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山芦桑颗粒剂的超声提取工艺研究

2013-09-14赵晓晓蔡天革

中成药 2013年1期
关键词:量瓶水量多糖

赵晓晓, 蔡 宇, 蔡天革

(1.暨南大学药学院,广东广州510632;2.辽宁大学生命科学学院,辽宁沈阳110036)

山芦桑颗粒剂由山药、芦根、桑椹、大枣等六味药材组成,具有增强免疫的作用,其主要有效部位为多糖。本实验采用超声提取方法提取该复方有效部位,为进一步制备成颗粒剂提供基础;通过单因素试验及正交试验[1-2]优选其提取工艺,采用苯酚-硫酸法[3]测定多糖量,以评价其提取工艺的合理性。

1 仪器与试剂

TU—1810S紫外-可见分光光度计 (北京普析通用仪器有限公司);SHZ—D(Ⅲ)循环水式真空泵 (巩义市英峪予华仪器厂);DZF—6050型真空干燥箱 (上海精宏设备有限公司);KQ—500E型超声波清洗器 (昆山市超声仪器有限公司);DLSB—5/10型低温冷却液循环泵 (郑州长城科工贸有限公司);EYELA型旋转蒸发仪 (上海爱朗仪器有限公司);山药、芦根、桑椹、大枣等六味药材均购自广州二天堂药店;无水乙醇、丙酮等试剂均为分析纯,水为纯净水。

2 实验方法

2.1 多糖的提取工艺 按处方量称取药材,加入一定量的水,超声提取,合并提取液,离心 (3 600 r/min,15 min,4℃),取上清液浓缩至相对密度0.8,加入适量95%乙醇使含醇量达到75%,冰箱静置过夜。过滤,沉淀分别用丙酮和无水乙醇交替洗涤,干燥,即得到粗多糖。

2.1.1 单因素试验 以该复方中多糖量为考察指标,分别考察超声功率、加水量、提取时间、提取温度对提取得到的多糖量的影响。

2.1.2 正交试验 根据单因素试验结果,确定正交试验因素水平,进行正交试验。

2.2 多糖的测定

2.2.1 对照品溶液的配制 精密称定已干燥的无水葡萄糖100 mg,置于100 mL量瓶中,加水溶解并定容至刻度。精密吸取5.0 m L于50 m L量瓶中,加水定容至刻度,即得0.1 mg/mL的对照品溶液。

2.2.2 5%苯酚溶液的配制 称取苯酚5 g于100 mL棕色量瓶中,加水充分溶解并定容至刻度,即得。

2.2.3 供试品溶液的配制 精密称定已干燥的粗多糖样品10 mg于100 mL量瓶中,加水溶解并定容至刻度,即得供试品溶液。

2.2.4 最大吸收波长的测定 精密吸取蒸馏水2.0 m L,加入5%苯酚溶液1.0 mL,迅速加入硫酸5.0 mL,摇匀,80℃水浴中加热15 min,取出,冷却,作为空白对照置于200~800 nm内调零。精密吸取对照品溶液和供试品溶液,加水补至2.0 mL,同上操作,在200~800 nm波长范围内扫描,供试品溶液和对照品溶液均在490 nm处有最大吸收,因此,最终确定最大吸收波长为490 nm。

2.2.5 线性关系的考察 精密吸取对照品溶液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 m L共5份,分别置于10 mL量瓶中,加水补至2.0 mL,再加入5%苯酚溶液1.0 mL,摇匀,迅速加入硫酸5.0 mL,80℃加热15 min,取出,冷却至室温。另以2.0 mL蒸馏水同上平衡操作作为空白对照,490 nm波长处测定吸光度,得回归方程:A=0.046 4 C+0.033 9,R2=0.999 1(n=5),线性范围2.5~12.5μg/mL。

2.2.6 精密度实验 精密吸取对照品溶液0.4mL于10mL量瓶中,加水补至2.0 mL,按照2.2.5项下操作,重复测定6次,490 nm处测得吸光度值。经计算,RSD为0.45%,表明仪器精密度良好。

2.2.7 样品中多糖的测定 精密吸取供试品溶液0.8 mL于10 mL量瓶中,按2.2.5项下操作,490 nm处测定吸光度,将测得的吸光度代入线性方程,求得质量浓度C,按以下公式计算多糖量:

其中,D为稀释倍数1 000,药材量为69 g。

3 结果

3.1 单因素试验结果

3.1.1 超声功率对多糖的影响 固定加水量12倍,提取温度50℃,提取时间20 min,提取次数1次,考察不同功率 (200W、300 W、400 W、500 W)对多糖量的影响。

如图1所示,随着超声功率的增加,提取得到的多糖量逐步增加。

图1 超声功率对多糖的影响

3.1.2 加水量对多糖的影响 固定超声功率300 W,提取温度50℃,提取时间20 min,提取次数1次,考察不同的加水量 (6倍,9倍,12倍,15倍,18倍)对多糖量的影响。如图2所示,随着加水量的增加,多糖量逐步增加,加水量为15倍时,多糖量最高,继续增加加水量,多糖量反而下降。

图2 加水量对多糖的影响

3.1.3 温度对多糖的影响 固定超声功率300 W,加水量12倍,提取时间20 min,提取次数1次,考察不同的温度 (40℃,50℃,60℃,70℃,80℃)对多糖量的影响。见图3所示,随着提取温度的增加,多糖量逐步增加。

图3 提取温度对多糖的影响

3.1.4 时间对多糖的影响 固定超声功率300 W,加水量12倍,提取温度50℃,提取次数1次,考察不同的提取时间 (10 min,20 min,30 min,40 min,50 min)对多糖量的影响。见图4所示,随着提取时间的增加,多糖量逐步增加,当提取时间为30 min时,多糖量最高,继续增加提取时间,多糖量下降。

图4 提取时间对多糖量的影响

3.2 正交试验结果 根据单因素试验结果,确定正交试验因素水平,选用L9(34)正交表进行正交试验。因素水平表见表1,正交试验结果见表2及表3。

表1 因素水平

表2 正交试验结果

表3 方差分析结果

由极差分析可知,因素的主次顺序为C>B>A,C(提取次数)为主要影响因素,因素A(加水量)的影响较小;由方差分析可知,因素C具有显著性差异。综合极差分析和方差分析结果可知,超声提取的最佳方案为A2B2C2,即15倍水提取2次,每次提取时间为30 min。

3.3 验证性实验 分别称取药材3份,按上述最佳方案进行提取,并测定多糖量,实验结果表明,由上述确定的最佳方案提取该复方多糖量较高,该方案较稳定。结果见表4。

表4 验证性实验结果

4 讨论

多糖是一类天然大分子化合物,具有多种生物活性,如抗肿瘤活性、抗菌活性、降血脂作用、调节免疫等[4-7],因而受到国内外许多学者的关注。多糖类物质的提取方法较多,如热水浸提法,酶提取法,超声提取方法,微波辅助提取方法等[8-11]。其中,超声提取方法是近年来常用于提取中草药有效成分的新方法,其原理是利用超声波的机械作用、热学作用、空化作用等对植物细胞的破碎作用,加速植物有效成分的溶出、扩散,具有省时、节能、操作简便、避免高温对有效成分的破坏等优点[12]。

山芦桑颗粒剂是一种以多糖为主要有效部位的复方制剂,本实验采用苯酚-硫酸法测定多糖量,通过单因素试验及正交试验优选其超声提取工艺。其中,单因素试验以多糖量为考察指标,分别考察了超声功率、加水量、提取时间、提取温度对多糖提取效果的影响,考虑到成本和时间,提取次数一般不超过3次,因此未对提取次数进行单因素考察。根据单因素试验结果,选用加水量、提取时间、提取次数为正交试验因素水平,超声功率为500 W,提取温度为80℃,进行正交试验。对正交试验结果进行极差分析可知,因素主次顺序为C>B>A,即提取次数>提取时间>加水量,提取次数对多糖量的影响最大,加水量的影响最小。由方差分析结果可知,因素C即提取次数具有显著性差异,其余因素均无显著性差异。为了节约浓缩时的成本,选择A2,因此最佳提取方案为15倍水超声提取2次,每次提取时间为30 min。

本实验研究确定了该复方制剂超声提取的提取方法和相关条件,为其制备成颗粒剂提供了基础;但采用超声提取方法超声提取方法破碎了植物的细胞,加速了多糖的溶出、扩散,故本提取方法提取出的杂质也相应增加,其中提取出的多糖经过醇沉后仍含有少量单糖等杂质,还有待进一步纯化。参考文献:

[1]胡斌杰,王 芳,王方林,等.超声法提取香菇多糖最佳工艺优化研究[J].中成药,2007,29(7):附4-附6.

[2]郝继伟.超声法提取蒙山松菇多糖的工艺研究[J].食品工业科技,2011,32(1):213-218.

[3]张 璐,翁立冬,刘 莉,等.苯酚-硫酸法测定乌梅多糖的含量[J].中国实验方剂学杂志,2011,17(6):107-109.

[4]Zhang M,Cui SW,Cheung PCK,etal.Antitumor polysaccharides from mushrooms:a review on their isolation process,structural characterisics and antitumor activity[J].Trends in Food Science& Technology,2007,18(1):4-19.

[5]Liu Nan,Chen Xiguang,Park Hyunjin,et al.Effect of MW and concentration of chitosan on antibacterial activity of Escherichia coli[J].Carbohydr Polym,2006,64(1):60-65.

[6]杨小红,周远明,张 瑜.白首乌多糖降血脂作用研究[J].时珍国医国药,2010,21(6):1381-1382.

[7]董宏坡,江明树,朱伟杰.化橘红多糖对小鼠的免疫调节作用[J].中成药,2010,32(3):491-493.

[8]杨 鑫,王鑫淼,高星烨,等.红松松塔多糖提取工艺优化及其含量测定[J].中成药,2011,33(2):351-353.

[9]王岩岩,陈东海,车烈权,等.纤维素酶提取枸杞多糖及工艺优化[J].食品科技,2007(3):104-106.

[10]叶余原.超声法提取铁皮石斛多糖工艺的研究[J].中药材,2009,32(4):617-620.

[11]覃逸明.微波法提取真姬菇多糖工艺研究[J].中成药,2009,31(7):1134-1136.

[12]邬方宁.超声提取技术在现代中药中的应用[J].中草药,2007,38(2):315-316.

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