正交优化设计优选姜黄中姜黄素提取工艺

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摘要：目的 研究姜黄中姜黄素的提取工艺。方法 运用正交设计法优选提取工艺，以高效液相色谱法测定姜黄中姜黄素的含量。结果 最佳提取工艺为采用30 mL的75%乙醇提取3次，1.5 h/次。结论 优化的提取工艺简便、合理、重现性好，可为姜黄中姜黄素的制备及姜黄的进一步开发利用提供参考。

关键词：姜黄；姜黄素；HPLC；正交设计；提取工艺

姜黄为姜科姜黄属植物Curcuma longa L.的干燥根茎[1]。始载于《新修本草》，在《本草纲目》、《本草拾遗》等文献中均有记载，因其根茎呈黄色，形似生姜而圆，故得其名。姜黄性温，味辛、苦，归脾、肝经；具有破血行气、通经止痛的作用，临床用于治疗胸胁剌痛、闭经、跌扑肿痛等[2]。现代药理研究表明其还具有抗炎、抗肿瘤、抗氧化、对消化系统和心血管系统等作用。姜黄素为姜黄中主要的有效成分之一，且具有多种药理活性，本实验通过正交试验方法优选出了其最佳提取方法。

1实验器材与试药

1.1实验仪器 BP211D型电子天平（德国赛多利斯）；CG-16W高速微量离心机（北京医用离心机厂）；安捷伦Ageilent 1100高效液相色谱仪，含在线真空脱气机器（G-1322A），智能化柱温箱（G-1316A），可变波长检测器（G-1313A），二极管阵列检测器，Agilent1100 series色谱工作站（美国安捷伦科技公司）等。

1.2实验试剂 乙腈（色谱纯，国药集团化学试剂有限公司）；水（娃哈哈矿泉水）等；其它试剂均为分析纯。

1.3实验材料 本实验所用的姜黄药材样品于2012年由广西金秀瑶族自治县连诚农产品贸易有限公司提供，产自广东，经广西中医药大学中药鉴定教研室蔡毅教授鉴定均为Curcuma longa L.的干燥根茎。姜黄对照药材（四川省维克奇生物科技有限公司，批号120407）；姜黄对照品（四川省维克奇生物科技有限公司，纯度HPLC≥98%，批号111212）。

2方法与结果

2.1色谱条件 色谱柱：Agilent Eclipse XDB-C18（150×4.6 mm，5？m）；流动相：乙腈-1%冰醋酸（45：55）；流速：1.0 mL/min；柱温：35℃；进量体积：10 μL；检测波长：430 nm。空白样品、姜黄素对照品样品和姜黄药材样品的高效液相色谱图，见图1。

图1 空白（A）、姜黄素对照品（B）和姜黄药材（C）高效液相色谱图

2.2对照品溶液制备 精密称取姜黄对照品10.75 mg，置50 mL容量瓶中，用甲醇溶液稀释到刻度，摇匀，作为对照品储备液。取约1 mL，置离心管中，离心，取上清液，即可。

2.3供试品溶液制备 取姜黄粉末（过四号筛），约0.2 g，精密称定，按照具体样品测定设计方案进行提取制备。放冷，再称定重量，用相应提取溶液补足重量，摇匀，离心，精密量取上清液1 mL，置20 mL量瓶中，加相应提取溶液稀释至刻度，摇匀，即得。

2.4标准曲线绘制 分别精密吸取上述对照品溶液2、5、10、15、20、25 μL，"2.1"项下色谱条件测定峰面积，以峰面积的积分值为纵坐标（Y），对照品溶液的质量浓度为横坐标（X），绘制标准曲线。得到回归方程为y=6874.2x-137.56，r=1，表明姜黄素在0.430～5.375 μg/μL呈良好的线性关系。

2.5提取方法选择 取姜黄粉末（过四号筛），约0.2 g，精密称定，置50 mL的具塞锥形瓶中，精密加入50%乙醇10 mL，精密称重，分别以浸泡24 h、加热回流1 h、超声30 min三种方法分别进行处理，1式2份，放冷，精密称重，加50%乙醇补足重量，摇匀即可。分别取约1 mL的不同溶剂的提取液，离心，测定，以峰面积后代入标准曲线的线性方程中进行计算，以求得不同提取溶液提取姜黄素的量为指标，进行筛选，经比较超声的提取方法和回流提取方法的效果相当，但由于超声提取消耗能量较少，且操作方便，综合比较优化选出提取方法为超声提取。

2.6精密度试验 取姜黄粉末（过四号筛），按2.3项下的方法制备供试品溶液，按2.1项下的色谱条件重复进样5次，姜黄素的峰面积的RSD分别为0.35%。结果表明该实验的精密度良好。

2.7稳定性试验 分别于0、1、6、12、20、24 h精密吸取当日配制的供试溶液，按2.1项下的色谱条件进样分析，测得姜黄素的峰面积的RSD为0.63%。结果表明，样品供试液24 h内稳定性良好。

2.8重现性试验 分别取样品5份，精密称定，按2.3项下的方法制备供试品溶液，并按2.1项下的色谱条件进样分析，根据峰面积计算质量分数的RSD为1.29%，表明该实验的重现性良好。

2.9回收率试验 取已知量样品，精密称定，置50 mL具塞锥形瓶中，精密加入甲醇10 mL，定量加入姜黄素对照品溶液，称定重量，加热回流30 min，放冷，再称定重量，用甲醇补足重量，摇匀，离心，精密量取上清液1 mL，置20 mL量瓶中，加甲醇稀释至刻度，摇匀。按2.1项下色谱条件，依法测定，姜黄素的加样平均回收率为99.8%，RSD（n=6）为1.82%，表明本方法回收率较好，见表1。

2.10提取工艺的优化

2.10.1提取溶液的选择 由文献报道，有用70%乙醇[3]、75%乙醇、80%乙醇进行提取姜黄得到姜黄素的含量较高，因此本文对这三种溶解进行提取效果考察。

2.10.2正交实验设计与结果 取同一批姜黄粉末（过四号筛），约0.2 g，精密称定，分别置入50 mL的锥形瓶中，按表2中的试验号的正交设计1式2份进行提取。表2中的各因素水平具体如表1所示。每次提取前均精密称重，每次提取后都补足重量，多次提取的溶液合并摇匀，再取样。取样；离心；测定，得到峰面积代入标准曲线的线性方程进行计算，得到相应提取方法提出每克中含有姜黄素的毫克量为结果。

3讨论与结论

3.1本实验系统对实验进行考察，结果表明该实验的线性关系、精密度、稳定性、重现性、回收率等均良好；并通过实验考察优选出超声提取较浸泡、加热回流、超声提取稍优。

3.2姜黄中姜黄素的最佳提取工艺为A3B3C2D3，即采用30 mL的75%乙醇提取3次1.5 h/次；根据极差分析大小可知，各因素影响大小顺序是B >D>C>A，即提取次数>提取容积>乙醇浓度>提取时间；精密称定姜黄药材3份，按正交试验优化工艺条件进行提取，在上述色谱条件下，进样，测定峰面积，按峰面积计算姜黄素含量平均为6.01%，2次验证结果一致，且RSD为1.06%，无显著性差异，说明该提取工艺稳定可行，见表3。

参考文献：

[1]国家药典委员会.中国药典.Ⅰ部[S].北京：化学工业出版社，2010：247-428.

[2]郑虎占.中药现代研究与应用[M].北京：学苑出版社，1997：3436.

[6]胡伟，李慎新，谯康全.姜黄中姜黄素的提取研究[J].化学研究与应用，2012，24（2）：318-321.