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水牛角清凉茶中水牛角水解工艺优化研究

2015-04-02刘臣

现代农业科技 2015年1期
关键词:正交试验优化

刘臣

摘要 [目的]选优水牛角清凉茶中水牛角的水解工艺。[方法]以提取物中总氮含量为考察指标,采用正交试验,以酸水浓度、酸水用量及水解时间为因素,优选最佳水解条件,同时对酸碱水解的优选、醇沉浓度及水洗倍数等参数进行了筛选。[结果]最佳工艺确定为8倍量4 mol/L浓度的硫酸水解10 h,浓缩至相对密度为1.10~1.15(50 ℃)的浸膏,60%乙醇醇沉,4倍量水水洗,最后配制成均一稳定的水牛角清凉茶。[结论]优选的水解工艺提取的氨基酸含量较高,工艺稳定可行。

关键词 水牛角;正交试验;水解工艺;优化;总氮含量

中图分类号 R284.1 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2015)01-0290-02

水牛角清凉茶由水牛角、金银花等组成,主要用于缓解热病神昏、咽喉肿痛、烦躁易怒等不适症状。主药水牛角为牛科动物水牛的双角,富含胆甾醇及丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸、胱氨酸、亮氨酸、酪氨酸、丝氨酸、缬氨酸等人体必须的氨基酸营养成分[1],具有清热[2]、凉血、解毒、镇静[3]的功效,主治热病头痛、壮热神昏、斑疹、吐衄、小儿惊风、喉痹咽肿等疾病[4],本品咸寒,专入血分,善清心肝胃三经之火而有凉血解毒之功,为治血热毒盛之要药。其清热凉血解毒之功与犀角相似而药力较缓,可作犀角的代用品。水牛角中氨基酸总量通常以凯式定氮法测定总氮含量计。本研究采用正交试验设计法,以总氮得率为指标,优化水牛角的水解工艺条件,并对酸碱水解的优选、醇沉浓度以及水洗倍数等参数进行了筛选,从而确定了水牛角的最佳水解工艺。

1 材料与方法

1.1 药品与仪器

试验用水牛角饮片购于哈尔滨市药材公司中药饮片厂。试验仪器:凯式定氮仪B-324K型(北京阅微堂科技发展有限公司);AL型梅特勒电子分析天平(瑞士);YZG型真空干燥箱(天津隆业轻工机械有限公司)。试验用硫酸、氢氧化钡等均为分析纯。

1.2 试验方法

1.2.1 水牛角酸碱水解条件的对比试验。一般动物药的蛋白质水解多采用酶解法[5-6]或酸碱水解工艺。本试验采用酸碱法,为了比较2种水解方法对水牛角中总氮提取率的影响,将水牛角分别以氢氧化钡碱水解和硫酸酸水解进行比较试验。取1/2处方量的水牛角共6份,每3份为1个平行样,按2种工艺进行提取,用10倍体积量6 mol/L硫酸和10倍体积量6 mol/L氢氧化钡,分别水解8 h。按《中国药典》(2010年版附录Ⅸ)用凯氏定氮法以总氮含量为指标进行比较。

1.2.2 水牛角水解条件的优化试验。选定了酸浓度、水解时间、加酸量3个因素进行了正交方法考察。每个因素设定3个水平,水牛角各取处方量的1/2,以水解后总氮含量为考察指标,进行了L9(34)正交试验,其因素水平设计见表1。

1.2.3 水牛角水解液浓缩密度对比试验。水牛角按优选工艺条件水解、滤过,滤液用10%的氢氧化钠溶液调节pH值至4,滤过。取2倍处方量的水牛角水解液平均分为8份,每2份为1个平行样,分别浓缩至相对密度为1.05、1.10、1.15、1.20(50 ℃)的清膏,冷却,各加乙醇至60%,静置24 h,过滤,浓缩,分别在醇沉前后测定其总氮的含量。

1.2.4 水牛角水解膏醇沉条件对比试验。水牛角按优选工艺条件水解,取2倍处方量的水牛角水解液浓缩至相对密度为1.10~1.15(50 ℃)的清膏,冷却,平均分为8份,每2份为1个平行样,分别加乙醇至50%、60%、70%、80%,静置24 h,过滤,回收乙醇至相对密度为1.10~1.15(50 ℃)的清膏。分别在醇沉前后测其总氮含量。

1.2.5 水洗条件对水牛角水解膏中有效成分的影响试验。水牛角按优选工艺水解、浓缩、醇沉、回收乙醇,分别取2个处方量的水解浓缩膏平均分为8份,每2份为1个平行样,混匀,搅拌下分别缓缓加入3、4、5、6倍量水,充分搅拌,静置24 h,滤取上清液,浓缩至相对密度为1.10~1.15(50 ℃)的清膏。分别测定固形物及总氮的含量[7-9]。

2 结果与分析

2.1 水牛角酸碱水解条件对比试验结果

水牛角酸碱水解条件对比结果见表2。从表2可以看出,酸水解工艺所得总氮含量明显比碱水解工艺高,证明用硫酸水解水牛角比用碱水解更合理。

2.2 水牛角水解条件优化试验结果

L9(34)正交试验结果见表3。从表3可以看出,影响因素最大的是A因素和B因素,C因素影响较少,在A因素中A3≈A2>A1,在B因素中B3>B2>B1,在C因素中C3≈C2>C1。综合考虑,并结合能源消耗情况,优选水解工艺确定为A2B3C2,即酸浓度为4 mol/L,加8倍量酸,水解10 h。方差分析结果见表4。以此优选工艺进行验证,结果平均含氮量为15 032 mg,RSD=1.5%,证明该工艺可行。

2.3 水牛角水解液浓缩密度对比试验结果

水牛角水解液浓缩密度对比试验结果见表5。从表5可以看出,相对密度太小时,醇沉效果不好,可能由于所消耗的乙醇量过大;相对密度太大时,醇沉后总氮含量有所下降,可能是由于浓度太高,所形成的沉淀对有效成分包裹所致。故相对密度定为1.10~1.15(50 ℃)较为合适。

2.4 不同水牛角水解膏醇沉条件对比试验结果

不同水牛角水解膏醇沉条件对比试验结果见表6。从表6可以看出,若醇沉浓度过低,则效果不好,杂质较多,总氮含量随着醇沉浓度的增加下降较快,故醇沉浓度定为60%较合适。

2.5 水洗条件对水牛角水解膏中有效成分的影响

水洗条件对水牛角水解膏中有效成分的影响结果见表7。从表7可以看出,4倍量水洗比3倍量水洗固形物有明显的减少,且4、5、6倍量水洗倍数对固形物的影响差别不大,水洗的倍数均对有效成分影响不大,故选定水洗倍数为4倍。

3 结论与讨论

以水牛角的有效成分总氨基酸为指标,对水牛角清凉茶中水牛角的提取工艺参数进行优化,其中包括酸碱水解条件的比较、酸水解的最佳条件、醇沉浓度及水洗倍数等,最终确定最佳工艺为用8倍量4 mol/L浓度的硫酸水解10 h,浓缩至相对密度为1.10~1.15(50 ℃)的浸膏,60%乙醇醇沉,4倍量水水洗,最后配制成均一稳定的水牛角清凉茶。经工艺验证,成品含量均在28.5 mg/mL以上,经6个月稳定性试验考察结果证明,确定该工艺是可行的。

4 参考文献

[1] 邓愍民,李进进,武卉.微波辅助提取水牛角的工艺研究[J].实用中西医结合临床,2007,10(5):80-81.

[2] 刘睿,段金廒,李友滨,等.水牛角主要药效学评价及解热活性物质基础研究[J].南京中医药大学学报,2007,23(5):297-301.

[3] 陈赤.水牛角的研究与作用[J].广西中医学院学报,2004,7(4):72-73.

[4] 郭云协.水牛角临床应用举隅[J].新中医,2008,40(6):93.

[5] 刘天舒.水牛角水提工艺的研究[J].湖南中医杂志,2005,21(2):77-78.

[6] 李宝国,杜雪,张孝卫.正交实验优选水牛角酶解的提取工艺研究[J].中国当代医药,2009,16(14):24-25.

[7] 尚强,刘岩,吴建雄,等.正交试验法优选水牛角水解工艺[J].中国中药杂志,2010(20):55-57.

[8] 尚强,刘岩,林夏,等.水牛角水解提取物的除钡方法探析[J].中国实验方剂学杂志,2011(5):26-28.

[9] 姜国志,赵伯友,孙胜斌.清开灵注射液药用水牛角中总氮含量的测定及其HPLC指纹图谱的建立[J].河北化工,2011(40):30-33.

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