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正交法优化栀子苷提取工艺

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正交法优化栀子苷提取工艺 安徽农业科学,Journal of Anhui Agn.Sci.2011,39(20):12113—12115 责任编辑 王昀璐 责任校对 李岩 正交法优化栀子苷提取工艺 游垂lj,邓青云,高丽,焦磊,李国元 (孝感学院生命科学技术学院,湖北孝感432ooo) 摘要 [目的]优化栀子中栀子苷的提取工艺。[方法]以料液比、提取温度、提取时间为考察对象,栀子苷提取率为考察指标,在单因素 试验的基础上采用正交设计得到最优提取条件。[结果]栀子苷最优提取条件如下:60%乙醇为提取剂,料液比1:4,提取温度75℃,提 ...
正交法优化栀子苷提取工艺
安徽农业科学,Journal of Anhui Agn.Sci.2011,39(20):12113—12115 责任编辑 王昀璐 责任校对 李岩 正交法优化栀子苷提取工艺 游垂lj,邓青云,高丽,焦磊,李国元 (孝感学院生命科学技术学院,湖北孝感432ooo) 摘要 [目的]优化栀子中栀子苷的提取工艺。[方法]以料液比、提取温度、提取时间为考察对象,栀子苷提取率为考察指标,在单因素 试验的基础上采用正交得到最优提取条件。[结果]栀子苷最优提取条件如下:60%乙醇为提取剂,料液比1:4,提取温度75℃,提 取时间3 h。在此条件下,栀子苷提取率高达 12.59%。[结论]适宜的提取条件能提高栀子苷提取的效率和稳定性。 关键词 栀亍苷;提取率;正交设计 中图分类号 $567 文献标识码 A 文章编号 0517—6611(2011)20—12113—03 Optimization of Extraction Process of Geniposide by Orthogonal Design YOU Jian et al (Xiaogan University,College of Life Science and Technology,Xiaogan,Hubei 432000) Abstract [Objective]To optimize the extraction process of geniposide from Gardeniajasminoides.[Method]Solid—liquid ratio,extraction tern— perature and extraction duration were taken as investigation objects,and the extraction rate of geniposide as index.The optimum extraction process was obtained throu【gh 0r【h0gona1 design on the basis of single factor test.[Result]The optimai extraction conditions of geniposide were as follows:60% alcohol as extractant。solid—liquid ratio of 1:4,extraction temperature of 75℃ ,extraction duration of 3 h.Under the above con— ditions,the extraction rate of geniposide reached as high asl2.59%.[Conclusion]The efficiency and stability of geniposide could be improved by suitable extraction conditions Key words Geniposide;Extraction rate of geniposide;Orthogon~ design 栀子(Gardeniajasminoides)是茜草科植物栀子(Garde— nia jasmionides Eills)的成熟果实。主要分布于长江以南地区 和广东、广西、贵州等省,性苦寒,无毒性,具有泻火除烦、清 热利尿、凉血解毒的功效,是常用的中药之一⋯。栀子含有 多种化学成分,如栀子苷类、栀子素类、三萜类等,其中栀子 苷是最重要的有效成分 ,常用于治疗黄疸型肝炎、扭挫 伤、高血压、糖尿病等症。在前人研究的基础上 ,笔者 以栀子苷提取率为考察指标,研究了不同提取条件对栀子 中栀子苷提取率的影响,并通过正交试验优选出栀子苷的 最佳提取工艺。 1 与方法 1.1 材料 1.1.1 研究对象。栀子果,采于湖北省孝感市孝南区西河 镇丽华栀子园。 1.1.2 主要试剂。栀子苷品(纯度98%),购自天津一 方科技有限公司;乙醇、甲醇均为市售分析纯。 1.1.3 主要仪器。中药粉碎机,由天津市泰斯特仪器有限 公司生产;旋转蒸发器,由上海申生科技有限公司生产;分析 天平,由北京赛多利斯天平有限公司生产;数显恒温水浴锅, 由江苏金坛市荣华仪器制造有限公司生产;循环水真空泵, 由上海亚荣生化仪器厂生产;752N紫外可见分光光度计,由 上海精密科学仪器有限公司制造生产。 1.2 方法 1.2.1 栀子苷含量的测定。 1.2.1.1 测定波长的选择。取一定量栀子苷标准品,加 95%乙醇配制成浓度为0.02 mg/ml的溶液,以95%乙醇作 为空白,在220~262 nm范围测其吸光度 ,绘制吸收曲线, 得到栀子苷溶液的最大吸收波长。 1.2.1.2 标准曲线的绘制。称取 10.0 mg栀子苷标准品,置 基金项目 湖北省 自然科 学基金重点项 目(2009CDA102);鄂财企发 [2009]91号第931号。 作者简介 游剑(1983一),男,湖北孝感人,助教,硕士,从事天然产物 的提取与分离工作。 收稿日期 2011-03-21 于50 rnl容量瓶中,用95%乙醇定容至刻度,分别移取0.0, 0.5,1.5,2.0,2.5 ml于 1O Inl容量瓶中,加95%的乙醇稀释 并定容至刻度,以95%的乙醇溶液为空白,于最大吸收波长 处测定其吸光度,并绘制标准曲线。。 ,计算得线性回归方程。 1.2.1.3 样品的测定。移取适量的栀子提取液,置于100 ml 容量瓶中,用95%的乙醇溶液定容至刻度,混合均匀后,用外 标法测定提取液中栀子苷的含量。Y= ×100(A一0.026 8)/22.143× 。式中,y为栀子苷的含量, ml;VI ml;为栀 子提取液的总体积,ml; 为移取的栀子提取液体积,rnl;A 为溶液在最大吸收波长处的吸光度。 1.2.2 单因素试验。 1.2.2.1 料液比的选择。称取7份栀子粉末,每份 10.0 g, 置于圆底烧瓶中,分别按料液比1:3、1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1: 9加入60%乙醇溶液,90℃回流提取 5 h,抽滤,收取滤液, 减压蒸馏。用95%的乙醇溶解,抽滤,滤液用95%的乙醇定 容至 100 ml,测其在最大吸收波长处的吸光度,计算栀子苷 的提取率,以确定合适的料液比。 1.2.2.2 提取温度的选择。称取7份栀子粉末,每份 10.0 g,置于圆底烧瓶中,在料液比1:4,60%乙醇为提取剂,提取 温度为60、65、70、75、80、85、90℃的条件下回流提取 5 h,抽 滤,收取滤液,减压蒸馏。用95%的乙醇溶解,抽滤,滤液用 95%的乙醇定容至 100 ml,测其在最大吸收波长处的吸光 度,计算栀子苷的提取率,以确定合适的提取温度。 1.2.2.3 提取时间的选择。称取 7份栀子粉末,每份 10.0 g,置于圆底烧瓶中,在料液比1:4,60%乙醇为提取剂,7O℃ 条件下回流提取 1、2、3、4、5、6,7 h,抽滤,收取滤液,减压蒸 馏。用95%的乙醇溶解,抽滤,滤液用 95%的乙醇定容至 100 ml测其在最大吸收波长处的吸光度,计算栀子苷的提取 率,以确定合适的提取时间。 1.2.3 正交试验设计。选取料液比、提取温度、提取时间为 考察对象,进行 (3 )正交试验(表 1),对栀子提取液在最 大吸收波长处的吸光度进行测定,以栀子苷的提取率为参考 指标,确定栀子苷回流提取的最佳工艺条件 。 12l14 安徽农业科学 表1 L (3 )正交试验因素水平 Table 1 Factors and levels of Lq(3 )orthogonal test 1.2.4 验证试验。分别称取 3份 10.0 g栀子粉末 ,以 60% 乙醇为提取剂,按最佳工艺条件进行提取,测定栀子提取液 在最大吸收波长处的吸光度,对正交试验结果进行验证 。 2 结果与分析 2.1 栀子苷含量的测定结果 2.1。1 测定波长的确定。从图 1的吸收曲线可知,栀子苷 溶液的最大吸收波长为238 nm。 童 差 220 226 232 238 244 250 256 262 波长 WavelengthⅣ舢 图1 栀子苷吸收曲线 Fig.1 Geuiposide absorption curve 2.1.2 标准曲线的绘制结果。从图2可知,栀子苷线性回 归方程为Y=22.143 0x+0.026 8,相关系数R=0.998 7,SD = 0.00o 9 含量 Content of gen~posicl~ⅣIIlg/mL 图2 栀子苷标准曲线 Fig.2 Geniposide standard curve 2.2 单因素试验结果 2.2.1 料液 比对栀子苷提取率的影响。从图 3可知,当料 液比为 1:4时,栀子提取液在238 nm处的吸光度最大,栀子 苷的提取率最高,提取效果最好,故选择料液比1:4为回流提 取的最佳料液 比。 2.2.2 提取温度对栀子苷提取率的影响。从图4可知,当 提取温度为7O℃时,栀子提取液在238 nm处的吸光度最 大,栀子苷的提取率最高,之后随着提取温度的升高,吸光度 有减小趋势。这可能是因为在提取过程中随着提取温度的 升高,栀子苷有少量分解的缘故,故选择提取温度70℃为回 1.015 l1.010 1.005 1.000 0.995 0.990 0.985 0.980 975 0.970 1 料液比 So[id-[iquid ratio g/ml 图3 料液比对栀子苷提取率的影响 Fig;3 Effects of solid-;iquid ratio on the extraction ra te of geni- poside 流提取的最佳提取温度。 2 蛊 提取 时间 Extract[on ti f 图5 提取时间对栀子苷提取率的影响 Fig.5 Effects of extraction time on the extraction rate of geui— poside 2.3 正交试验结果 由表2可知,各因素的影响顺序为B> A>C,即提取温度>料液比>提取时间,最佳的工艺条件为 A,B C,,即提取温度为75 oC,料液比为1:4,提取时间为3 h。 在此条件下,栀子苷的提取率最高,可达 12.59% 2.4 验证 试 验 结果 由表 3可 知,在最 佳 工 艺 条件 (A B C )下,栀子苷的平均提取率为 12.59%,RSD为 0.72%,说明该最优工艺条件稳定、可行。 。。星 j0∞爱 ∞ 如 如 ∞ } ; i 00口 J(]∞qv , . , . 。 . . . L. . .. 。 T。 t . . . .. , 。. . . 。. 。 。. . .. ,r1 。.J.. .r.,,.●L 3 i l 0 0 O 0 O O 0 L L 。3U蓦J(】∞鲁 39卷2o期 游 剑等 正交法优化栀子苷提取工艺 12l15 表2 正交试验结果 Table 2 Result of the orthogonal test 表3 验证试验结果 Table 3 ResulIs of Yerificationtest 3 结论与讨论 (1)以料液比、提取温度、提取时间作为研究对象,在单 因素试验基础上,通过正交设计对栀子中栀子苷回流提取工 艺进行了优化,确定了栀子苷回流提取的最佳工艺条件并进 行了验证试验,证明该提取工艺稳定可行。最佳工艺条件: 6o%乙醇为提取溶剂,料液比1:4,提取温度75℃,提取时间 3 h,在此条件下栀子苷的提取率高达 12.59%,这为栀子苷 的工业化提取提供了方法依据。以乙醇回流法提取栀子中 的栀子苷,不仅无毒,而且有利于栀子苷的纯化精制,更适合 应用于制药领域。 (2)笔者对栀子苷回流提取工艺进行正交设计时,只考 虑了料液比、提取温度、提取时间这 3个因素,在以后的试 验中还可以考虑提取次数 ,乙醇浓度 等其他因素的影响, 进一步完善栀子苷回流提取工艺条件,以利于栀子苷提取 的工业化生产。另外还可以考虑其他方法,如渗漉法 ¨、 超声法⋯ 和微波法等对栀子苷提取的影响,并对其工艺进 行优化,通过多重比较,筛选出栀子苷工业化提取的最佳提 取工艺。 参考文献 [1]国家药典委员会.中国药典(一部)[M].北京:化学工业出版社,20O5: 173. [2]涂盛辉,邱祖民,刘燕燕,等.中药栀子提取工艺的优化[J].中成药, 2006,10(28):1519—1521. [3]雷羽.分光光度法测定鹿龟酒中栀子甙的含量[J].海南医学,1994,8 (5):180—182. [4]刘菊芳,吴庆芳,赵燕芬.栀子苷乙醇提取的方法优化[J].山东中医杂 志,2O04,23(11):687—688. [5]白相国.栀子提取工艺的优化[J].科技资讯,2006(24):23. [6]郝博,杜守颖,洪燕龙,等.中药栀子提取工艺的实验研究[J].中国新 药杂志,2OO4,8(13):715—717. 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