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单因素和多因素试验优化蒙古蒿挥发油提取工艺

2020-10-17包文强包文林依德力滚王青虎

北方药学 2020年9期
关键词:挥发油粉末蒙古

包文强,国 军,包文林,依德力滚,王青虎

(内蒙古民族大学蒙医药学院,通辽 028000)

蒙古蒿[Artemisiamongolica(Fisch.ex Bess.)Nakai]系菊科蒿属双子叶植物蒙古蒿的地上部分,具有散瘀消肿、祛风散寒等功效,主治皮肤湿疮、疥癣、湿疮瘙痒[1]。蒙古蒿主要分布于我国内蒙古、东北等地区,朝鲜、日本、蒙古和俄罗斯也有分布[2]。目前,对于产于青海、山东、河南等地区的蒙古蒿挥发油化学成分[1,3,4]及其生物活性方面[2,5-9]有一些研究报道,但内蒙古境内蒙古蒿挥发油提取工艺尚未见到报道。课题组前期预试验中发现蒙古蒿挥发油对青春痘的病因-痤疮丙酸杆菌具有良好的抑菌作用。为了确保蒙古蒿挥发油后期相关研究的重现性及稳定性,并将其应用于化妆品中,本文采用单因素和多因素试验优化蒙古蒿挥发油提取影响因素,建立其最佳提取工艺。

1 实验用品

KDM型调温电热套(山东鄄城华鲁电热仪器有限公司);AE240电子天平(梅特勒-托利多仪器公司);挥发油提取器(天津市德固特科技发展有限公司)。蒙古蒿[Artemisiamongolica(Fisch.ex Bess.)Nakai]于2018年7月25日采集于内蒙古科左后旗,经布和巴特尔教授鉴定为菊科蒿属植物蒙古蒿的地上部分。

2 方法与结果

2.1 单因素试验

2.1.1粉末大小考察

将药材处理成切段、粗粉、中粉、细粉等不同粉末大小,以挥发油取率为评价指标,称取各粉末500g,加水量为8倍,浸泡时间为2.0h。按照《中国药典》挥发油提取项下操作,提取6h后记录挥发油的得率,结果见图1。

2.1.2浸泡时间考察

称取蒙古蒿中粉500g,按浸泡时间1.0、2.0、3.0和4.0h为单因素考察水平,加水量为8倍,按照《中国药典》挥发油提取项下操作,提取6h后记录挥发油的得率,结果见图2。

2.1.3溶剂量考察

称取蒙古蒿中粉500g,按加水量为4、6、8和10倍为单因素考察水平,浸泡时间2h,按照《中国药典》挥发油提取项下操作,提取6h后记录挥发油的得率,结果见图3。

2.1.4提取时间考察

称取蒙古蒿中粉500g,加水量为8倍,浸泡时间2h,按照《中国药典》挥发油提取项下,按2.0、4.0、6.0和8.0h等时间段提取,记录挥发油的得率,结果见图4。

2.2 多因素试验

2.2.1因素水平设计

按照单因素考察结果,选定浸泡时间、溶剂量和提取时间为3个因素,每因素设定3个水平,因素水平表见表1。

表1 因素水平表

2.2.2多因素试验结果

称取蒙古蒿中粉500g,按照多因素设计表2中条件,加溶剂、浸泡、提取,记录挥发油得率,试验结果见表2。

表2 多因素正交试验结果

2.3 验证试验

为了证实蒙古蒿挥发油提取工艺的稳定性和重现性,在多因素试验优化的最佳提取工艺项下,对5批药材中粉进行试验,结果见图5。

3 讨论

本文首先对药材粉末大小、浸泡时间、溶剂量及提取时间等挥发油提取影响因素进行考察,然后用多因素试验优化其提取工艺。从单因素试验结果(图1-4)可知,药材粉末大小对挥发油提取影响比较大。提取时间、浸泡时间和溶剂量等因素不变条件下,不同药材粉末(切段、粗粉、中粉、细粉)的挥发油得率分别为0.30±0.02、0.34±0.02、1.20±0.06和0.86±0.04。从上面数据可以看出,中粉得率高于其它,其原因可能是粉末越大时,挥发油从植物细胞中不易提取;而粉末越细时,挥发油实验过程中挥发一部分。考虑到药材粉末大小对挥发油提取的不规律性影响,多因素试验中药材粉末选定为中粉。其它因素对挥发油提取具有一定的规律性,如:浸泡时间为2h,溶剂量为8倍、提取时间为6h以后,挥发油得率基本不变。

从多因素试验结果(表2)可知,3个因素(A、B、C)的极差(R)分别为0.200、0.333和0.333。极差值大小说明因素B和C对挥发油提取影响相同,并大于因素A。对多因素试验结果进行方差分析可知,3个因素对挥发油提取的影响无显著性差异,与极差分析基本一致。对多因素试验结果的直观分析得知,蒙古蒿挥发油提取的最佳工艺条件为A1B1C3,即浸泡时间为1h、溶剂量为6倍和提取为8h。从验证试验结果(图5)得知,5批样品中挥发油得率变化为1.40-1.44ml,这说明本实验所建立的蒙古蒿挥发油提取工艺具备了一定的稳定性好和重现性。

总之,本文通过单因素和多因素试验确定了蒙古蒿挥发油提取的最佳工艺,工艺简便、稳定、准确,为蒙古蒿挥发油的后期研究及其在化妆品行业中开发利用奠定了可靠基础。

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