祁山药醇提物提取工艺研究

2016-09-29 11:36
科技视界 2016年20期
关键词:提取工艺正交试验

侯志飞 张静

【摘 要】目的:确定祁山药醇提物的提取工艺。方法:采用正交法设计试验,以皂苷提取率为指标,分别考察乙醇浓度、料液比、回流时间和回流次数四个因素的影响,对祁山药醇提物的提取工艺进行优选。结果:最佳提取工艺为乙醇浓度80%、加醇量7倍、回流时间1.5h、回流2次。结论:对提取工艺进行验证,工艺稳定可行。该工艺条件提取率高且稳定,为优化祁山药醇提取工艺提供了科学依据。

【关键词】祁山药;醇提物;提取工艺;正交试验

山药原植物为薯蓣科植物薯蓣(Dioscorea opposita Thunb.),系多年生缠绕草质藤本,药用其根茎,始载于《神农本草经》,列为上品。性味甘、平,归脾、肺、肾经[1],生用以补肾益精,益脾肺阴为主,补阴之力较强,多用于肾虚遗精、尿频、肺虚喘咳、阴虚消渴等[2]。山药在我国分布较为广泛,根据产地不同,有怀山药、淮山药、祁山药等。祁山药是药都安国“八大祁药”之一,由于采用了颈尖采集、组培脱毒、品种选育、杂交育种和良种引进等生物技术,有效提高了中药材的产量和品质,达到了中药材有机产品认证标准,药性强、口感好,在中药材市场上有较强的竞争力。研究祁山药的提取工艺对其产业开发和扩大药源具有十分重要的意义,有助于提高中药材的附加值。我国提取山药的方法主要有微波辅助法、超声辅助提取法等[3]。本研究从产业化考虑,以皂苷提取率为指标,采用回流提取法,用正交试验优选祁山药醇提物的提取工艺。

1 试药和仪器

甲醇、乙醇(分析纯,天津市康科德科技有限公司),香草醛、冰醋酸、高氯酸(分析纯,天津市科密欧化学试剂有限公司)。祁山药(购自河北省安国市药材交易大厅,经鉴定为薯蓣科植物薯蓣Dioscorea opposita Thunb.的干燥根茎);薯蓣皂苷元对照品(11539-200001,中国药品生物制品检定所);SP-752型紫外可见分光光度计(上海光谱仪器有限公司);JD110-4型电子天平(沈阳龙腾电子有限公司);高速粉碎机。

2 方法和结果

2.1 溶液制备

2.1.1 制备对照品溶液

精密称取薯蓣皂苷元对照品7.5mg,加甲醇定容至25mL得300μg/mL的对照品储备液。分别移取薯蓣皂甙对照品储备液1、2、3、4、5、6mL至10mL容量瓶中,加甲醇稀释得浓度分别为30、60、90、120、150和180μg/mL的系列对照品溶液。

2.1.2 制备5%香草醛冰醋酸溶液

称取1.0g香草醛,加20mL冰醋酸溶解。

2.2 薯蓣皂苷标准曲线制作

分别精密量取系列薯蓣皂甙对照液各1.0mL, 置于具塞试管内,使用氮吹仪挥干溶剂。然后向各试管中分别加5%香草醛冰醋酸溶液0.2mL和高氯酸0.8mL,混匀后加盖密塞,在60℃恒温水浴中反应15min,取出后立即以冰水冷却。冷却后,分别加入冰醋酸5.0mL,摇匀,静置10min,用紫外可见分光光度计测定吸光度,测定波长为544nm。以吸光度A为纵坐标,薯蓣皂甙浓度C为横坐标,进行线性回归,得标准曲线回归方程和相关系数分别为:A=0.0025C+0.0244,r=0.9921,在30-180μg/mL呈良好线性。

2.3 醇提工艺研究

2.3.1 试验设计方案

在预实验中分别以40%乙醇、50%乙醇、60%乙醇、70%乙醇、75%乙醇、80%乙醇、85%乙醇、90%乙醇、95%乙醇、无水乙醇等为提取溶剂进行提取。根据结果,以乙醇浓度(A)(70%、80%、95%)、料液比(B)(1:5,1:7,1:9)、回流时间(C)(0.5,1.0,1.5h)和回流次数(D)(1,2,3次)为考察因素,按L9(34)正交表设计正交试验,实验安排见表1。

2.3.2 实验方法及结果

取干燥的祁山药粉碎,过筛备用。分别取祁山药药材10g,按试验设计方案进行回流提取,滤过,合并滤液,减压浓缩回收溶剂得皂苷粗品。取皂苷粗品用甲醇溶解,定量转移至50 ml容量瓶中,加甲醇至刻度,摇匀。精密吸取1 mL,置于具塞试管内,同2.2项下“使用氮吹仪…测定波长为544nm”操作步骤,测定后记录吸光度值。通过回归方程可计算得出样品液的质量浓度C(μg/mL),根据药材取样量M(g),计算提取率。以提取率为指标,结果见表1。

表1 提取工艺L9(34)正交实验统计表

F0.05(2,2)=19.00,F0.01(2,2)=99.00.

2.3.3 正交实验结果分析

直观分析及方差分析结果分别见表1。以提取率为评价指标,可见各因素对提取工艺影响为:乙醇浓度(A)>回流时间(C)>料液比(B)>回流次数(D),且A因素有显著影响,最佳提取工艺为乙醇浓度为80%,加7倍醇,回流1.5h,回流3次。由于回流2次与回流3次差异不到,考虑到节约能源和时间、提高提取效率等方面,确定最佳提取工艺乙醇浓度为80%、加7倍醇、回流1.5h、回流2次。

2.3.4 工艺验证

采用上述提取工艺,制备样品液,进行重复验证试验,得到山药皂苷平均提取率为0.1906%,表明提取率比较稳定,说明确定的最佳工艺是合理的。

3 小结和讨论

3.1 对祁山药水提物我们另做了工艺考察。本研究考察的是醇提工艺,若选用低浓度乙醇一些亲水性物质会影响皂苷提取率,为提高醇溶成分的提取率,因此正交试验中选择70%、80%、95%的乙醇进行考察。

3.2 本研究所建立的以80%乙醇为溶剂的醇提法可较好地提取药材的有效成分,更有助于药效的充分发挥。

3.3 在实际生产中,可综合考虑节约能源、时间等因素,来确定回流时间和次数。

3.4 本研究所建立的提取方法操作简便,成本较低,易于生产。

【参考文献】

[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典[S].一部,北京:化学工业出版社,2015:28.

[2]中药名称与应用手册[M].河北省食品药品监督管理局教育培训中心,2014.

[3]李敏.山药活性成分提取技术及药理功能的研究进展[J].2013,44(7):1184-1189.

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