蒲忠慧,杜永華,魏 琴,尹禮國(guó),張 萍,張 龍,羅明華
(1.綿陽(yáng)師范學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,四川 綿陽(yáng)621000;
2.宜賓學(xué)院 發(fā)酵資源與應(yīng)用四川省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 宜賓644007;3.宜賓學(xué)院生命科學(xué)與食品工程學(xué)院,四川 宜賓644007)
仙茅為石蒜科植物(Curculigoorchioides Gaertn)的干燥根莖,味辛,性熱,有毒;具有調(diào)節(jié)免疫、抗氧化、保肝、抗高血糖、補(bǔ)腎壯陽(yáng)及抗骨質(zhì)疏松、抗炎和適應(yīng)原樣等功效[1],可用于陽(yáng)痿精冷,筋骨萎軟,腰膝冷痹,陽(yáng)痿冷泄等。研究表明,仙茅含有仙茅苷、苔黑酚葡萄糖苷等化學(xué)成分[2];仙茅苷對(duì)自由基具有明顯的清除作用[3],還具有免疫調(diào)節(jié)[4]和抗骨質(zhì)疏松[1]等作用。目前,對(duì)仙茅的研究主要集中在化學(xué)成分及藥理活性方面,而對(duì)仙茅提取工藝的研究較少,聶詩(shī)明等[5]研究過(guò)仙茅水提液的提取工藝,對(duì)仙茅醇提物的工藝研究,罕見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。因此,本試驗(yàn)采用均勻設(shè)計(jì)法,以仙茅醇提物中的仙茅苷提取率為指標(biāo),選取粒度、乙醇濃度、固液比、浸泡時(shí)間及回流時(shí)間5個(gè)因素,優(yōu)選出仙茅最佳提取工藝,并對(duì)其結(jié)論進(jìn)行了驗(yàn)證,為生產(chǎn)工藝的選擇提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 藥材 仙茅根,產(chǎn)地為四川,購(gòu)自四川宜賓正源藥業(yè)有限公司,由其鑒定為石蒜科植物仙茅(CurculigoorchioidesGaertn)的干燥根莖;仙茅苷標(biāo)準(zhǔn)品:購(gòu)自中國(guó)生物制品檢定所,生產(chǎn)批號(hào):110771-200904,含量≥98%。
1.2 儀器與試劑 中草藥粉碎機(jī)(天津市泰斯特儀器有限公司);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀R502B(上海亞榮生化儀器廠(chǎng));SW-CJ-IB型超凈工作臺(tái)(蘇州凈化設(shè)備有限公司);恒溫水浴鍋(鞏義市英峪高科儀器廠(chǎng));所有試劑均為分析純。
2.1 仙茅苷含量的測(cè)定
2.1.1 供試液的制備 精密稱(chēng)取仙茅浸膏0.2g,加60mL蒸餾水,超聲處理20min,冷至室溫,過(guò)濾。濾液用乙酸乙酯萃取4次(30、20、15、15mL),合并4次萃取液,水浴蒸干,殘?jiān)?0mL甲醇超聲溶解,冷至室溫,過(guò)濾,濾液轉(zhuǎn)至100mL容量瓶中,甲醇定容,搖勻即得。
2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)液的制備 精密稱(chēng)取仙茅苷標(biāo)準(zhǔn)品5.0mg,加甲醇溶解后定容至100mL容量瓶中,搖勻即得50μg/mL的仙茅苷標(biāo)準(zhǔn)品溶液。
2.1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的制備 精密吸取仙茅苷標(biāo)準(zhǔn)液2.0、4.0、6.0、8.0、10.0mL分別置于10mL量瓶中,加甲醇至刻度,搖勻,于282nm處測(cè)定吸收度[6],得吸光度和質(zhì)量濃度回歸方程為y=0.0105x-0.0045,R2=0.9996,結(jié)果表明,仙茅苷在10~50 μg/mL范圍內(nèi)與吸光度呈良好的線(xiàn)性關(guān)系。
2.1.4 精密度試驗(yàn) 精密吸取仙茅苷標(biāo)準(zhǔn)溶液5.0mL,置10mL量瓶中加甲醇至刻度,搖勻,連續(xù)測(cè)定6次吸光度,RSD為0.41%,結(jié)果表明該方法精密度良好。
2.1.5 穩(wěn)定性試驗(yàn) 精密吸取供試液5.0mL,分別在不同時(shí)間測(cè)定吸光度,重復(fù)3次,取平均值,RSD為4.41%,結(jié)果表明該方法穩(wěn)定性較好。
2.1.6 重復(fù)性試驗(yàn) 取同一批仙茅浸膏5份,各取0.2g,按上述供試液制備方法處理,測(cè)定吸光度,重復(fù)3次,RSD為2.44%,結(jié)果表明該方法重現(xiàn)性良好。
2.1.7 回收率試驗(yàn) 取已測(cè)得仙茅苷含量的仙茅浸膏5份,各0.2g,分別精密加入仙茅苷標(biāo)準(zhǔn)液10.0mL(500μg),按供試液制備方法處理,計(jì)算回收率,平均回收率為92.76,RSD為1.0%,結(jié)果表明該方法回收率良好。
2.2 均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)
2.2.1 均勻試驗(yàn)安排 參考 Fudx[7]等的提取方法,對(duì)粉碎粒度、乙醇濃度、固液比、浸泡時(shí)間及回流時(shí)間5個(gè)影響仙茅苷提取率的因素進(jìn)行考察,選取5因素10水平表(見(jiàn)表1)進(jìn)行均勻設(shè)計(jì),將仙茅根粉碎過(guò)篩,取100g,按以下條件(見(jiàn)表2),安排試驗(yàn)。
水平 因素粒度(目)乙醇濃度(%)液固比(倍)浸泡時(shí)間(h) 回流時(shí)間(h)1 10~20 10 5 0.0 1.0 2 10~20 20 6 0.5 1.5 3 20~40 30 7 1.0 2.0 4 20~40 40 8 1.5 2.5 5 40~60 50 9 2.0 3.5 6 40~60 60 10 2.5 4.0 7 60~80 70 11 3.5 4.5 8 60~80 80 12 4.0 5.0 9 80~100 90 13 4.5 5.5 10 80~100 100 14 5.0 6.0
試驗(yàn)號(hào) 因素χ1 χ2 χ3 χ4 χ5 1 1 3 4 5 9 2 2 6 8 10 7 3 3 9 1 4 5 4 4 1 5 9 3 5 5 4 9 3 1 6 6 7 2 8 10 7 7 10 6 2 8 8 8 2 10 7 6 9 9 5 3 1 4 10 10 8 7 6 2
2.2.2 均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果
2.2.2.1 樣品含量測(cè)定結(jié)果 采用均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)安排的仙茅浸膏的提取結(jié)果及仙茅苷提取率結(jié)果見(jiàn)表3,由表3可知,試驗(yàn)條件5仙茅浸膏得率和仙茅苷提取率最高,其提取工藝為:粒度40~60目,乙醇濃度40%,液固比13倍,浸泡時(shí)間1h,回流時(shí)間1h。
2.2.2.2 均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果 采用 Uniform Design Version 3.00對(duì)均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行后退回歸分析,在顯著水平α=0.10時(shí),第一次回歸方程為y=0.830 1-0.005 1x1+0.000 7x2+0.030 9x3-0.067 0 x4-0.071 8x5,復(fù)相關(guān)系數(shù):R=0.931 7;決定系數(shù):R2=0.868 1;F檢驗(yàn)值(5.267)>F臨界值(4.051)回歸方程顯著,剩余標(biāo)準(zhǔn)差s=0.106 62,顯著性檢驗(yàn)變量分析見(jiàn)表4。各自變量對(duì)仙茅苷的貢獻(xiàn)(偏回歸平方和)順序?yàn)榱6龋?.119 7)>回流時(shí)間(0.100 9)>浸泡時(shí)間(0.078 1)>液固比(0.058 2)>乙醇濃度(0.003 3)。其中,藥材粒度、液固比、浸泡時(shí)間和提取時(shí)間對(duì)仙茅苷提取率有顯著影響,而乙醇濃度對(duì)仙茅苷提取影響不明顯。這是因?yàn)橄擅┸帐撬苄晕镔|(zhì),在乙醇中溶解度不高,在用乙醇對(duì)仙茅根粉進(jìn)行提取時(shí),水溶性雜質(zhì)相對(duì)增高且不便于與待測(cè)試成分分離,對(duì)仙茅苷提取影響不明顯。
表3 仙茅含量測(cè)定結(jié)果
2.3 驗(yàn)證試驗(yàn) 按照仙茅苷提取的優(yōu)化條件進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。根據(jù)回歸方程進(jìn)行優(yōu)化預(yù)測(cè):粒度10~20目,液固比13倍,浸泡時(shí)間0h,回流時(shí)間1h。按上述條件進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果顯示,煎煮液的仙茅苷含量為0.98%,在預(yù)測(cè)范圍內(nèi)(1.14%±0.199),表明該優(yōu)化條件是可行的。
表4 變量分析
3.1 本試驗(yàn)采用紫外分光光度法測(cè)定仙茅中仙茅苷含量結(jié)果顯示,仙茅苷含量(0.94%)與黃燦華等[6]用紫外分光光度法測(cè)得的仙茅苷含量(1.03%)相近,而比聶詩(shī)明等[5]采用正交試驗(yàn)法優(yōu)選仙茅煎煮工藝得到的最高仙茅苷含量(50.78mg/100g)高。究其原因,一方面可能是醇提法比水煎煮法更易提取出仙茅中仙茅苷,另一方面也可能是由于提取過(guò)程中樣品處理方式以及含量測(cè)定方法的不同而引起的差異。聶詩(shī)明等仙茅將提取液經(jīng)大孔樹(shù)脂純化后再采用高效液相色譜法測(cè)定仙茅苷的含量,而本試驗(yàn)所得樣品只經(jīng)過(guò)乙酸乙酯萃取純化處理,可能在處理過(guò)程中仙茅苷的損失較少。文獻(xiàn)報(bào)道[8-9],高效液相色譜法測(cè)定仙茅中仙茅苷的含量均在0.1%~0.5%左右,均低于本試驗(yàn)測(cè)定的結(jié)果,其原因可能是含量測(cè)定方法的差異對(duì)仙茅苷含量測(cè)定結(jié)果影響較大??梢?jiàn)仙茅苷含量測(cè)定方法的選擇是很重要的。
3.2 穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果表明,樣品溶液在9h以?xún)?nèi)測(cè)定的吸光度值無(wú)明顯變化,放置22.5h后測(cè)得的吸光度有所減少,RSD值偏大(4.41)。這可能是因?yàn)橄擅┸帐艿酵饨绛h(huán)境中的氧、水分等因素的影響,發(fā)生了化學(xué)結(jié)構(gòu)的改變,而引起吸光度的變化。因此,供試液應(yīng)及時(shí)進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn),對(duì)提取出來(lái)的仙茅浸膏、仙茅苷標(biāo)準(zhǔn)品也應(yīng)及時(shí)保存在4℃的冰箱內(nèi),這樣可保證樣品及標(biāo)準(zhǔn)品中仙茅苷的穩(wěn)定性。
3.3 本試驗(yàn)通過(guò)均勻設(shè)計(jì)法考察仙茅的最佳提取工藝,結(jié)果表明,試驗(yàn)條件5仙茅浸膏得率和仙茅苷提取率最高,其提取工藝為:粒度:40~60目,乙醇濃度40%,液固比13倍,浸泡時(shí)間1h,回流時(shí)間1h。經(jīng)過(guò)后退回歸處理結(jié)果表明,對(duì)仙茅提取結(jié)果影響大小依次液固比、粒度、回流時(shí)間、浸泡時(shí)間,而乙醇濃度對(duì)其無(wú)影響。對(duì)剔除不顯著因素乙醇濃度后采用網(wǎng)格嘗試優(yōu)化法[10]對(duì)重要的四個(gè)因素(粒度、液固比、浸泡時(shí)間、回流時(shí)間)進(jìn)行優(yōu)化,得到最優(yōu)提取工藝為:粒度10~20目,液固比13倍,浸泡時(shí)間0h,回流時(shí)間1h,仙茅苷提取率的實(shí)測(cè)值(0.98%)在預(yù)測(cè)范圍內(nèi)(1.14%±0.199),表明該工藝條件可行,比較經(jīng)濟(jì),且對(duì)提取設(shè)備條件要求低,適于工業(yè)化生產(chǎn)。另外,通過(guò)回歸方程找到最優(yōu)化條件,預(yù)測(cè)性強(qiáng),是優(yōu)化中草藥提取工藝的有效方法。
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