紫草总萘醌的提取工艺研究.pdf

w w w h x y s w g c c o m ,V o l N o 化学与生物工程C h e m i s t r y&B i o e n g i n e e r i n g 基金项目:哈尔滨商业大学博士科研启动项目(D S )收稿日期:作者简介:雒江菡(),女,山东宁津人,博士,高级工程师,研究方向:中药学,E m a i l:q q c o m.D O I:/j i s s n 雒江菡紫草总萘醌的提取工艺研究J化学与生物工程,():L UOJH E x t r a c t i o np r o c e s so f t o t a l n a p h t h o q u i n o n e s f r o mA r n e b i a e u c h r o m aJ C h e m i s t r y&B i o e n g i n e e r i n g,():紫草总萘醌的提取工艺研究雒江菡(哈尔滨商业大学药学院 细胞与分子生物学研究所,黑龙江 哈尔滨 )摘要:以紫草为研究对象,采用单因素实验考察了提取温度、料液比、乙醇体积分数对紫草总萘醌提取量的影响;在单因素实验的基础上,采用正交实验优化了紫草总萘醌的加热回流提取工艺.结果表明:在提取时间为h、提取温度为、料液比为(g m L)、乙醇体积分数为 的最优条件下,紫草总萘醌提取量可以达到 m gg.该研究为紫草药用植物资源的开发利用提供了参考.关键词:紫草;总萘醌;提取工艺;正交实验中图分类号:T Q R E x t r a c t i o nP r o c e s so fT o t a lN a p h t h o q u i n o n e s f r o mA r n e b i a e u c h r o m aL U OJ i a n g h a n(I n s t i t u t e o fC e l la n dM o l e c u l a rB i o l o g y,S c h o o l o fP h a r m a c y,H a r b i nU n i v e r s i t yo fC o mm e r c e,H a r b i n ,C h i n a)A b s t r a c t:U s i n gA r n e b i ae u c h r o m aa sar e s e a r c ho b j e c t,w e i n v e s t i g a t e dt h ee f f e c t so fe x t r a c t i o nt e m p e r a t u r e,s o l i d l i q u i dr a t i o,a n de t h a n o lv o l u m ef r a c t i o no nt h ee x t r a c t i o na m o u n to ft o t a ln a p h t h o q u i n o n e sf r o mA r n e b i a e u c h r o m ab ys i n g l e f a c t o r e x p e r i m e n t s M o r e o v e r,w eo p t i m i z e d t h eh e a t i n gr e f l u xe x t r a c t i o np r o c e s so ft o t a l n a p h t h o q u i n o n e s f r o mA r n e b i ae u c h r o m ab yo r t h o g o n a le x p e r i m e n t so nt h eb a s i so fs i n g l e f a c t o re x p e r i m e n t s T h er e s u l t ss h o wt h a t t h ee x t r a c t i o na m o u n to f t o t a ln a p h t h o q u i n o n e sf r o mA r n e b i ae u c h r o m ar e a c h e s m ggu n d e r t h eo p t i m u mc o n d i t i o n sa s f o l l o w s:t h ee x t r a c t i o nt i m eo f h,t h ee x t r a c t i o nt e m p e r a t u r eo f ,t h es o l i d l i q u i dr a t i oo f (g m L),a n dt h ee t h a n o l v o l u m e f r a c t i o no f T h i s s t u d yp r o v i d e sar e f e r e n c e f o r t h ed e v e l o p m e n t a n du t i l i z a t i o no fm e d i c i n a l p l a n t r e s o u r c e so fA r n e b i a e u c h r o m aK e y w o r d s:A r n e b i a e u c h r o m a;t o t a ln a p h t h o q u i n o n e s;e x t r a c t i o np r o c e s s;o r t h o g o n a l e x p e r i m e n t紫草是一种粗大、多毛多年生草本植物,作为药材使用最早记录于 神农本草经,被列为上、中、下三品中的中品,其药性趋于甘、寒、咸性,归心、肝经,具有清热、活血、透疹消斑等作用,很早就被 中国药典 收录.目前,对紫草化学成分的提取分离研究较多,主要包括水溶性的紫草多糖和脂溶性的单萜苯酚类、苯醌类、生物碱类、黄酮类、酯类等,还有部分酚酸类化合物 ,而对萘醌类化合物的提取分离研究较少 .紫草萘醌类化合物具有良好的抗炎、抗肿瘤、抗病毒、抑菌、保肝等功效,具有很高的药用价值 .在此,作者采用加热回流法提取紫草总萘醌,通过单因素实验和正交实验优化提取工艺.实验 材料、试剂与仪器新疆软紫草,购于同仁堂,经鉴定为新疆软紫草全草.左旋紫草素标准品,上海联迈生物工程有限公司;雒江菡:紫草总萘醌的提取工艺研究/年第期 无水乙醇,天津天力化学试剂有限公司.T 型紫外可见分光光度计,北京普析通用仪器有限公司.标准曲线的绘制精密称取左旋紫草素标准品 m g于 m L容量瓶中,用无水乙醇溶解并定容,得浓度为 m gm L的左旋紫草素标准溶液.分别精密量取左旋紫草素标准溶液m L、m L、m L、m L、m L、m L、m L、m L于 m L容量瓶中,定容,用紫外可见分光光度计测定 n m处吸光度.以浓度(c,m gm L)为横坐标、吸光度(A)为纵坐标绘制标准曲线.紫草总萘醌的提取精密称取干燥的紫草粉末于锥形瓶中,加入无水乙醇,水浴加热提取一定时间;过滤,滤液用一定体积分数的乙醇定容至 m L;吸取 m L,移入 m L具塞试管中,加入无水乙醇定容至 m L,摇匀,即得紫草总萘醌溶液,测定其在 n m处吸光度,以乙醇为空白对照,依据标准曲线方程计算紫草总萘醌浓度,按下式计算紫草总萘醌提取量(m gg):总萘醌提取量cnVm式中:c为由标准曲线方程计算的紫草总萘醌浓度,m gm L;n为稀释倍数;V为提取液体积,m L;m为紫草粉末质量,g.提取工艺的优化采用单因素实验分别考察提取温度、料液比、乙醇体积分数对紫草总萘醌提取量的影响;在单因素实验的基础上,以提取温度、料液比、乙醇体积分数为考察因素,以紫草总萘醌提取量为考核指标进行因素水平正交实验进一步优化紫草总萘醌的提取工艺.结果与讨论 标准曲线左旋紫草素的标准曲线如图所示.对 标 准 曲 线 进 行 拟 合,得 到 线 性 方 程:A c ,R .表明左旋紫草素浓度在 m gm L范围内与吸光度呈良好的线性关系.单因素实验结果 提取温度对紫草总萘醌提取量的影响称量份紫草粉末各g,以 乙醇为提取溶剂,料液比为(gm L,下同),分别在 、提取h,考察提取温度对紫0.350.300.250.200.150.100.050.00?0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25?/(mgmL)-1AcR=1.20940.0055=0.9993-2图左旋紫草素的标准曲线F i g S t a n d a r dc u r v eo f s h i k o n i n草总萘醌提取量的影响,结果如图所示.29.5028.5027.5026.5025.5024.5023.5022.5050 60 70 80 90?/?/(mgg)-1图提取温度对紫草总萘醌提取量的影响F i g E f f e c t o f e x t r a c t i o nt e m p e r a t u r eo ne x t r a c t i o na m o u n to f t o t a l n a p h t h o q u i n o n e s f r o mA r n e b i a e u c h r o m a由图可知,随着提取温度的升高,紫草总萘醌提取量先升高后降低,在 时达到最高.因此,提取温度以 为宜.料液比对紫草总萘醌提取量的影响称量份紫草粉末各g,以 乙醇为提取溶剂,料液比分别为、,在 提取h,考察料液比对紫草总萘醌提取量的影响,结果如图所示.?/(mgg)-129.0027.0025.0023.0021.0019.0017.001 10：1 20：1 30：1 40：1 50：?/：(g mL)图料液比对紫草总萘醌提取量的影响F i g E f f e c t o f s o l i d l i q u i dr a t i oo ne x t r a c t i o na m o u n t o ft o t a l n a p h t h o q u i n o n e s f r o mA r n e b i a e u c h r o m a雒江菡:紫草总萘醌的提取工艺研究/年第期 由图可知,随着料液比的减小,即提取溶剂用量的增加,紫草总萘醌提取量先升高后降低,在料液比为 时达到最高.因此,料液比以 为宜.乙醇体积分数对紫草总萘醌提取量的影响称量份紫草粉 末各g,分别以、的乙醇为提取溶剂,料液比为,在 提取h,考察乙醇体积分数对紫草总萘醌提取量的影响,结果如图所示.?/(mgg)-129.7027.7025.7023.7021.7019.7050 60 70 80 90?/%图乙醇体积分数对紫草总萘醌提取量的影响F i g E f f e c t o f e t h a n o l v o l u m e f r a c t i o no ne x t r a c t i o na m o u n t o f t o t a l n a p h t h o q u i n o n e s f r o mA r n e b i a e u c h r o m a由图可知,随着乙醇体积分数的增加,紫草总萘醌提取量先升高后降低,在乙醇体积分数为 时达到最高.因此,乙醇体积分数以 为宜.正交实验结果在单因素实验的基础上,进行因素水平正交实验优化紫草总萘醌的提取工艺.正交实验因素与水平见表,结果与分析见表.表正交实验因素与水平T a b F a c t o r sa n d l e v e l so fo r t h o g o n a l e x p e r i m e n t s水平因素A提取温度/B料液比/(g m L)C乙醇体积分数/由表可知,各因素对紫草总萘醌提取量的影响大小依次为:提取温度料液比乙醇体积分数,即提取温度对紫草总萘醌提取量的影响最大,料液比次之,乙醇体积分数的影响最小;最优提取工艺组合为ABC,即提取温度 、料液比、乙醇体积分数.在此条件下进行组验证实验,紫草总萘醌提取量分别为 m gg、m gg、m gg,均大于正交实验中组实验的提取量,R S D表正交实验结果与分析T a b R e s u l t sa n da n a l y s i so fo r t h o g o n a l e x p e r i m e n t s编号ABC提取量/(m gg)k k k R 值为 .表明优化的提取工艺具有一定的可行性,且重复性及稳定性良好.方法学考察 精密度实验用移液管精密移取左旋紫草素标准溶液m L于 m L具塞试管中,用无水乙醇定容并摇匀,测定 n m处吸光度,重复测定次,分别为 、,R S D值为.表明该方法精密度良好.稳定性实验用移液管精密移取紫草总萘醌溶液m L于 m L具塞试管中,用无水乙醇定容,测定 n m处吸光度,每隔 m i n测定次,共 测定次,分 别 为 、,R S D值为.表明该方法稳定性良好.重复性实验用移液管精密移取同一紫草总萘醌溶液份,用无水乙醇定容,测定 n m处吸光度,分别为 、,R S D值为.表明该方法重复性良好.加标回收率实验精密量取含量已知的紫草总萘醌溶液 m L、m L、m L、m L、m L、m L,分别置于 m L比色管中,加入左旋紫草素标准溶液m L,混匀,测定 n m处吸光度,计算加标回收率,结果见表.由表可知,平均加标回收率为 ,R S D值为 ,符合要求.雒江菡:紫草总萘醌的提取工艺研究/年第期 表加标回收率实验结果(n)T a b R e s u l t so f r e c o v e r ye x p e r i m e n t(n)实验号已知含量m g加入量m g测定量m g回收率平均回收率R S D 结论采用单因素实验和正交实验优化了紫草总萘醌的加热回流提取工艺,确定最优工艺为:提取时间h、提取温度、料液比 (g m L)、乙醇体积分数 ,在此条件下,紫草总萘醌提取量可以达到 m gg.为中药材紫草的进一步开发利用提供了参考.参考文献:国家药典委员会中华人民共和国药典 年版 一部S北京:中国医药科技出版社,:杨东方新疆紫草中总萘醌提取方法的比较J山西农业科学,():YAN GDF C o m p a r i s i o no fe x t r a c t i o nm e t h o do ft o t a ln a p h t h o q u i n o n e i nA r n e b i a e u c h r o m a(R o y e l)J o h n s tJ J o u r n a l o f S h a n x iA g r i c u l t u r a lS c i e n c e s,():GUOCJ,HEJL,S ON GX,e t a l P h a r m a c o l o g i c a l p r o p e r t i e sa n dd e r i v a t i v e so f s h i k o n i n:a r e v i e wi nr e c e n t y e a r sJ P h a r m a c o l o g i c a lR e s e a r c h,:阿卜杜拉玉苏普,周丽楠,郭远强,等黄花软紫草的多糖成分及其抗病毒活性研究J南开大学学报(自然科学版),():YU S U P UA,Z HOULN,GUOYQ,e t a l S t u d i e so np o l y s a c c h a r i d e f r o mA r n e b i ag u t t a t aB u n g e a n d i t s a n t i v i r a l a c t i v i t yJ A c t aS c i e n t i a r u m N a t u r a l i u m U n i v e r s i t a t i sN a n k a i e n s i s,():王爱萍,郑茂东,李祯紫草素的提取工艺及制剂研究概况J中国医药指南,():WAN GAP,Z HE N G M D,L IZ R e s e a r c hs u r v e yo f t h es h i k o n i nt h ee x t r a c t i o np r o c e s sa n dt h er e l e v a n tp r e p a r a t i o n sJ G u i d eo fC h i n aM e d i c i n e,():巨婷婷,李小东,刘蕊娜,等紫草素提取工艺及应用研究J饲料研究,():J UTT,L IXD,L I URN,e ta l R e s e a r c hp r o g r e s so ne x t r a c t i o nt e c h n o l o g ya n da p p l i c a t i o no fs h i k o n i nJ F e e dR e s e a r c h,():邵鑫,蒋先虹,王瑞,等紫草素对人结肠癌细胞HC T 自噬和凋亡的影响J中国药房,():S HA OX,J I AN GXH,WAN GR,e t a l E f f e c t so f s h i k o n i no na u t o p h a g ya n da p o p t o s i so fh u m a nc o l o nc a n c e rHC T c e l l sJC h i n aP h a r m a c y,():KHAN M,I S L AM M N a t u r a l p r o d u c t l i k e s h i k o n i n m i g h t b e ah o p e f o rb r e a s tc a n c e rc u r eJ M a l a y s i a nJ o u r n a lo fH a l a lR e s e a r c h,():程敏,汤俊,李姗姗紫草萘醌类成分的药理活性及其定量分析方法研究进展J药学学报,():CHE N G M,T AN GJ,L ISS R e c e n ta d v a n c e s i nt h er e s e a r c ho np h a r m a c o l o g i c a l a c t i o n sa n dq u a n t i t a t i v ea n a l y s e so fn a p h t h o q u i n o n e s i nC h i n e s em e d i c i n a lh e r b Z i c a o J A c t aP h a r m a c e u t i c aS i n i c a,():马芳芳,王萌,覃圣,等紫草素对肝损伤的保护作用J西北民族大学学报(自然科学版),():MAFF,WAN G M,Q I NS,e ta l P r o t e c t i v ee f f e c t so fs h i k o n i no n l i v e r i n j u r yJ J o u r n a l o fN o r t h w e s tU n i v e r s i t y f o rN a t i o n a l i t i e s(N a t u r a lS c i e n c e),():(上接第 页)Y EJH,X I ON GYQ P r o g r e s s i nc l i n i c a l p h a r m a c o l o g yo fA t o r v a s t a t i nc o a d m i n i s t r a t e dw i t hA c i p i m o xJ T h eC h i n e s eJ o u r n a lo fC l i n i c a lP h a r m a c o l o g y,():李侠骏他汀类降血脂药物有关物质的合成D杭州:浙江工业大学,L IXJ S y n t h e s i so f t h er e l a t e ds u b s t a n c e so fs t a t i nh y p o l i p i d e m i cd r u g sD H a n g z h o u:Z h e j i a n gU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y,张宜凡,虞心红调血脂药阿托伐他汀钙的合成研究进展J中国药业,():Z HAN GYF,YUXH S t u d yo ns y n t h e t i cr o u t e so fA t o r v a s t a t i nc a l c i u mo fh y p o l i p i d e m i cd r u g sJ C h i n aP h a r m a c e u t i c a l s,():李幸娟阿托伐他汀钙的合成工艺研究D新乡:河南师范大学,L IXJ S t u d i e so nt h es y n t h e t i cp r o c e s sf o rA t o r v a s t a t i nc a l c i u mD X i n x i a n g:H e n a nN o r m a lU n i v e r s i t y,穆开蕊高纯度阿托伐他汀钙合成工艺研究D新乡:河南师范大学,MU K R S t u d yo ns y n t h e s i so fh i g hp u r i t yA t o v a s t a t i nc a l c i u mD X i n x i a n g:H e n a nN o r m a lU n i v e r s i t y,N OV O Z H I L OV Y V,D O R O G OV M V,B L UM I NA M V,e ta l A ni m p r o v e dk i l o g r a m s c a l ep r e p a r a t i o no fA t o r v a s t a t i nc a l c i u mJ C h e m i s t r yC e n t r a l J o u r n a l,:徐力,王少华,李辉阿托伐他汀的合成J有机化学,():XUL,WAN GSH,L IH T o t a l s y n t h e s i so fA t o r v a s t a t i nJ C h i n e s eJ o u r n a l o fO r g a n i cC h e m i s t r y,():R O THBD T h ed i s c o v e r ya n dd e v e l o p m e n to fA t o r v a s t a t i n,ap o t e n tn o v e lh y p o l i p i d e m i ca g e n tJ P r o g r e s s i n M e d i c i n a lC h e m i s t r y,: