于敏翟颖焦连庆姚兰
多指标综合加权评分法优选人参五味子水提工艺※
于敏翟颖焦连庆姚兰
(吉林省中医药科学院植物化学所,长春130012)
目的通过多指标综合加权评分法优选人参五味子水提工艺,确定最佳提取工艺参数。方法采用L9(34)正交试验设计,以人参总皂苷、五味子醇甲含量及干膏量为指标,以加水量、水煎时间及水煎次数为考察因素,采用分光光度法测定总皂苷含量,HPLC法测定五味子醇甲含量。并以人参总皂苷、五味子醇甲得率和出膏率为指标,采用加权评分法进行综合评判。结果最佳工艺条件为8倍量水提取3次,每次2 h。结论该法简单、易行、重复性好,适用于工业化生产。
综合加权评分法;正交试验;人参总皂苷;五味子醇甲
本实验主要优化人参五味子混合水提的提取工艺,人参总皂苷为人参中主要有效成分,采用分光光度法测定其含量;五味子醇甲为五味子中主要有效成分,采用高效液相色谱法测定其含量;以人参总皂苷和五味子醇甲的提取率为考察指标,结合出膏率,综合加权评分各项指标,以确定最佳提取工艺。
岛津LC-20A型高效液相色谱仪;紫外可见分光光度计(尤尼柯UV-2800);BT25S电子天平,塞多利斯科学仪器北京有限公司;ZK-82A真空干燥箱,上海市实验仪器总厂;HH-6数显恒温水浴锅,常州中捷实验仪器制造有限公司。
人参、五味子药材均为吉林省道地药材,购于吉林大药房,经吉林省中医药科学院牛志多研究员鉴定分别为五加科植物人参Panax ginseng C.A.Mey.的干燥根和根茎、为木兰科植物五味子Schisandrachinensis (Turcz.)Baill.的干燥成熟果实。人参皂苷Re对照品(批号:110754-201525),五味子醇甲对照品(批号:110857-201309),均购自中国食品药品检定研究院;所用试剂均为色谱纯和分析纯。
2.1 总皂苷含量测定[1-2]
2.1.1 人参皂苷Re对照品溶液制备精密称取人参皂苷Re对照品20 mg,用甲醇溶解并定容至10 mL,摇匀,即每毫升含人参皂甙Re约2.0 mg。精密吸取对照品溶液100 μL放蒸发皿中,放在水浴挥干(低于60℃),待用。
2.1.2 试样处理准确称定样品细粉1.000 g于25 mL容量瓶中,加水20 mL,超声30 min,再用水定容至刻度,摇匀,放置,精密吸取上清液1.0 mL,进行柱层析。
2.1.3 柱层析用10 mL注射器作层析管,内装大孔树脂,上加1 cm中性氧化铝。先用25 mL70%乙醇洗柱,弃去洗脱液,再用25 mL水洗柱,弃去洗脱液,精确加入1.0 mL已处理好的试样溶液,用水25 mL洗脱,弃去洗脱液,用25 mL70%乙醇洗脱总皂甙,收集洗脱液于蒸发皿中,置于60℃水浴挥干。
2.1.4 显色在上述已挥干的蒸发皿中准确加入0.2 mL 5%的香草醛冰乙酸溶液,转动蒸发皿,使残渣都溶解,再加入0.8 mL高氯酸,混匀后移入具塞比色管中,60℃水浴上加热10 min,取出,冰浴冷却后,准确加入冰乙酸5.0 mL,摇匀后,以1 cm比色池于560 cm波长处与标准管一起进行比色测定。
2.2 五味子醇甲含量测定[3-5]
2.2.1 色谱条件与系统适应性试验色谱柱:C18(150× 4.6 mm);流动相:甲醇-水(65∶35);柱温:25℃;流速:1.0 mL·min-1;检测波长为250 nm;理论板数按五味子醇甲峰计算应不低于2000。
2.2.2 对照品溶液的制备精密称取五味子醇甲对照品适量,加甲醇制成每1 ml含0.3 mg的溶液,经0.45 μm的微孔滤膜滤过,取续滤液,即得。
2.2.3 供试品溶液的制备取相当于原药材0.25 g的9组实验提取液,水浴浓缩至干,残渣加甲醇溶解,转移至25 ml量瓶中,并稀释至刻度,摇匀,经0.45 μm的微孔滤膜滤过,取续滤液,即得。
2.2.4 测定法分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各10 μl,分别注入液相色谱仪,测定,即得。
2.3 正交设计及结果[6-7]
2.3.1 根据药材有效成分的理化性质及相关制剂要求,采用水提工艺,选用四因素三水平正交表,确定加水量、水煎时间及水煎次数为考察因素,按照“2.1.2”及“2.2.3”项下方法制备供试品溶液,测定并计算提取物中人参总皂苷及五味子醇甲含量。因素水平表见表1。
本工艺利用得到人参总皂苷、五味子醇甲的含量及干膏收率,根据指标因素对提取工艺影响的贡献大小的差异给予分配不同的权重系数,即人参总皂苷及及五味子醇甲的含量各为0.4,干膏收率为0.2,再进行加权求和,综合评分(OD)=0.4W1/Wmax1+0.4W2/ Wmax2+0.2W3/Wmax3。
2.3.2 正交试验结果试验设计及结果见表2,方差分析见表3。
表1 提取工艺四因素三水平正交表
表2 正交试验设计及结果分析
表3 方差分析表
2.3.3 验证试验为验证上述优选提取工艺的准确性,确保提取工艺的科学合理性,按已确定的最佳提取工艺条件进行重复性试验(n=3),结果见表4。结果表明该优化的工艺方法稳定可靠、合理可行。
表4 验证试验结果
中药药效的发挥往往是多种活性成分共同作用的结果。对于多味药材的提取,由于成分的复杂性,故选择合适的指标成分尤为重要。本试验采用人参总皂苷和五味子醇甲的含量测定结合出膏率来综合评价提取工艺,并对有效成分提取率和出膏率进行系数加权,可较全面地反映药物在整体制剂中的作用,并更直观地反映整体提取工艺。
从表中直观或方差分析均表明,影响因素主次顺序为C>A>B,因素C即水煎次数对指标的影响具有显著性,因素A加水量和因素B水煎时间对指标的影响不具有显著性。最佳工艺为A2B3C3D2,即8倍量水,提取3次,每次提取2 h。
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Optimizaton of Water Extraction Technique for Panax Ginseng and Schisandra Chinensis by Multi Index Comprehensive Weighted Score Evaluation
YU Min,ZHAI Ying,JIAO Lianqing,YAO Lan
(Institute of Phytochemistry,Jilin Academy of Traditional Chinese Medicine,Changchun 130012,China)
Objective To optimize water extraction technique for Panax ginseng and Schisandra Chinensis,and to confirm the optimum extraction process parameters by multi index comprehensive weighted score evaluation.Methods Orthogonal experiment method L9 (34)was applied to investigate solvent consumption,extraction time and extraction times.The total ginseng saponins was determined by UV,and the Schisandrin were determined by HPLC.The toatal yield of Ginsenosides and Schisandrin,the extract rate as the index,the extraction was comprehensive evaluated by using the weighted scoring method.Results The optimum factors were 8 times of water,extracting for 2 h,for 3 times.Conclusion The optimized extraction process is simple,easy,with good reproducibility and suitable for industrial production.
comprehensive weighted scoring method;orthogonal test;total Ginsenosides;Schisandrin
10.3969/j.issn.1672-2779.2017.07.063
1672-2779(2017)-07-0137-03
:李海燕本文校对:司云珊
2016-12-06)
吉林省中医药专题研究项目【No:2015ZT25】;吉林省长春市科技计划项目【No:14KG071】