超聲波法提取苦參總堿的研究

那 娜，紀(jì)麗麗

（黑龍江林業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，黑龍江牡丹江157001）

苦參堿是苦豆草生物堿的一種，屬于苦參堿類(lèi)生物堿。它是由碳、氫、氧、氮四種元素組成。本試驗(yàn)結(jié)合我省植物源苦參的分布情況，論證苦參總堿提取方法的最佳提取條件。通過(guò)在對(duì)苦參粗提基礎(chǔ)上，進(jìn)一步在不同條件下對(duì)苦參總堿的提取。對(duì)化學(xué)成分進(jìn)行分析，可以得出在什么條件下對(duì)苦參中堿的提取率是最大的，從而更好的為農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)。

1 試驗(yàn)材料與試劑

1.1 原料和來(lái)源

苦參來(lái)源由哈爾濱市藥材公司提供，依據(jù)藥典所記載的方法鑒定為苦參的干燥根。

1.2 儀器

721-2000分光光度計(jì)、SKHZ-D型循環(huán)水式真空泵、pHS-25型pH計(jì)、JY92-2D超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)。

1.3 試劑

95%乙醇、氫氧化鈉、溴麝香草酚蘭、磷酸二氫鉀、無(wú)水乙醇、三氯甲烷。

2 試驗(yàn)方法

2.1 苦參堿的超聲提取

超聲波產(chǎn)生的機(jī)械效應(yīng)和空化效應(yīng)能增大介質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)速度和穿透能力，從而提高成分的提取率。有效的縮短提取時(shí)間，節(jié)約了溶劑，并且防止了高溫對(duì)有效成分的影響。

2.1.1 在不同濃度的鹽酸的作用下超聲對(duì)苦參總堿提取率的影響

稱(chēng)取2g苦參粉5份，放入5個(gè)燒杯中，依次加入pH值為1～5的鹽酸，攪拌均勻，超聲提取。提取后進(jìn)行過(guò)濾。濾液靜止過(guò)夜，放在恒溫水浴中蒸干。在往殘?jiān)屑?mL無(wú)水乙醇。吸取待測(cè)液20μl揮干無(wú)水乙醇，在加入10mL緩沖溶液，10mL的氯仿?lián)u動(dòng)2min，靜置2h。等氯仿與水層完全分開(kāi)后以10mL氯仿+10mL蒸餾水做為空白，在苦參堿的最大波長(zhǎng)417nm下進(jìn)行比色，測(cè)定其吸光度。

2.1.2 在不同超聲時(shí)間的作用下對(duì)苦參總堿提取的影響

準(zhǔn)確稱(chēng)取2g苦參粉5份，放入5個(gè)燒杯中，分別加入pH值為5的鹽酸攪拌均勻。放入超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)中，在時(shí)間25,30,35,40,45min，頻率為600 kHz的條件下進(jìn)行粉碎。粉碎結(jié)束后進(jìn)行抽濾。濾液放置過(guò)夜。過(guò)夜后，放恒溫水浴中蒸干。在往殘?jiān)屑尤?mL無(wú)水乙醇。同上吸取待測(cè)液20μl揮干無(wú)水乙醇，在加入10mL緩沖溶液與10mL的三氯甲烷搖動(dòng)2min，靜置2h。待三氯甲烷與水層分層后以10mL氯仿+10mL蒸餾水做為空白，在苦參堿的最大波長(zhǎng)417nm下進(jìn)行比色，測(cè)定其吸光度。

2.1.3 在不同的頻率作用下對(duì)苦參總堿提取率的影響準(zhǔn)確稱(chēng)取5份苦參粉，每份2g分別放入5個(gè)小燒杯中，分別加pH值為5的鹽酸溶液。同上在細(xì)胞粉碎機(jī)中粉碎35 min。頻率為300,400,500,600,700 kHz的條件下進(jìn)行粉碎。35 min粉碎后進(jìn)行抽濾。抽濾后棄去沉淀，濾液進(jìn)行過(guò)夜。過(guò)夜結(jié)束后放在恒溫水浴鍋中蒸干。蒸干后殘?jiān)屑尤?mL無(wú)水乙醇。同上吸取待測(cè)液20μl揮干無(wú)水乙醇，在加入10mL緩沖溶液與10mL的三氯甲烷搖動(dòng)2min，靜置2h。同上待三氯甲烷與水層分層后以10mL氯仿+10mL蒸餾水做為空白實(shí)驗(yàn)，在苦參堿的最大波長(zhǎng)417nm下進(jìn)行比色，測(cè)定其吸光度。

2.1.4 在不同料液比的條件下對(duì)苦參總堿提取率的影響

準(zhǔn)確稱(chēng)取料液比為12,16,20,24,28 mL/g的苦參粉，分別放入5個(gè)燒杯中，分別加入pH值等于5的鹽酸。同上在細(xì)胞粉碎機(jī)中粉碎35 min，頻率為600 kHz的條件下進(jìn)行。粉碎結(jié)束后進(jìn)行抽濾。抽濾后棄去沉淀，濾液進(jìn)行過(guò)夜。過(guò)夜結(jié)束后放在恒溫水浴鍋中蒸干。蒸干后殘?jiān)屑尤?mL無(wú)水乙醇。同上吸取待測(cè)液20μl揮干無(wú)水乙醇，在加入10mL緩沖溶液與10mL的三氯甲烷搖動(dòng)2min，靜置2h。同上待三氯甲烷與水層分層后以10mL氯仿+10mL蒸餾水做為空白實(shí)驗(yàn)，在苦參堿的最大波長(zhǎng)417nm下進(jìn)行比色，測(cè)定其吸光度。

2.1.5 正交優(yōu)選苦參總堿超聲提取最佳條件

表1 正交優(yōu)選苦參總堿超聲提取最佳條件Table 1 Orthogonal optimization of optimal ultrasonic extraction conditions of total alkaloids of sophora flavescens

3 結(jié)果與分析

3.1 單因素試驗(yàn)及正交優(yōu)選最佳提取條件

3.1.1 在不同的濃度鹽酸條件下對(duì)提取率的影響

表2 不同的濃度鹽酸條件下對(duì)提取率的影響Table 2 The effect of different hydrochloric acid concentration on extraction rate

圖1 在不同的濃度鹽酸條件下對(duì)提取率的影響Fig.1 The effect of different hydrochloric acid concentration on extraction rate

從圖可以看出，pH為3時(shí)，提取率最高。隨著pH值的升高或降低，酸性減小，不利于苦參堿等堿類(lèi)物質(zhì)成鹽。所以pH=3為最佳條件。

3.1.2 在不同超聲時(shí)間的條件下對(duì)提取率的影響

表3 不同超聲時(shí)間的條件下對(duì)提取率的影響Table 3 The effect of different ultrasonic time on extraction rate

圖2 在不同超聲時(shí)間的條件下對(duì)提取率的影響Fig.2 The effect of irradiation time on extraction rate

隨著超聲的時(shí)間加長(zhǎng)，細(xì)胞破裂，有效物質(zhì)釋放，超聲時(shí)間為35 min總堿的提取效果最好。但是時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，提取的有效成分容易發(fā)生降解，使提取率下降。所以，選擇35 min是最佳的條件。

3.1.3 在不同頻率的條件下對(duì)提取率的影響

表4 不同頻率的條件下對(duì)提取率的影響Table 4 The effect of different frequency on extraction rate

圖3 在不同頻率的條件下對(duì)提取率的影響Fig.3 At different frequencies under the conditions of the extraction yield

頻率為500kHz為宜。原因是超聲頻率可以產(chǎn)生空化作用、粉碎、破壁等。頻率越高作用越弱。有效成分釋放越困難。所以超聲頻率過(guò)高反而使提取率下降。

3.1.4 在不同料液比的條件下對(duì)提取率的影響

表5 不同料液比的條件下對(duì)提取率的影響Table 5 The effect of different frequency on extraction rate

圖4 不同料液比的條件下對(duì)提取率影響Fig.4 The effect of different solid-liquid ratio on extraction rate

從圖4可以看出以料液比為24時(shí)的堿提取率最高。原因就溶劑量過(guò)大，超聲作用的范圍越大。對(duì)有效部位的作用越弱，總堿的提取率下降。

3.1.5 優(yōu)化鹽酸提取法超聲條件正交試驗(yàn)

表6 優(yōu)化鹽酸提取法超聲條件正交試驗(yàn)Table 6 Hydrochloric acid extraction method to optimize conditions for orthogonal ultrasonic

圖5 優(yōu)化鹽酸提取法超聲條件Fig.5 Ultrasonic condition of optimization HCl extraction method

超聲鹽酸提取法的最適合的條件為A3B2C3D1，即采用pH=3、超聲頻率500kHz、料液比24 mL/g，超聲時(shí)間45min，為最佳的提取效果，總堿的提取率最大，與單因素試驗(yàn)吻合。在四個(gè)影響因素之中，對(duì)于提取過(guò)程影響的顯著程度為：B＞A＞D＞C。

4 結(jié)論

4.1 圖1在只有濃度變化，超聲時(shí)間35 min，超聲功率600 kHz，料液比1∶10的情況下，PH=3時(shí)提取率最大。

4.2 圖2在只有超聲時(shí)間變化時(shí)，pH=5，超聲功率600 kHz，料液比1∶10的情況下，超聲時(shí)間在45之間提取率最大。

4.3 圖3在只有超聲功率變化是，pH=5，超聲時(shí)間35 min，料液比1∶10的情況下，超聲頻率在500 kHz，時(shí)提取率最大。

4.4 圖4在只有料液比變化的情況下，超聲時(shí)間35min，超聲頻率600 kHz的情況下，料液比1∶12，的情況下提取率最大。

[1]張奎遠(yuǎn).苦參提取L藝的優(yōu)化選擇[J］.基層中藥雜志，2002.16(1)∶13～14.

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