北柴胡总皂苷提取工艺研究

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【摘要】:目的:优选从北柴胡中提取总皂苷的最佳工艺。方法:以总皂苷含量为指标,采用正交试验,考察了乙醇浓度、乙醇用量、提取次数和回流时间对总皂苷得率的影响。结果:总皂苷最佳工艺为:70%乙醇浓度,溶剂用量为药材的12倍,回流提取90 min,提取3次。结论:该工艺简单可行,是提取北柴胡总皂苷的有效途径。

【关键词】:北柴胡;总皂苷;提取工艺

【中图分类号】R283.3【文献标识码】A【文章编号】1007-8517(2010)06-041-2

北柴胡(Bupleurum chinense DC.)为伞形科柴胡属植物,收载于中国药典,为药用柴胡的主要种源。柴胡具有驱散退热、舒肝生阳之功效,主治感冒发热、寒热往来、疟疾、胸肋胀痛、月经不调及子宫脱垂等症。现代药理研究证明柴胡具有解热、镇痛、镇静、抗炎、免疫增强、保肝利胆、抗菌、抗病毒及抗肿瘤等作用[1-2],具有极高的药用研究价值。柴胡主要的有效成分是挥发油和皂苷,皂苷为五环三萜类齐墩果烷型衍生物,是最主要的活性成分之一[3]。本文利用不同浓度乙醇提取,通过正交试验确定北柴胡中总皂苷的最佳提取工艺条件,为更有效的开发和利用柴胡资源提供理论参考和实验指导。

1仪器与材料

1.1仪器721分光光度计(上海分析仪器厂);RE-52AA型旋转蒸发仪(上海亚荣生物仪器厂);JJ200精密电子天平(常熟双杰测试仪器厂);Mettler Toledo精密电子天平(上海梅特勒-托利多仪器有限公司);DFT-100手提式高速中药粉碎机(温岭大德中药机械有限公司)。

1.2材料柴胡2008年8月采自山西省平定县,经鉴定为两年生北柴胡。阴干粉碎,在真空干燥器中以60℃干燥至恒重,备用。柴胡皂苷(中国药品生物制品检定所);其余试剂均为分析纯。

2方法与结果

2.1总皂苷的测定

2.1.1对照品溶液的制备:精密称取柴胡皂苷标准品5mg,用乙醇溶解置20 mL容量瓶中,精密吸取5 ml,用乙醇定容到50ml,作为对照品溶液。

2.1.2标准曲线的绘制:精密量取照品溶液各0.5,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0mL置于具塞试管中,加入新配制的5%香草醛-冰醋酸溶液0.2ml,高氯酸0.8ml,60℃水浴15 min取出,冰水冷却数分钟,摇匀,以空白作对照,在400-800nm进行紫外扫描。对照品溶液和供试品溶液的最大吸收都在603nm[4]。以吸光度值为y轴,柴胡皂苷a浓度(mg/ml)为x轴,制作标准曲线。得到回归方程Y=1.5468+5.7295X,R2 =0.9992。

2.1.3供试品溶液的制备和皂苷含量的测定:准确称取阴干粉碎的北柴胡根5g,按单因素实验和正交试验中不同的提取条件利用索氏提取器回流提取,提取液减压浓缩成膏状。取乙醇浸膏,用水饱和的正丁醇萃取3次,合并萃取液,减压浓缩至干,用乙醇溶解并定容到一定体积,作为供试品溶液。依照2.1.2项下方法测定吸光度,代入回归方程中计算总皂苷的含量,并计算总皂苷的得率:总皂苷的得率(%)=(提取液中总皂苷浓度×提取液体积)/对应的原料重量×100%。在此过程中分别考察不同乙醇浓度、不同乙醇用量、不同提取次数和回流时间对总皂苷提取的影响。然后结合正交试验确定最佳提取工艺。

2.2单因素实验结果与分析

2.2.1乙醇浓度对总皂苷得率的影响:

表1 乙醇浓度对总皂苷得率的影响

乙醇浓度 50% 60% 70% 80% 90%

总皂苷

得率 3.56% 4.17% 4.82% 4.32% 3.35%

如表1所示。结果表明随着乙醇浓度的增加总皂苷得率呈上升趋势。用60%-80%乙醇提取得率较高,70%的得率最高。当乙醇浓度高于80%时,提取液颜色加深并且总皂苷得率明显下降。这可能是由于提取溶剂极性减少使提取液中脂溶性物质增加,同时较小的乙醇浓度不利于苷的析出,使总皂苷含量明显下降。

2.2.2乙醇用量对总皂苷得率的影响:

表2 乙醇用量对总皂苷得率的影响

乙醇用量(倍) 6 8 10 12 14

总皂苷

得率 4.06% 4.51% 4.61% 4.63% 4.65%

如表2所示。结果表明随着乙醇用量的增加,总皂苷收率增加,但当乙醇用量大于药材10倍时其产率的增加不明显。从经济角度考虑,溶剂用量不应太大,故本实验选择乙醇用量为原药材的10倍为最佳用量。

2.2.3提取次数对总皂苷得率的影响:

表3 提取次数对总皂苷得率的影响

提取次数 1 2 3 4 5

总皂苷

得率 3.26% 4.67% 4.74% 4.80% 4.80%

如表3所示。结果表明随着提取次数的增加,总皂苷收率增加,但当提取次数大于3次以后其皂苷得率增加不明显,基本保持不变,故本实验选择药材的提取次数为3次。

2.2.4回流时间对总皂苷得率的影响:

表4 回流时间对总皂苷得率的影响

回流时间(min) 30 60 90 120 150

总皂苷

得率 3.11% 4.02% 4.68% 4.71% 4.60%

如表4所示。结果表明随着回流时间的增加,总皂苷得率增加。当回流时间达到120 min以后,总皂苷提取率随时间增加最后有所下降,且提取液颜色显著加深,可能是由于提取时间的增加使杂质溶出量也增加,同时可能由于持续的加热使部分皂苷分解从而使皂苷产率降低。从总皂苷得率来看,提取时间为90 min范围内较为合适。

由以上各组单因素实验结果,初步得到最佳提取工艺为:70%乙醇,乙醇用量为10倍,回流时间为90min,提取次数为3次,总皂苷得率可达到4.89%。

2.3正交试验结果与分析采用L9(34)正交表进行实验设计,结合单因素实验结果进一步考察乙醇浓度、乙醇用量、提取次数和回流时间对总皂苷含量的影响,以确定最佳工艺条件。正交实验因素水平安排见表5,实验结果见表6。

表5 正交实验因素水平表

水平 A B C D

乙醇浓度(%) 乙醇用量(倍) 提取次数 回流时间(min)

1 60 8 2 60

2 70 10 3 90

3 80 12 4 120

表6 L9(34)正交实验结果

试验号 A B C D 总皂苷收率(%)

1 1 1 1 1 3.37

2 1 2 2 2 3.81

3 1 3 3 3 3.70

4 2 1 2 3 4.52

5 2 2 3 1 4.77

6 2 3 1 2 4.91

7 3 1 3 2 4.21

8 3 2 2 3 4.33

9 3 3 1 1 4.17

K1 10.88 12.10 12.45 12.31

K2 14.21 12.91 12.66 13.64

K3 12.71 12.78 12.80 12.55

k1 3.63 4.03 4.15 4.10

k2 4.74 4.30 4.22 4.55

k3 4.23 4.26 4.27 4.18

R 1.11 0.27 0.12 0.45

由表6分析可知,影响北柴胡总皂苷收率的因素主次顺序为A>D>B>C,即乙醇浓度>回流时间>乙醇用量>提取次数。北柴胡总皂苷提取的最佳工艺为A2B3C1D2,即70%乙醇浓度,溶剂用量为药材的12倍,回流提取90 min,提取2次。在该工艺条件下,总皂苷得率可达到4.91%。

3小结

在优选提取工艺时,结合单因素实验和正交试验结果,确定北柴胡总皂苷最佳提取工艺为:70%乙醇浓度,溶剂用量为药材的12倍,回流提取90 min,提取3次。同时在总皂苷的提取中,采收的柴胡全草去除了植物茎叶而只保留了根部,这样尽可能减少药材中叶绿素对总皂苷得率的影响,也提高了紫外测定的灵敏度。该工艺条件简单可行,是提取北柴胡总皂苷的最佳工艺,为更有效的开发利用该药材提供了理论参考和实验指导。

参考文献

[1] 陈莹,谭玲玲,蔡霞等.Advancesonthestudiesofchemicalconstituents of Bupleurum L[J].中国野生植物资源,2006,25(2):4-7.

[2] 冯煦,王鸣,赵友谊等.北柴胡茎叶总黄酮抗流感病毒的作用[J].植物资源与环境学报,2002,(11)4:15-18.

[3] 史青,聂淑琴,黄璐琦.柴胡属植物化学成分及药理研究新进展[J].中国实验方剂学杂志,2002,8(5):53.

[4] 王晓颖,刘大有,夏忠庭.三萜皂苷定性定量分析方法研究进展[J].中草药,2002,33(9):861.