萜得率的影响大小次序为:提取次数>料液比>乙醇浓度>提取时间。以极差最小的提取时间为误差项进行方差分析,结果显示提取次数对马鞭草总三萜酸得率有显著影响,因而确定最佳的提取工艺条件为A2B2C1D3,即乙醇浓度80%,料液比1∶35(g/mL),提取时间30min,提取次数3次。
表3 方差分析结果Table 3Results of variance analysis
2.7验证试验
按照选定的条件A2B2C1D3重复试验3次,得率分别为21.89、21.90、21.95 mg/g,平均值为21.91 mg/g,说明上述提取工艺是合理的。
本文在单因素试验的基础上进行了正交试验,确定了超声波法提取马鞭草中总三萜酸的最佳工艺;本试验采用紫外分光光度法进行测定,操作方便,测定结果准确、快速,简单易行。本文首次研究了马鞭草中总三萜酸的含量测定及提取工艺,为马鞭草中三萜酸的开发利用奠定基础。
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Optimization of Extraction Technology of Total Triterpenoids from Verbena officinalis L.by Orthogonal Test
CHEN Gai-min,GONG Ru-dong,ZHANG Di
(Nanyang Medical College,Nanyang 473061,Henan,China)
To optimize the extraction technology of total triterpenoids from Verbena officinalis L..The content of total triterpenoids was determined by UV with oleanic as reference;Effects of concentration of extraction solvent,solid-liquid ratio,extraction time and extraction times by taking yield of total triterpenoids as the index,basis on this,extraction technology was optimized by orthogonal test.The optimum extraction technology were as follow:extracted 3 times with 35 times the amount of 80%ethanol,30 min each time.Under these conditions,yield of total triterpenoids from Verbena officinalis L.was 21.91 mg/g.This extraction process was stable and feasible,which provide the reference for the development and utilization of triterpenoids from Verbena officinalis.
Verbena officinalis L.;total triterpenoids;orthogonal test
10.3969/j.issn.1005-6521.2015.17.017
2015-05-04
南阳市科技局项目(2013GG056)
陈改敏(1980—),女(汉),讲师,主要从事天然药物化学和药物分析的研究。