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车前草中桃叶珊瑚苷提取工艺的优化

2012-05-07李玉山

化学与生物工程 2012年3期
关键词:桃叶车前草珊瑚

李玉山

(西安惠丰生化集团股份有限公司,陕西 西安 710075)

车前草为车前科植物车前(PlantagoasiaticaL.)或平车前(PlantagodepressaWilld)的干燥成熟种子或干燥全草[1],主产于江西、安徽、江苏等地[2]。车前草具有清热利尿、祛痰、凉血、解毒之功效[3],用于治疗水肿尿少、热淋涩痛、暑湿泻痢、痰热咳嗽、吐血衄血、痛肿疮毒等[4]。全草主要活性成分为桃叶珊瑚苷(Aucubin),分子式C15H22O9,分子量346.33,m.p.181 ℃,溶于水、乙醇、甲醇,几乎不溶于氯仿、乙醚、石油醚,结构式见图1。

图1 桃叶珊瑚苷的结构式

桃叶珊瑚苷具有神经营养、抗氧化、抗病毒、抗炎、抗肿瘤、抗微生物、抗骨质疏松、抗白血病、免疫调节作用、解痉、抗疟原虫等多种活性作用。近年来还发现,桃叶珊瑚苷具有显著的降糖效果,对糖尿病并发症也有一定的治疗作用[5]。文献[6~8]对杜仲叶、杜仲皮、杜仲粕中桃叶珊瑚苷的提取工艺进行了研究,但少有文献报道车前草中桃叶珊瑚苷的提取工艺研究。作者在此以甲醇为提取溶剂,采用单因素实验和正交实验对车前草中桃叶珊瑚苷的提取工艺进行了优化。

1 实验

1.1 试剂与仪器

车前草,江苏南通。

甲醇、乙醇,均为分析纯;桃叶珊瑚苷对照品,Sigma公司。

Waters高效液相色谱仪,美国;RE-52型旋转蒸发器,上海亚荣生化仪器厂;电热烘箱鼓风干燥箱,长沙医疗器械厂;ES-C600型天平,湘仪天平厂。

1.2 方法

1.2.1 提取方法

称取车前草粗粉50 g,以1∶20(g∶mL)的料液比加入70%(体积分数)的甲醇,70 ℃下提取2.0 h,过滤,滤液浓缩,干燥,得到提取物。测定提取物中桃叶珊瑚苷含量,按下式计算桃叶珊瑚苷得率:

式中:m1为提取物的质量,g;w为提取物中桃叶珊瑚苷的含量,%;m为车前草粉质量,g。

对影响桃叶珊瑚苷提取的几个主要因素如甲醇体积分数、料液比、提取时间、提取温度、提取次数分别进行单因素实验。

在单因素实验的基础上,选取甲醇体积分数、料液比、提取时间、提取温度为考察因素进行4因素3水平的正交实验优化提取条件,每个处理进行3个重复,取平均值进行分析[9]。正交实验的因素与水平见表1。

表1 正交实验的因素与水平

1.2.2 检测方法

色谱条件:Shim pack cL C18柱,流动相:甲醇—水(17∶83);流速:1.0 mL·min-1;检测波长:206 nm,柱温:室温。

取提取物细粉约0.5 g,精密称定,置磨口锥形瓶中,精密加入甲醇10 mL,称重,室温下冷浸24 h,超声30 min,称重,补足失重,过滤,按色谱条件进行测定[10]。

2 结果与讨论

2.1 影响桃叶珊瑚苷提取效果的单因素分析

2.1.1 甲醇体积分数对桃叶珊瑚苷得率的影响(图2)

图2 甲醇体积分数对桃叶珊瑚苷得率的影响

由图2可知,用70%的甲醇溶液提取桃叶珊瑚苷的得率最高。这是因为,桃叶珊瑚苷为中等极性化合物,甲醇体积分数太低时水溶性杂质多,而甲醇体积分数太高时脂溶性杂质多。

2.1.2 料液比对桃叶珊瑚苷得率的影响(图3)

图3 料液比对桃叶珊瑚苷得率的影响

由图3可知,料液比为1∶20时,桃叶珊瑚苷得率最高,低于或高于1∶20时桃叶珊瑚苷得率下降。

2.1.3 提取温度对桃叶珊瑚苷得率的影响(图4)

图4 提取温度对桃叶珊瑚苷得率的影响

由图4可知,提取温度为70 ℃时桃叶珊瑚苷得率最高。提取温度低于70 ℃,桃叶珊瑚苷得率低,可能是桃叶珊瑚苷未完全浸出;提取温度高于70 ℃,提取物量稍有增加,但含量下降,杂质增多,桃叶珊瑚苷有一定破坏,实际桃叶珊瑚苷的得率下降。

2.1.4 提取时间对桃叶珊瑚苷得率的影响(图5)

图5 提取时间对桃叶珊瑚苷得率的影响

由图5可知,提取2.0 h时,桃叶珊瑚苷得率最高。提取时间过短时,提取不彻底;而提取时间过长时,不仅杂质浸出量大,对有效成分也有破坏作用。

2.1.5 提取次数对桃叶珊瑚苷得率的影响(图6)

图6 提取次数对桃叶珊瑚苷得率的影响

由图6可知,提取次数对桃叶珊瑚苷的得率影响不大,在正交实验中可忽略,均以提取1次计。

2.2 正交实验结果与分析(表2)

表2 正交实验结果与分析

由表2可知,各因素对桃叶珊瑚苷得率的影响大小依次为:料液比>甲醇体积分数>提取时间>提取温度,提取条件的最佳组合为A3B3C2D2,即:甲醇体积分数80%、料液比1∶20(g∶mL)、提取温度70 ℃、提取时间1.5 h。

2.3 验证实验

精密称取车前草50 g,加入1000 mL 80%甲醇,在70 ℃下回流提取1.5 h,过滤,浓缩,干燥,得提取物9.5 g,桃叶珊瑚苷含量4.2%,得率0.80%,明显高于正交实验得率。

3 结论

对车前草桃叶珊瑚苷的提取工艺进行了优化。确定桃叶珊瑚苷的最佳提取条件为:甲醇体积分数80%、料液比1∶20(g∶mL)、提取温度70 ℃、提取时间1.5 h,在此条件下,桃叶珊瑚苷得率为0.80%。该工艺路线简单、操作方便、成本低,已应用于工业化生产。

参考文献:

[1] 王忠壮.现代中药学[M].上海:第二军医大学出版社,2006:742.

[2] 江苏新医学院.中药大辞典[M].上海:上海科学技术出版社,2004:401.

[3] 沈丕安.中药药理与临床运用[M].北京:人民卫生出版社,2006:547-548,570.

[4] 杨云,张晶,陈玉婷,等.天然药物化学成分提取分离手册[M].北京:中国中药出版社,2003:12.

[5] 杨春辉,马莉,魏振平.环烯醚萜类化合物在防治糖尿病方面研究进展[J].化学工业与工程,2011,28(6):68-73.

[6] 张木升,刘昌勇,杜红岩,等.正交试验法优选杜仲籽粕桃叶珊瑚苷提取工艺[J].河南大学学报(医学版),2011,29(1):8-10.

[7] 李辉,汪兰,彭玉丹,等.硅胶柱层析法分离纯化杜仲粕中桃叶珊瑚苷[J].食品科学,2011,32(14):58-61.

[8] 刘静,吕海涛.正交试验法优选杜仲叶中桃叶珊瑚苷和京尼平苷酸的提取工艺研究[J].中南药学,2010,8(9):661-664.

[9] 任露泉.实验优化设计与分析(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2002:19-35.

[10] 郭月秋,沙明,曹爱民,等.高效液相色谱法测定车前草中桃叶珊瑚苷的含量[J].中国中药杂志,1991,16(12):743-744.

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