黄芪

黄芪总皂苷提取方法的优化制药工程包天洁111235004黄芪为豆科植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的干燥根，为重要的补气药。其主要含有皂苷类、黄酮类、多糖类以及氨基酸类等成分。其中皂苷为黄芪的主要活性成分，并以黄芪甲苷为主。关于黄芪的药理作用已有大量的研究报道，归纳起来有如下几个方面：强心、抗心律失常、调节血压等对心血管系统的作用；增强机体免疫功能的作用；抗肝纤维化，保护肝脏，降低血清转氨酶，抗消化道溃疡等消化系统方面的作用；对缺血性肾病有保护作用；抗癌作用，抗菌及抑制病毒作用等。通过正交实验选择黄芪总皂苷最佳提取工艺。方法:单因素水平实验考察回流与超声提取方法对黄芪总皂苷提取量的影响;采用正交实验设计，考察乙醇浓度、溶剂用量、提取时间三因素分别于三水平时对黄芪甲苷提取率的影响，以黄芪甲苷为指标，采用比色法进行含量测定。实验材料及仪器浑源黄芪黄芪甲苷标准品（用于标准曲线的测定）756MC型紫外分光光度仪;FA1104型万分之一电子分析天平;202V1型电热恒温干燥箱;KQ-100型超声波清洗器;DZKW电热恒温水浴锅;RE-52AA型旋转蒸发仪;SHB-Ⅲ型循环水式多用真空泵。线性关系考察精密称取黄芪甲苷标准品5.500mg，定容于10mL容量瓶中，分别吸取标准溶液0.2mL、0.3mL、0.4mL、0.5mL、0.6mL、0.7mL(分别标记为1、2、3、4、5、6)于具塞试管中，80℃水浴挥干，分别加入0.2mL5%香草醛冰醋酸溶液和0.8mL高氯酸溶液，70℃水浴20min，流水冷却，加入5mL冰醋酸，于560nm处比色，测吸光度A。以A为纵坐标y，溶质量为横坐标x，绘制标准曲线，溶质量在0.110～0.385mg范围内线性良好。回归方程为y=0.0376+5.0088x，r=0.9997。精密度实验精密量取对照品溶液0．5mL于具塞试管中，按线性关系考察项下自“80℃水浴挥干”起，至“加入5mL冰醋酸”操作，然后于560nm处重复测定5次，测定吸光度平均值1．408，RSD为0．78%，结果表明仪器精密度良好。回收率实验采用加样回收法，取已知总皂苷含量样品5份，精密称取各约3g，分别精密加入黄芪甲苷对照品约1mg，按照供试品溶液制备方法制备供试品溶液，精密量取0．1mL于具塞试管中，按线性关系考察项下自“80℃水浴挥干”起至“于560nm处比色”操作，计算平均回收率为95%，RSD为1．28%。样品提取方法考察称取黄芪粗粉3份，每份3g，用15倍75%乙醇浸泡过夜(19:00时至次日10:00时)，超声40min，过滤。称取黄芪粗粉3份，每份6g，用15倍75%乙醇浸泡过夜(19:00时至次日10:00时)，回流提取60min，过滤。将上述所得滤液水浴蒸干，分别进行如下操作:蒸馏水转移，再用水饱和正丁醇萃取3次(10mL/次)，合并萃取液，用氨试液(40mL氨液加水至100mL)洗涤2次(10mL/次)，弃去氨水层，正丁醇层用蒸馏水洗涤2次(10mL/次)，弃去水层。正丁醇层60℃减压浓缩至干，甲醇转移至容量瓶中，分别定容至25mL(回流)或10mL(超声)。取上述定容液(每种均取0．1mL、0．2mL)于具塞试管中，80℃水浴挥干，分别加入0．2mL5%香草醛冰醋酸溶液和0．8mL高氯酸溶液，70℃水浴20min，流水冷却，加入5mL冰醋酸，于560nm处比色，测A。从表3数据可看出，回流提取虽然时间较长，效果与超声提取效果并无明显差异。而超声相比之下具有操作简单、低温对成分破坏较小、提取时间短的优点，因此提取方法选择超声提取。正交设计法优化超声提取选择溶剂用量、提取时间、溶剂浓度三因素，分别取三水平，选用L9(33)因素水平表设计正交试验，各因素水平见表4。精密称取9份黄芪样品各约3g，按照正交表的9种组合条件进行提取(设计见表4)，滤液水浴蒸干，分别进行如下操作:用10mL蒸馏水转移，再用水饱和正丁醇萃取3次(10mL/次)，合并萃取液，用氨试液(40mL氨液加水至100mL)洗涤2次(10mL/次)，弃去氨水层，正丁醇层用蒸馏水洗涤2次(10mL/次)，弃去水层。正丁醇层60℃减压浓缩至干，甲醇转移至容量瓶中，分别定容至10mL。取定容液0．1mL于具塞试管中，80℃水浴挥干，分别加入0．2mL5%香草醛冰醋酸溶液和0．8mL高氯酸溶液，70℃水浴20min，流水冷却，加入5mL冰醋酸，于560nm处比色，测A。计算各工艺皂苷类含量见表5，方差分析见表6。A为溶剂量(倍)，B为提取时间(min)，C为乙醇浓度(%)由表6的方差分析可知，各因素对实验结果的影响顺序为C＞A＞B，其中乙醇浓度对黄芪甲苷的提取有显著性的影响(P＜0．05)，乙醇用量的影响不显著(P＞0．05)，提取时间的影响不显著(P＞0．05)，综合考虑，既要保证皂苷类成分的提取，又要兼顾实际应用中的节能降耗，确定提取工艺条件可选方案A2B3C1即溶剂用量15倍，提取时间40min，乙醇浓度为70%，是最优提取工艺。总结讨论影响中药材提取的因素非常多，如提取方法、溶剂极性、溶剂浓度、溶剂用量、提取时间、药材粒度、浸泡时间等，本研究仅对提取方法、溶剂用量、提取时间、溶剂浓度四个因素进行分析，其余因素均采用同一水平。实验结果显示，当其他条件一致时，乙醇的浓度为70%，溶剂用量15倍，提取时间40min，既可以保证黄芪皂苷的提取，又可以有效地节约资源，为合理的提取工艺。正交实验和正交实验设计补充正交实验是研究多因素多水平的又一种设计方法，它是根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散，齐整可比”的特点，正交试验设计是分式析因设计的主要方法。是一种高效率、快速、经济的实验设计方法。正交表的性质(1)每一列中，不同的数字出现的次数相等。例如在两水平正交表中，任何一列都有数码“1”与“2”，且任何一列中它们出现的次数是相等的；如在三水平正交表中，任何一列都有“1”、“2”、“3”，且在任一列的出现数均相等。(2)任意两列中数字的排列方式齐全而且均衡。例如在两水平正交表中，任何两列(同一横行内)有序对子共有4种：(1，1)、(1，2)、(2，1)、(2，2)。每种对数出现次数相等。在三水平情况下，任何两列(同一横行内)有序对共有9种，1.1、1.2、1.3、2.1、2.2、2.3、3.1、3.2、3.3，且每对出现数也均相等。以上两点充分的体现了正交表的两大优越性，即“均匀分散性，整齐可比”。通俗的说，每个因素的每个水平与另一个因素各水平各碰一次，这就是正交性。正交表的获得有专门的算法，对应用者来说，不必深究。