蒺藜总黄酮和总皂苷提取工艺的优化
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ΞΞ 通讯作者
4 6 吉林农业大学学报 2009 年 2 月
中药的有效成分很少为单一成分 ,并且还存在一 些经过人体吸收转化后才具有生物活性的化学成 分 ,因此仅以一种化学成分作为筛选工艺的指标 是远远不够的。
本试验以蒺藜中总皂苷 、总黄酮含量作为筛 选指标 ,对经典的索氏提取法和近年的微波提取 法以及超声波提取法进 行提取工艺 的比较和优 化 ,旨在为蒺藜的进一步研发利用提供资料基础 。
Ab stract : The optimal extraction technology of Tribulus terrestris was studied using the content of total saponins and totals flavonoids as the i ndicators1 Respective orthogonal text was carried on wit h mi2 crowave , ultrasonic wave extraction and soxhlet methods , and all the extraction effects were compared for the filtration of extracting technology1 The result indicated t hat microwave extraction had the advantage of higher efficiency , which had the highest extraction effect of saponins and t he highest extraction effect of flavinoids of 7613 %1 The optimal conditions were 70 % alcohol , rations of material to solvent 1∶30 , 50 min extraction after 20 min placement1 The met hod i s simple , efficient , and can be used to control the quality of Tribulus terrestris1 Key wo rd s : Tribulus terrestris L ; total saponins ; total flavonoids ; soxhlet method ; ultrasonic wave ; mi2
(1) 索氏 提取 法 。蒺 藜全 草 阴干 , 粉 碎 , 过 013 mm 筛 ,备用 。精密称取此样品 1 g ,石油醚回 流 3 h 后阴干 。再以乙醇溶液回流提取 ,提取液 减压回收至干。以甲醇冲洗并定容至 50 ml 容量 瓶 ,过滤 ,得供试品溶液。通过预试验确定试验影 响因素 ,因素水平见表 1 。
水平 Le vel
Aφ(乙醇) / B 浸泡时间/
%
min
Concentration Ti me of
of alcohol
placement
C 提取时间/ mi n
Time of extra ction
表 2 超声波因素水平表 Ta ble 2. Factors a nd le vels of ultrasonic wave
水平 Level
Aφ(乙醇) /%
Conc ent2
ration
of alcohol
B 时间/ min
Supe rsonic time
C 液料比 Ratio of liqui d and soli d
1 材料与方法
111 供试材料 蒺藜由吉林农业大学野生植物资源教研室韩
梅 教 授鉴 定。标 准品 薯蓣 皂苷 ( Dioscin) 、芦丁 (Rutin) 购自中国药品生物制品检定所 ,其余试剂 均为分析纯 。 112 试验设计与测定方法 11211 标准曲线的制作 (1) 黄酮类成分标准曲 线 。精密称取芦丁对照品 1014 mg ,置 50 mL 量瓶 中 ,加甲醇定容 ,摇匀 。精密吸取此 溶液 0 ,1 ,2 , 3 ,4 ,5 ,6 mL ,分别置于 25 mL 量瓶中 ,加0104 g/ mL NaNO2 溶 液 1 mL , 摇 匀 , 放 置 6 min 后 加 入 011 g/ mL Al (NO3) 3 溶液 1 mL ,摇匀 ,放置 6 min 后 加入 011 g/ mL NaOH 溶液 10 mL ,最后用水稀释至 刻度 ,摇匀放置 15 min。以第 1 瓶作空白 ,在紫外 分光光度计 (日本岛津 ,UV21700) 上测其吸光度 , 波长 510 nm 。最后 ,以吸收度 ( y) 为纵坐标 ,芦丁 浓度 ( x) 为横坐标绘制标准曲线 ,回归方程为 y = 15144 x - 01014 4 , R2 = 01999 7 , 线 性 范 围 71629～451777μg/ mL。
time
D 提取 次数 Fr eque ncy
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2
1
2
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(2) 超声波提取法 。精 密称定 1 g 蒺藜干粉 样品 ,石油醚回流 3 h 后阴干 ,放入锥形瓶中并加 入一定量乙醇溶液。精密称定锥形瓶重量。超声 提取 。提取完成后以乙醇溶液补足失去的重量 。 过滤 ,滤液减压回收至干 ,以甲醇冲洗并定容至 50 mL 容量瓶 。过滤 ,得供试品溶液 。通过预试 验确定试验影响因素 ,因素水平见表 2 。
吉林农业大学学报 2009 ,31 (1) : 45～50 J ournal of J ilin Agricultural University
http : / / xuebao1jlau1edu1cn E2mail : jlndxb @vip1si na1com
Ξ
蒺藜总黄酮和总皂苷提取工艺的优化
Changchun 130118 , China ; 21 Key Laboratory for Ecological Restoration and Ecosystem Management of J ilin Province , J ilin Agricult ural University , Changchun 130118 , China)
杨 莉1 , 王春雨1 , 韩 梅1ΞΞ , 杨利民2
(1. 吉林农业大学植物化学与生态实验室 ,长春 130118 ; 21 吉林农业大学吉林省生态恢复与生 态系统管理国家重点实验室 ,长春 130118)
摘 要 : 以中 药蒺 藜的 总黄 酮和 总皂 苷含 量为 筛选 指标 ,分别对索氏提取法 、微 波辅 助提 取法 、超 声波提取法 设计正交试验 ,比较 3 种方法对蒺藜有效成分的提取效 率 。每种提取 方法均分别 得到总黄酮 、总皂 苷的优 化 方案以及兼顾两者含量的整合方案 ,最后进行得率比较 ,优选最佳提 取工艺 。结果发 现微波法对 总皂苷的 提 取得率最高 ,对总黄酮的提取效率也达到了最高得率的 7613 % ,单次提取即可同时达到 2 种物质的最优化 ,是 可以同时兼顾 2 种物 质提 取率 的较 好方法 。其 最佳 提取条 件为 70 %乙醇 ,液料 比为 30 ,静置 20 min 后提 取 50 min。该方法简便 、提取效率高 ,可用于蒺藜原料的质量监测与控制 。 关键词 : 蒺藜 ; 总黄酮 ; 总皂苷 ; 索氏提取法 ; 超声波 ; 微波 ; 正交试验 中图分类号 : R28412 文献标识码 : A 文章编号 : 100025684 (2009) 0120045206
(2) 皂苷类成分标准曲线 。精密称取薯蓣皂 苷 912 mg ,置 50 mL 量瓶中 ,加甲醇定容至刻度 , 摇匀 。精 密 吸取 此液 0 , 0120 , 0140 , 0160 , 0180 , 1100 ,1120 mL 于 6 支具塞试管中 ,水浴加热挥去 溶剂 。在 每支试管 中精密 加入高 氯酸 5 mL ,密 塞 ,于 25 ℃水浴 30 min。取出后立即放入冰水中 冷却 ,以第 1 管作空白 ,在紫外分光光度计上测量 其吸光度 ,波长 409 nm。以吸收度 ( y) 为纵坐标 , 薯蓣皂 苷浓 度 ( x) 为横 坐 标 , 得 标准 曲 线 y = 271242 x - 01050 3 , R2 = 01999 6 ,线性范围 7136～ 44116μg/ mL 。 11212 试验设计与提取方法 通过预试验确定 3种提取方法的影响因素,分别设计正交试 验[324 ] ,得到 3 种方法提取总黄酮 、总皂苷的直观
优化方案 。进一步进行方差分析和多重比较 ,考 虑成本 、效 率等因素 ,在不 改变统计结果的基础 上 ,将统计结果中差异不显著的因子择优组合 ,即 将每种提取方法的总黄酮和总皂苷的直观方案进 行优化组合 ,得出能同时兼顾总黄酮和总皂苷含 量且较简便 、节能的整合方案 。最后将 9 个方案 进行得率比较 ,筛选出最佳的提取方案 。
J ournal of J ilin Agricultural University 2009 , February
杨 莉等 : 蒺藜总黄酮和总皂苷提取工艺的优化 47
瓶 ,过滤 ,得供试品溶液 。通过预试验确定试验影 响因素 ,因素水平见表 3 。
表 3 微波法因素水平表
Ta ble 3. Factors and le vels of microwave
crowave ; orthogonal text
中药蒺藜在《中华人民共和国药典》中记载为 蒺藜科植物蒺藜 ( Tribulus terrestris L1 ) 的干燥成熟 果实 ,是我国最早应用的中药之一 ,现代开发的中 药制剂用于心脑血管疾病的治疗并显示了良好的 疗效 。蒺藜中 主要生理活 性成分是皂 苷类化合
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D 温度/ ℃
Supersonic tempera2
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E 频率/ Hz
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(3) 微波辅助提取法 。精密称定 1 g 蒺藜干 粉样品 ,石油醚回流 3 h 后阴干 。放入微波反应 罐中加入一定量乙醇溶液 ,微波提取 ,过滤。滤液 减压回收至干 ,以甲醇冲洗并定容至 50 mL 容量
物 ,对蒺藜研究的热点也主要集中于此 。但近年 的研究结果认为蒺藜中黄酮类化合物也具有一定 的生物活性 ,并且含量较高 ,应予以重视[1] 。
目前中药提取工艺的研究报道中多以单一的 成分作为筛选最佳提取工艺的指标[2] ,但是每种
Ξ 基金项目 : 国家“十一五”科技支撑项目(2006BA106A05205) 作者简介 : 杨 莉 ,女 ,博士研究生 ,研究方向 :药用植物资源与利用 。 收稿日期 : 2007203220 修回日期 : 2008204228
表 1 索氏提取法因素水平表 Table 1. Factors a nd levels of soxhlet methord
水平 Level
Aφ(乙醇) / % Concent ration
of alcohol
B 液料比 Ratio of
li qui d
and soli d
C 回流 时间/ h Reflux
O pt imum Extract in g Techn ology of Total Sapon in s an d Total Flavonoids for Tri bulus te rrestris by Or t hogonal Text
YAN GLi1 , WANG Chun2yu 1 , HAN M ei1 , YANGLi2min 2 (11 Key Laboratory for Phytochemistry and Ecology of J ilin Province , J ilin Agricultural University ,
4 6 吉林农业大学学报 2009 年 2 月
中药的有效成分很少为单一成分 ,并且还存在一 些经过人体吸收转化后才具有生物活性的化学成 分 ,因此仅以一种化学成分作为筛选工艺的指标 是远远不够的。
本试验以蒺藜中总皂苷 、总黄酮含量作为筛 选指标 ,对经典的索氏提取法和近年的微波提取 法以及超声波提取法进 行提取工艺 的比较和优 化 ,旨在为蒺藜的进一步研发利用提供资料基础 。
Ab stract : The optimal extraction technology of Tribulus terrestris was studied using the content of total saponins and totals flavonoids as the i ndicators1 Respective orthogonal text was carried on wit h mi2 crowave , ultrasonic wave extraction and soxhlet methods , and all the extraction effects were compared for the filtration of extracting technology1 The result indicated t hat microwave extraction had the advantage of higher efficiency , which had the highest extraction effect of saponins and t he highest extraction effect of flavinoids of 7613 %1 The optimal conditions were 70 % alcohol , rations of material to solvent 1∶30 , 50 min extraction after 20 min placement1 The met hod i s simple , efficient , and can be used to control the quality of Tribulus terrestris1 Key wo rd s : Tribulus terrestris L ; total saponins ; total flavonoids ; soxhlet method ; ultrasonic wave ; mi2
(1) 索氏 提取 法 。蒺 藜全 草 阴干 , 粉 碎 , 过 013 mm 筛 ,备用 。精密称取此样品 1 g ,石油醚回 流 3 h 后阴干 。再以乙醇溶液回流提取 ,提取液 减压回收至干。以甲醇冲洗并定容至 50 ml 容量 瓶 ,过滤 ,得供试品溶液。通过预试验确定试验影 响因素 ,因素水平见表 1 。
水平 Le vel
Aφ(乙醇) / B 浸泡时间/
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Concentration Ti me of
of alcohol
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C 提取时间/ mi n
Time of extra ction
表 2 超声波因素水平表 Ta ble 2. Factors a nd le vels of ultrasonic wave
水平 Level
Aφ(乙醇) /%
Conc ent2
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of alcohol
B 时间/ min
Supe rsonic time
C 液料比 Ratio of liqui d and soli d
1 材料与方法
111 供试材料 蒺藜由吉林农业大学野生植物资源教研室韩
梅 教 授鉴 定。标 准品 薯蓣 皂苷 ( Dioscin) 、芦丁 (Rutin) 购自中国药品生物制品检定所 ,其余试剂 均为分析纯 。 112 试验设计与测定方法 11211 标准曲线的制作 (1) 黄酮类成分标准曲 线 。精密称取芦丁对照品 1014 mg ,置 50 mL 量瓶 中 ,加甲醇定容 ,摇匀 。精密吸取此 溶液 0 ,1 ,2 , 3 ,4 ,5 ,6 mL ,分别置于 25 mL 量瓶中 ,加0104 g/ mL NaNO2 溶 液 1 mL , 摇 匀 , 放 置 6 min 后 加 入 011 g/ mL Al (NO3) 3 溶液 1 mL ,摇匀 ,放置 6 min 后 加入 011 g/ mL NaOH 溶液 10 mL ,最后用水稀释至 刻度 ,摇匀放置 15 min。以第 1 瓶作空白 ,在紫外 分光光度计 (日本岛津 ,UV21700) 上测其吸光度 , 波长 510 nm 。最后 ,以吸收度 ( y) 为纵坐标 ,芦丁 浓度 ( x) 为横坐标绘制标准曲线 ,回归方程为 y = 15144 x - 01014 4 , R2 = 01999 7 , 线 性 范 围 71629～451777μg/ mL。
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D 提取 次数 Fr eque ncy
1
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(2) 超声波提取法 。精 密称定 1 g 蒺藜干粉 样品 ,石油醚回流 3 h 后阴干 ,放入锥形瓶中并加 入一定量乙醇溶液。精密称定锥形瓶重量。超声 提取 。提取完成后以乙醇溶液补足失去的重量 。 过滤 ,滤液减压回收至干 ,以甲醇冲洗并定容至 50 mL 容量瓶 。过滤 ,得供试品溶液 。通过预试 验确定试验影响因素 ,因素水平见表 2 。
吉林农业大学学报 2009 ,31 (1) : 45～50 J ournal of J ilin Agricultural University
http : / / xuebao1jlau1edu1cn E2mail : jlndxb @vip1si na1com
Ξ
蒺藜总黄酮和总皂苷提取工艺的优化
Changchun 130118 , China ; 21 Key Laboratory for Ecological Restoration and Ecosystem Management of J ilin Province , J ilin Agricult ural University , Changchun 130118 , China)
杨 莉1 , 王春雨1 , 韩 梅1ΞΞ , 杨利民2
(1. 吉林农业大学植物化学与生态实验室 ,长春 130118 ; 21 吉林农业大学吉林省生态恢复与生 态系统管理国家重点实验室 ,长春 130118)
摘 要 : 以中 药蒺 藜的 总黄 酮和 总皂 苷含 量为 筛选 指标 ,分别对索氏提取法 、微 波辅 助提 取法 、超 声波提取法 设计正交试验 ,比较 3 种方法对蒺藜有效成分的提取效 率 。每种提取 方法均分别 得到总黄酮 、总皂 苷的优 化 方案以及兼顾两者含量的整合方案 ,最后进行得率比较 ,优选最佳提 取工艺 。结果发 现微波法对 总皂苷的 提 取得率最高 ,对总黄酮的提取效率也达到了最高得率的 7613 % ,单次提取即可同时达到 2 种物质的最优化 ,是 可以同时兼顾 2 种物 质提 取率 的较 好方法 。其 最佳 提取条 件为 70 %乙醇 ,液料 比为 30 ,静置 20 min 后提 取 50 min。该方法简便 、提取效率高 ,可用于蒺藜原料的质量监测与控制 。 关键词 : 蒺藜 ; 总黄酮 ; 总皂苷 ; 索氏提取法 ; 超声波 ; 微波 ; 正交试验 中图分类号 : R28412 文献标识码 : A 文章编号 : 100025684 (2009) 0120045206
(2) 皂苷类成分标准曲线 。精密称取薯蓣皂 苷 912 mg ,置 50 mL 量瓶中 ,加甲醇定容至刻度 , 摇匀 。精 密 吸取 此液 0 , 0120 , 0140 , 0160 , 0180 , 1100 ,1120 mL 于 6 支具塞试管中 ,水浴加热挥去 溶剂 。在 每支试管 中精密 加入高 氯酸 5 mL ,密 塞 ,于 25 ℃水浴 30 min。取出后立即放入冰水中 冷却 ,以第 1 管作空白 ,在紫外分光光度计上测量 其吸光度 ,波长 409 nm。以吸收度 ( y) 为纵坐标 , 薯蓣皂 苷浓 度 ( x) 为横 坐 标 , 得 标准 曲 线 y = 271242 x - 01050 3 , R2 = 01999 6 ,线性范围 7136～ 44116μg/ mL 。 11212 试验设计与提取方法 通过预试验确定 3种提取方法的影响因素,分别设计正交试 验[324 ] ,得到 3 种方法提取总黄酮 、总皂苷的直观
优化方案 。进一步进行方差分析和多重比较 ,考 虑成本 、效 率等因素 ,在不 改变统计结果的基础 上 ,将统计结果中差异不显著的因子择优组合 ,即 将每种提取方法的总黄酮和总皂苷的直观方案进 行优化组合 ,得出能同时兼顾总黄酮和总皂苷含 量且较简便 、节能的整合方案 。最后将 9 个方案 进行得率比较 ,筛选出最佳的提取方案 。
J ournal of J ilin Agricultural University 2009 , February
杨 莉等 : 蒺藜总黄酮和总皂苷提取工艺的优化 47
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表 3 微波法因素水平表
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crowave ; orthogonal text
中药蒺藜在《中华人民共和国药典》中记载为 蒺藜科植物蒺藜 ( Tribulus terrestris L1 ) 的干燥成熟 果实 ,是我国最早应用的中药之一 ,现代开发的中 药制剂用于心脑血管疾病的治疗并显示了良好的 疗效 。蒺藜中 主要生理活 性成分是皂 苷类化合
Leabharlann Baidu
D 温度/ ℃
Supersonic tempera2
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E 频率/ Hz
Supersonic fr eque ncy
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(3) 微波辅助提取法 。精密称定 1 g 蒺藜干 粉样品 ,石油醚回流 3 h 后阴干 。放入微波反应 罐中加入一定量乙醇溶液 ,微波提取 ,过滤。滤液 减压回收至干 ,以甲醇冲洗并定容至 50 mL 容量
物 ,对蒺藜研究的热点也主要集中于此 。但近年 的研究结果认为蒺藜中黄酮类化合物也具有一定 的生物活性 ,并且含量较高 ,应予以重视[1] 。
目前中药提取工艺的研究报道中多以单一的 成分作为筛选最佳提取工艺的指标[2] ,但是每种
Ξ 基金项目 : 国家“十一五”科技支撑项目(2006BA106A05205) 作者简介 : 杨 莉 ,女 ,博士研究生 ,研究方向 :药用植物资源与利用 。 收稿日期 : 2007203220 修回日期 : 2008204228
表 1 索氏提取法因素水平表 Table 1. Factors a nd levels of soxhlet methord
水平 Level
Aφ(乙醇) / % Concent ration
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B 液料比 Ratio of
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C 回流 时间/ h Reflux
O pt imum Extract in g Techn ology of Total Sapon in s an d Total Flavonoids for Tri bulus te rrestris by Or t hogonal Text
YAN GLi1 , WANG Chun2yu 1 , HAN M ei1 , YANGLi2min 2 (11 Key Laboratory for Phytochemistry and Ecology of J ilin Province , J ilin Agricultural University ,