祝波,王亞紅
(吉林化工學院化學與制藥工程學院,吉林吉林132022)
瓦松Orostachys fimbriatus為景天科瓦松屬植物,又名流蘇瓦松,全國各地均有分布,以全草入藥。始載于《唐本草》,據(jù)《中國藥典》2010年版一部記載其味酸、性平、無毒,歸肝、肺、脾經(jīng)。具有清熱解毒、止血、利濕、消腫等功效,用于吐血、鼻衄、血痢、瘧疾、痔瘡、濕疹、癰毒、疔瘡等癥[1]?,F(xiàn)代藥理研究表明該植物具有抗癌、抗炎、抗菌、強心、抗病毒和免疫調(diào)節(jié)等作用[2]。國內(nèi)外學者對瓦松屬藥用植物的化學成分及生物活性進行了一系列研究,并取得一定進展[3-4],瓦松主要含黃酮(flavonoids)、木栓酮(friedelin)、沒食子酸(gallic acid)、齊墩果酸(oleanolic acid)、胡蘿卜苷(carrot glycoside)、尿嘧啶(uracil)等化學成分,因此用途廣泛,具有藥、食兩用價值,同時也是飼料、化妝品原料與園藝花卉[5]。筆者為研究瓦松總黃酮現(xiàn)代化提取工藝,充分開發(fā)利用瓦松資源,特以主要成分總黃酮為考察指標,采用正交實驗設計方法優(yōu)選其最佳提取工藝條件。
1.1 材料瓦松(購自吉林市江城大藥房,經(jīng)鑒定為瓦松Orostachys fimbriatus),粉碎過40目篩備用。蘆丁標準品(購自中國藥品生物制品檢定所;批號:100080-200707)。
1.2 試劑無水乙醇,甲醇,無水三氯化鋁,醋酸鈉,冰醋酸,以上試劑均為分析純。
1.3 主要儀器與設備超聲波藥品處理機JBT/CYCL400T/3P(D)(濟寧金百特電子有限責任公司),紫外可見分光光度計752N(上海精密儀器有限公司),電子天平BS-600L(上海精細科技儀器廠),移液管(北京玻璃儀器廠),旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀RE-52A(上海亞榮生化儀器廠),多功能粉碎機RT-08(榮聰精密科技有限公司)。
2.1 標準品溶液的制備精密稱取110℃干燥至恒質(zhì)量的蘆丁標準品10.5 mg,置于50 mL量瓶中,加60%乙醇適量,超聲溶解,冷卻后定容,配制成質(zhì)量濃度為0.21 mg/mL的蘆丁標準品溶液。
2.2 供試品溶液的制備稱取40目的瓦松藥材粉末5 g,置于錐形瓶中,加入60%乙醇40 mL,超聲提取(功率400 W,溫度40℃,頻率40.1 kHz,時間40 min),過濾,濾液移入50 mL量瓶中,用60%乙醇定容,吸取1.0 mL轉(zhuǎn)移到一干燥5 mL量瓶中,用60%乙醇定溶得到供試品溶液。在提取工藝研究中,改變相應參數(shù)。
2.3 檢測波長的確定取蘆丁標準品溶液1.0 mL、供試品溶液1.0 mL于2個10 mL量瓶中,加入A1C13溶液(0.1 mol/L)1.0 mL,醋酸-醋酸鈉緩沖液(pH=5.5)1.0 mL,并用60%乙醇溶液定容,搖勻,靜置20 min。用試劑作空白對照,在300~500 nm波長范圍內(nèi)進行紫外測定,結(jié)果蘆丁供試品溶液和標準品溶液在416 nm處均出現(xiàn)最大吸收,因此,確定測定波長為416 nm。
2.4 標準曲線的繪制精密移取蘆丁標準品溶液1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 mL分別置于6個10 mL量瓶中,加入A1C13溶液(0.1 mol/L)1.0 m L,醋酸-醋酸鈉緩沖液(pH=5.5)1.0 mL,并用60%乙醇溶液定容,搖勻,靜置20 min。用試劑作空白對照,測定416 nm波長處的吸光度。以吸光度為縱坐標,質(zhì)量濃度為橫坐標,繪制標準曲線,進行線性回歸[6],得回歸方程:y=85.00 2x+0.398 9,r=0.999 6。表明蘆丁在21~126μg/mL范圍內(nèi)線性關系良好。
2.5 瓦松提取液中總黃酮的測定取瓦松提取液1.0 mL于5 mL量瓶中,用相應試劑作空白對照,測定各樣品溶液在416 nm波長處的吸光度,若測定結(jié)果超出線性范圍,可先濃縮或稀釋再進行測定。把吸光度代入回歸方程求質(zhì)量濃度,然后計算提取液中總黃酮的含有量以及總黃酮提取率,計算公式如下:
總黃酮質(zhì)量(mg)=(C×V1×V2)/(V3×1 000)
總黃酮提取率(%)=(總黃酮質(zhì)量/藥材中總黃酮的質(zhì)量)×100%
C表示所測定瓦松提取液總黃酮的質(zhì)量濃度(μg/mL);V1為制備供試品溶液時定容的體積(mL);V2為所得提取液的總體積(mL);V3為從提取液中移取的用于制備供試品溶液的體積(mL)。
2.6 方法學研究
2.6.1 精密度實驗對同一供試品溶液重復取樣,按2.4項、2.5項下方法測定、計算5次,RSD為0.78%,表明用該方法測定精密度良好。
2.6.2 穩(wěn)定性實驗精密吸取供試品溶液1.0 mL,按2.4項下方法分別在0、20、40、60、120、180、240 min時測定吸光度,按2.5項下方法計算提取率。RSD為0.38%,顯示在4 h內(nèi)樣品溶液穩(wěn)定。
2.6.3 重復性實驗準確移取同一份供試品溶液,按2.4項、2.5項下方法平行測定6次、計算提取率,RSD為0.97%,表明該測定方法重復性良好。
2.6.4 加樣回收率實驗稱取已知含有量的樣品6份(質(zhì)量分數(shù)8.91%),精密加入蘆丁標準品10mg,按2.4項、2.5項下方法測定、計算,平均回收率為98.04%,RSD為0.67%。
2.7 單因素實驗
2.7.1 提取時間的影響準確稱取5份40目的瓦松藥材5 g,置于錐形瓶中,按2.2項下方法分別在20、25、30、35、40 min超聲提取,測定吸光度,計算提取率。結(jié)果表明隨著提取時間的延長,總黃酮提取率逐漸提高,提取時間超過30 min,提取率不再增大或減小。
2.7.2 固液比的影響準確稱取5份40目的瓦松藥材5 g,置于錐形瓶中,設置提取時間30 min,分別按固液比1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30加入60%的乙醇溶液,研究固液比對總黃酮提取率的影響。結(jié)果表明隨著固液比的增加,總黃酮提取率逐漸增大,固液比大于1∶20時,提取率增加不再明顯,基本保持原狀。
2.7.3 超聲頻率的影響準確稱取5份40目的瓦松藥材5 g,置于錐形瓶中,按固液比1∶20加入60%的乙醇溶液,設定提取時間30 min,分別在超聲頻率23.7、40.1、47.6、66.6、71.6 kHz進行超聲提取,考察超聲頻率對總黃酮提取率的影響。結(jié)果表明隨著超聲頻率的增加,總黃酮提取率先逐漸增大,后減小,頻率為47.6 kHz時,提取率最高。
2.7.4 提取溫度的影響分別稱取6份40目的瓦松藥材5 g,置于錐形瓶中,按固液比1∶20加入60%的乙醇溶液,設定超聲頻率47.6 kHz,分別在40、45、50、55、60、65℃超聲提取30 min,測定吸光度,計算提取率。結(jié)果表明總黃酮提取率先逐漸增大,后減小,50℃時提取率達到峰值。
2.8 超聲提取工藝正交實驗根據(jù)單因素實驗結(jié)果,對提取時間、固液比、超聲頻率、提取溫度4個因素進行L9(34)正交實驗,因素水平見表1,正交設計及結(jié)果見表2。
表1 正交實驗因素水平
表2 正交實驗結(jié)果
由表2直觀分析可知各因素對實驗結(jié)果影響的順序為:提取溫度>固液比>提取時間>超聲頻率,最佳工藝條件為A3B2C2D1,即提取時間40 min,固液比1∶20,超聲頻率47.6 kHz,提取溫度40℃。
2.9 最佳工藝條件的驗證性實驗按最佳工藝條件提取3份各5 g瓦松粉末,測定吸光度,計算平均提取率。平均提取率為0.802%,RSD為1.65%,結(jié)果顯示優(yōu)化得到的工藝條件科學合理、具有可行性。
2.10 超聲提取與常規(guī)提取法的對比研究超聲提取按2.9項的最佳提取工藝條件進行。準確稱取3份40目的瓦松藥材5 g,采用傳統(tǒng)熱水回流法提取瓦松總黃酮,提取時間4 h,提取溫度40℃,提取固液比1∶20,測定吸光度,計算平均提取率。平均提取率為0.356%,RSD為1.05%。結(jié)果見表3。
表3 兩種提取方法的比較
從表3實驗結(jié)果可知,超聲提取與常規(guī)熱水回流提取的最大差別表現(xiàn)在提取時間和提取率這兩方面。超聲提取法的總黃酮提取率比傳統(tǒng)提取法提高0.446%,所需時間大大縮短。
將超聲技術(shù)應用于瓦松總黃酮的提取,能夠增加黃酮類物質(zhì)的提取率。文中探討了與超聲波作用效應相關的提取時間、固液比、超聲頻率、提取溫度4個因素對黃酮提取率的影響,同時采用正交實驗優(yōu)化最佳工藝條件。最佳工藝條件為提取時間40 min,固液比1∶20,超聲頻率47.6 kHz,提取溫度40℃。在這個最佳條件下黃酮提取率為0.802%。與傳統(tǒng)水提方法比較,超聲提取具有省時、節(jié)能、易于操作、提取率高等優(yōu)點,是一種較好的瓦松總黃酮提取新工藝。
[1]鄭萬金,仲英,孫敬勇,等.瓦松的化學成分研究[J].中草藥,2009,40(6):859-862.
[2]安琨,鄭萬金,李海波,等.瓦松化學成分的研究(Ⅱ)[J].食品與藥品,2011,13(7):247-249.
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[5]鄭萬金,張萍,仲英.瓦松屬植物的研究進展[J].齊魯藥事,2008,27(3):161-163.
[6]汪明禮.回歸分析在分析化學中的應用[J].黃山學院學報,2005(3):40-41.