中药刺五加叶中有效成分的几种微波辅助提取方法研究

资源类型:pdf 资源大小:320.00KB 文档分类:工业技术 上传者:卢星如

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【作者】 刘忠英  晏国全  卜凤泉  丁兰  张寒琦 

【关键词】刺五加叶 总黄酮 总皂苷 微波辅助提取 

【出版日期】2005-04-25

【摘要】利用高压微波提取法、常压回流微波提取法、流动微波提取法和索氏提取法提取中药刺五加中黄酮和皂苷类化合物,考察各种提取方法提取效率随时间的变化。结果表明,高压微波提取法在压力为300kPa,完全提取的时间为10min; 常压回流微波提取法完全提取的时间为14min; 流动微波提取法完全提取的时间为10min; 索氏提取法需8h尚能完成。各种提取方法总黄酮的提取率分别为43. 7、48. 2、42. 7和34. 7mg/g;总皂苷的提取效率分别为60. 2、61. 5、59. 8和46. 5mg/g.。与索氏提取法比较,微波提取法提取黄酮和皂苷,提取时间大大缩短,且提取效率显著提高。

【刊名】分析化学

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1 引  言自 1986年Ganzler等 [1]首次报道天然产物中化学成分的微波提取法以来,微波提取技术在食品、环境和天然产物等 [2~5]领域得到了广泛的应用。近年来,人们在中药有效成分的微波辅助提取法研究方面作了大量的工作 [6~8]。微波提取法以其提取时间短、提取效率高、溶剂用量少等优点受到了科研工作者的重视。目前,已有的微波提取法主要有高压提取法 [9]、常压提取法 [10]和流动提取法 [11]。高压提取法利用微波消解装置,可同时处理多个样品,并且,提取过程在高压下进行, 可缩短提取时间。常压提取法使提取过程在常压下进行,减小危险性。流动提取法提取液不断流出,避免被提取物因受热时间过长而造成分解,并且可以在线监测提取进程。本实验利用 3种微波提取法提取中药刺五加叶 (Acantho panaxSenticosusHarms)中总黄酮、黄酮和皂苷类化合物。实验结果证明,这 3种微波辅助提取方法与索氏提取法相比较均具有较高的提取效率和较短的提取时间。2 实验部分2.1 仪器和设备高压微波提取装置:采用实验室专用微波炉, WR E型微波样品制备系统 (北京美诚公司 ),最大微波功率为 850W;常压回流微波提取装置:将格兰士家用微波炉进行改造,微波炉上方开一直径为 4cm孔,最大微波功率为 850W;流动微波提取装置:将格兰士家用微波炉进行改造,在微波炉侧面开两个间距为 7cm、直径为 0. 5cm的孔;FI 2100流动注射分析系统 (北京海光仪器公司 );WF2800 D3B紫外可见分光光度计(上海分析仪器公司);BS 100A自动流分收集器(上海清浦沪西仪器厂)。2.2 试剂和材料槲皮素标准品和齐墩果酸标准品 (中国药品生物制品检定所 );刺五加叶 (白山正茂药业有限公司);实验所用试剂均为分析纯试剂(北京化工试剂厂)。槲皮素标准溶液:精确称取槲皮素标准品 2. 00mg, 用甲醇定容于 10mL容量瓶中, 得到 200mg/L标准溶液;齐墩果酸标准溶液:精确称取齐墩果酸标准品 2. 00mg, 用甲醇定容于 10mL容量瓶中, 得到 200mg/L标准溶液。5% NaNO2溶液、10%Al(NO3 )3溶液、4%NaOH溶液和 72%H2SO4用蒸馏水配制。8%香兰素溶液用无水乙醇配制。2.3 实验方法2.3.1 样品处理 取干燥的刺五加叶,粉碎后过孔径 0. 9mm筛,浸泡于石油醚 (b.p. 60 ~90℃)中,室温放置 3h后,倾去浸提液,再加石油醚浸泡,反复多次,至浸提液无色,完全去除叶绿素。倾去浸提液,样品置于通风处干燥至无醚味,再用烘箱 60℃烘至恒重, 放置于干燥器中保存。2.3.2 高压微波提取法 精确称取已干燥粉末样品 0. 5000±0. 0002g置于样品提取罐内罐,加入适量乙醇溶液,把内罐放进外罐,再放上压力盖和安全膜,再将带有气孔的密封嘴拧在压力盖上,最后把锁紧盖拧在外罐上;在控压罐中加入同样的样品和溶剂,除不放安全膜外,其它操作同上。然后将聚四氟乙烯压力导管的一端与密封嘴的气孔相连,另一端与测压装置相连,将提取罐和控压罐同时放入微波炉中,进行微波提取。微波功率为 850W,微波占空比设定为 80%。提取完成后,提取罐和控压罐冷却至室温,罐内提取液经过滤后,转移至 50mL容量瓶中。提取罐和残渣用提取溶剂反复清洗 3次,合并滤液,并用提取溶剂定容至 50mL,待测。2.3.3 常压回流微波提取法 精确称取干燥的刺五加叶粉末样品 2. 5000±0. 0002g放入蒸馏瓶中,加入 200mL50%乙醇,将蒸馏瓶置于改造后的家用微波炉内进行微波提取,微波功率为 850W, 占空比为 40%。提取完成后提取液转移至 250mL容量瓶中, 用提取溶剂定容,待测。2.3.4 流动微波提取法 精确称取干燥的刺五加叶粉末样品 0. 2000±0. 0002g放入提取管中,样品上下用玻璃棉封好,放入改造后的家用微波炉内进行微波提取,微波功率为 850W, 占空比为 40%。用蠕动泵以 3mL/min的流速将 50%乙醇泵入提取管内,流出的提取液用自动部分收集器收集,每 20s收集一管,每管 1mL, 待测。2.3.5 索氏提取法 精确称取干燥的刺五加叶粉末样品 2. 5000±0. 0002g放入索氏提取器中,在蒸馏瓶中加入 200mL90%乙醇、水浴回流 8h。提取液转移至 250mL容量瓶中, 用提取溶剂定容至 250mL,待测。2.3.6 总黄酮的测定 取 0. 2mL提取液于 10mL试管中,加入 0. 2mL5%NaNO2 溶液,混匀后,放置6min,再加入 0. 2mL10% Al(NO3 )3 溶液,混匀后,放置 6min,然后再加入 0. 6mL4%NaOH溶液和 1mL乙醇溶液,在 500nm波长下测定吸光光度值。以槲皮素为标准品制作标准曲线。2.3.7 总皂苷的测定 取 0. 2mL提取液于 10mL试管中,加入 0. 4mL8%香兰素乙醇溶液,充分振荡混匀,再加入 2mL72%H2SO4 溶液,混匀后,置于 60℃水浴中加热 10min,取出后在 0℃冷却 15min,此溶液在 540nm波长下测定吸光光度值。以齐墩果酸为标准品制作标准曲线。3 结果与讨论3.1 索氏提取法提取效率随时间变化曲线利用索氏提取装置, 90%乙醇为提取溶剂, 90℃水浴,进行提取。分光光度法测定 0. 5、1. 5、2. 5、4、6、8、10和 12h时提取液中总黄酮和总皂苷的含量(图 1)。结果表明,利用索氏提取法提取刺五加叶中总黄酮需要 6h,提取总皂苷需要 8h。3.2 高压微波提取法时间曲线利用高压微波提取装置,用 50%乙醇为提取液,控制提取压力为 300kPa, 在不同的微波辐射时间条件下进行提取,分光光度法测定各提取液中总黄酮和总皂苷的含量。结果 (见图 2)表明: 在 10min之前,总黄酮和总皂苷的含量随着时间的增加而提高;当提取时间超过 30min后,总黄酮的测定值开始下降, 总皂苷的测定值在 10min后就开始下降。这表明在高压条件下,微波提取时间过长,样品中皂苷类化合物比黄酮类化合物更容易受到破坏。3.3 常压回流微波提取法时间曲线利用常压回流微波提取装置,用 50%乙醇为提取液,在不同的微波辐射时间条件下进行提取。总黄酮的提取效率在 14min时达最高。总皂苷的提取率在 10min即可达最高(见图 3)。3.4 流动微波提取法时间曲线利用流动微波提取装置,用 50%乙醇为提取液,在不同的微波辐射时间条件下进行提取。提取液中总黄酮和总皂苷的含量在提取时间为 10min时提取达到完全(见图 4)。 图 1 索氏提取法提取率随时间变化曲线Fig. 1 EffectofSoxhletextractiontimeontheyieldsofflavonoidsandsaponins1.黄酮(flavone); 2. 皂苷(saponin)。 图 2 高压微波提取法提取率随时间变化曲线Fig. 2 Effectofpressuremicrowaveextractiontimeontheyieldsofflavonoidsandsaponins1.黄酮(flavone); 2. 皂苷(saponin)。 图 3 常压回流微波提取法提取率随时间变化曲线Fig. 3 Effectofatmosphericpressurerefluxmicrowaveextractiontimeontheyieldsofflavonoidsandsaponins1.黄酮(flavone); 2. 皂苷(saponin)。 图 4 流动微波提取法提取率随时间变化曲线Fig. 4 Effectofflowmicrowaveextractiontimeontheyieldsofflavonoidsandsaponins1.黄酮(flavone); 2. 皂苷(saponin)。3.5 各种微波提取法与索氏提取法比较取刺五加叶粉末,分别用不同的提取方法进行提取。索氏提取法采用 90%乙醇为提取溶剂, 90℃水浴,提取 8h。高压微波提取法以 50%乙醇为提取溶剂,控制压力为 300kPa,提取时间为 10min。常压回流微波提取法以 50%乙醇为提取溶剂,微波加热时间为 14min。流动微波提取法以 50%乙醇为提取溶剂,微波加热时间为 10min。测定各提取液中总黄酮和总皂苷的含量,结果见表 1。各组数据用t test进行统计分析,结果表明:各种微波提取法提取效率均显著高于索氏提取法。而各种微波提取法之间提取效率无显著差异。表 1 微波提取法与索氏提取法提取率的比较(n=5)Table1 Comparisonofmicrowave assistedextraction(MAEs)andSoxhletextraction(n=5)提取方法Extractionmethod总黄酮测定值Totalflavonoids(mg/g)总皂苷测定值Totalsaponins(mg/g)提取方法Extractionmethod总黄酮测定值Totalflavonoids(mg/g)总皂苷测定值Totalsaponins(mg/g)高压微波提取法Pressurizedmicrowaveextraction43. 7±0. 67 60. 2±1. 54回流微波提取法Atmosphericpressurerefluxmicrowaveextraction48. 2±2. 80* 61. 5±2. 89*流动微波提取法Flowmicrowaveextraction42. 7±1. 32* 59. 8±1. 97* 索氏提取法Soxhletextraction34. 7±0. 69 46. 5±2. 15 *. 与索氏提取法比较(comparingwiththatofSoxhletextraction), p<0. 014 结  论利用高压密封、常压回流和常压流动微波提取法提取刺五加中黄酮和皂苷类化合物,均可以缩短提取时间,提高提取效率,减少溶剂用量。 (1)高压微波提取法提取时间最短,仅需 10min。因为在密封的容器中,样品和溶剂处于高压下,溶剂沸点升高,被提取物向溶剂中扩散的速度加快,可以在较短的时间内完成提取过程。此外,由于提取容器是密闭的,溶剂不会溢出,可在较高的占空比下进行提取,这样也会缩短提取时间。利用这种提取方法,可同时处理 10个样品,但每一个提取罐中样品量和溶剂用量不易过多, 溶剂不能超过 30mL。适用于实验室中中药活性成分含量的分析。值得注意的是,在高温高压条件下,提取时间不宜过长,以免造成中药活性成分的破坏。(2)常压回流微波提取法提取时间略长于高压密封提取法,这是由于提取过程是在敞开体系中进行,微波加热时不能使用较高的占空比,以免溶剂溢出。利用这种方法一次只能处理一个样品,但可以加大样品量和溶剂用量, 利于中药种活性成分的提取、分离和制备。(3)流动微波提取法所需时间 10min,提取效率可达到 97%以上。这种提取方法使提取液及时流出微波炉,避免一些不稳定化合物的分解,而且无需过滤,可以与分析仪器在线联机。这 3种微波提取方法与索氏提取法相比较,提取时间大大缩短,而提取效率却显著提高。中药刺五加叶中有效成分的几种微波辅助提取方法研究@刘忠英$吉林大学化学学院!长春130012,吉林大学药学院,长春130021 @晏国全$吉林大学化学学院!长春130012 @卜凤泉$吉林大学药学院!长春130021 @丁兰$吉林大学化学学院!长春130012 @张寒琦$吉林大学化学学院!长春130012刺五加叶;;总黄酮;;总皂苷;;微波辅助提取利用高压微波提取法、常压回流微波提取法、流动微波提取法和索氏提取法提取中药刺五加中黄酮和皂苷类化合物,考察各种提取方法提取效率随时间的变化。结果表明,高压微波

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