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微波提取杜仲总黄酮的工艺研究
作者:曾超珍, 刘志祥    
作者单位:中南林业科技大学生命科学与技术学院,湖南 长沙 410004

《时珍国医国药》 2009年 第5期

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       【摘要】 
       目的研究微波提取杜仲总黄酮的最佳工艺条件。方法利用微波技术通过正交实验方法,探讨杜仲总黄酮最佳提取工艺条件。结果因素相关性为:乙醇浓度>提取温度>提取时间>料液比;杜仲总黄酮提取的最佳工艺条件为微波时间9min,乙醇浓度60%,提取温度80℃,料液比1∶10。结论微波技术具有提取效率高,提取速度快,能量消耗小等特点,应用于中草药有效成分提取的前景广阔。
       【关键词】  微波技术 杜仲 总黄酮 正交实验
       杜仲Eucommia ulmoides是杜仲科杜仲属植物,它含有绿原酸、桃叶珊瑚苷、松脂醇二葡萄糖苷、黄酮类物质、地普黄内酯、多糖等活性成分,具有补肝肾、强筋骨、降压、抗菌、利尿、抗肿瘤、抗衰老、增强免疫等药理作用, 被广泛用于药品和疗效食品的研究与开发中[1,2]。微波技术作为一种新兴的技术,近年在提取天然植物(特别是中草药)中的有效成分得到广泛应用[3,4],与常规提取方法比较,具有选择性高、快速高效、溶剂消耗少、活性成分得率高、不产生噪音、适合于热不稳定物质等特点。黄酮类化合物是杜仲的主要有效成分之一,具有多种生物活性。杜仲黄酮类化合物含量的高低,是判断杜仲相关产品的重要指标[5]。近年来,对杜仲黄酮类化合物的提取方法研究是热点,本实验采用微波技术通过正交实验提取杜仲总黄酮。
       1  器材
       1.1  原料杜仲,购于湖南长沙康尔佳药店,粉碎过40目筛,80℃烘干备用。
       1.2  试剂与仪器乙醇、亚硝酸钠、硝酸铝、NaOH等,均为分析纯;芦丁对照品,购于中国上海医药化学试剂公司;721型分光光度计,MDS-6型温压双控微波萃取仪,粉碎机。
       2  方法
       2.1  标准曲线的绘制精密称取在105℃下干燥至恒重的芦丁对照样品10 mg,加80%乙醇溶解后定容至25 ml。分别移取0.0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0 ml置10 ml容量瓶中,各加5%亚硝酸钠0.3 ml,6 min后加10%硝酸铝0.3 ml,放置6 min,加4%氢氧化钠溶液4ml,以80%乙醇稀释至刻度,摇匀。在510 nm波长下,以空白试剂为参比测定吸光度,得到回归方程为:A=0.102 8 C-0.011 2(R2=0.990 5)。
       2.2  样品黄酮含量的测定称取2.0 g杜仲粉,加入提取溶剂,放入MDS-6 型温压双控微波萃取仪提取。定时取出,过滤,滤液移至100 ml容量瓶,定容。分别用分光光度仪,按标准曲线制备各项处理,在510 nm波长测定吸光度,代入回归方程,计算总黄酮含量。
       2.3  最佳微波提取条件的确定分别称取2.0 g杜仲粗粉,根据预实验结果,选择提取温度,提取时间,乙醇浓度,料液比为实验因素,采用L9(34)按表1方法进行微波提取,提取液过滤,合并滤液,定容至100 ml,摇匀备用。
       2.4  对比实验
       
       煎煮法:称取杜仲粉10 g,加水200 ml,浸泡30 min,煮沸后,文火煎60 min,过滤,共煎煮两次,合并滤液,定容至100 ml,摇匀备用。
       
       连续回流提取法:称取杜仲粉10 g,加60%乙醇200 ml,水浴回流90 min,过滤,共提取两次,合并滤液,定容至100 ml,摇匀备用。
       表1  因素水平(略)
       3  结果
       3.1  正交实验结果见表2。
       
       由表2可知,影响杜仲总黄酮提取率的因素主次顺序为:乙醇浓度(C)>提取温度(A)>提取时间(B)>料液比(D),杜仲总黄酮微波提取的最佳工艺条件为:A3B3C1D1,即提取温度为80℃,提取时间为9 min,乙醇浓度为60%,料液比1∶10;正交实验的方差分析(见表3)结果显示,乙醇浓度差异显著,对杜仲总黄酮提取率的影响起最主要作用,其它在此实验范围内没有显著差异,对测定结果的影响较小,与直观分析结果(见表2)相吻合。
       3.2  验证实验为考察正交实验得到优选工艺条件的稳定性,按其重复实验6次,杜仲黄酮提取率为2.13 mg/g,RSD=0.833%(n=6),说明该工艺稳定可行。
       表2  正交实验结果(略)
       3.3  对比实验结果见表4。
       
       由表4可知,微波提取方法的黄酮提取率明显高于其它两种方法,且提取时间最短,提取溶剂用量最少。
       表3  正交实验方差分析结果(略)
       *表示显著影响,Δ表示影响不显著;F0.1(2,2)=9; F0.05(2,2)=19.0; F0.01(2,2)=99.0
       表4  提取方法比较(略)
       4  结论
       
   
       微波提取杜仲总黄酮的最佳条件为:提取温度80℃,提取时间9 min,乙醇浓度60%,料液比1∶10,此时黄酮得率最高,为2.130  mg/g。
       
       与传统的煎煮法和回流提取法相比,微波提取法具有提取时间短,效率高,而且提取物中杂质相对少等优点。煎煮法和回流提取法由于高温时间较长,很容易使杜仲中的蛋白质、糖类等极性大的物质溶出,造成提取液成分复杂,需要进一步提纯的工序,较微波提取要繁琐。
       
       微波提取法应用于中药有效成分的提取是非常有发展前途的。在耗材、提取所用时间、提取得率等方面都有传统方法不可比拟的优势。但目前大多集中于实验室的小批量研究,对于工业化生产的潜在价值,还需要进一步研究。
       【参考文献】
           [1] 刘 宁, 栗克喜, 刘春山. 杜仲国内外研究进展[J].西南国防医药,2002, 12(5): 449.
       
       [2] 辛晓明,冯 蕾,王 浩,等.杜仲的化学成分及药理活性研究进展[J].医学综述,2007, 13(19):1507.
       
       [3] 张代佳,刘传斌,修志龙,等.微波技术在植物胞内有效成分提取中的应用[J].中草药,2000,31(9): 附5.
       
       [4] Camel V. Microwave-assisted solvent extraction of environmental samples[J].Trends in analytical chemistry,2000,19(4): 229.
       
       [5] 陈 伟,刘青梅,杨性民,等.微波技术在杜仲黄酮提取工艺中的应用研究[J].食品科学,2006,27 (10):285.

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