虎杖中大黃素的超聲波提取工藝優(yōu)化

高明波等

摘要：虎杖（Polygonum cuspidatum Sieb.et Zucc.）含有多種生物活性成分，具有獨(dú)特的藥理功效。其中的大黃素具有抗菌、止咳、抗腫瘤、降壓等作用，且含量較高，故常利用虎杖根提取大黃素。研究通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)優(yōu)化了虎杖大黃素的超聲波提取工藝，最佳提取工藝為80%（乙醇+丙酮）、1∶20（g∶mL）料液比、超聲提取30 min、提取溫度為70 ℃，測(cè)定虎杖藥材中大黃素的得率為1.40%。

關(guān)鍵詞：虎杖（Polygonum cuspidatum Sieb.et Zucc.）；大黃素；超聲波提取；正交試驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：S567.1+9；R284.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2015）12-2991-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.12.048

Optimaztion on Ultrasound Extraction of Emodin from Polygonum cuspidatum

GAO Ming-bo， MA Jin-long， DU Chong-xu， LI Xing-tai

（College of Life Sciences， Dalian Nationalities University， Dalian 116600，Liaoning，China）

Abstract： Polygonum cuspidatum contains a variety of biologically active substances with unique pharmacological effects. Especially， emodin， which is relatively rich in Polygonum cuspidatum can be used for cardiovascular protection and have anti-cancer， anti-tumor effects. Roots of Polygonum cuspidatum can be used to extract emodin. Emodin extraction conditions were optimized using the single factor and orthogonal method. According to the orthogonal experiment， the optimum extraction conditions of emodin were as follows： 80% ethanol and acetone （1∶1，v/v）， solid to liquid ratio of 1∶20（g∶mL）， extraction for 30 minutes at 70°C. The content of emodin in Polygonum cuspidatum was 1.40%.

Key words： Polygonum cuspidatum； emodin；ultrasound extraction； orthogonal design

虎杖（Polygonum cuspidatum Sieb.et Zucc.）為蓼科蓼屬多年生灌木狀的草本植物。中藥虎杖是指蓼科植物虎杖干燥的根莖，是一種常見(jiàn)的中藥，用于咳嗽痰多、水火燙傷、跌撲損傷、癰腫瘡毒等癥?；⒄雀颓o含游離蒽醌，主要成分為大黃素甲醚、大黃素、大黃酚等[1-3]。研究表明，大黃素具有抗大鼠胰腺纖維化的作用，能促進(jìn)人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向成骨細(xì)胞方向分化，對(duì)糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物、蔬菜作物的白粉病、霜霉病、稻瘟病、紋枯病、菌核病、枯萎病、黃萎病、立枯病、炭疽病、赤星病、灰霉病、細(xì)菌性青枯病、病毒性煙草花葉病（TMV）都具有較高的生物活性，并且具有作為農(nóng)用殺菌劑開(kāi)發(fā)的前景；大黃素還具有抗乳腺癌、抗黑色素瘤、抗肺癌等抗癌活性[4-7]。

虎杖中大黃素的提取方法主要有索氏提取、溶劑提取、酶提取等方法[8，9]。超聲波法利用超聲波在液體中產(chǎn)生空化作用，從而破壞細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)，使其中的物質(zhì)釋放出來(lái)。與常規(guī)方法比，超聲波提取法的時(shí)間短而且效率高。實(shí)驗(yàn)室常用超聲波清洗儀進(jìn)行超聲波提取，難點(diǎn)是無(wú)法控制超聲波提取溫度。本試驗(yàn)使用可控溫度的中藥成分超聲波萃取儀，對(duì)虎杖根中大黃素進(jìn)行單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，使用紫外分光光度法測(cè)定大黃素的含量，確定超聲波提取虎杖中大黃素的最佳工藝。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

虎杖藥材購(gòu)自大連開(kāi)發(fā)區(qū)東特大藥房。大黃素標(biāo)準(zhǔn)品為阿拉丁試劑。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 精密稱(chēng)取干燥至恒重的大黃素標(biāo)準(zhǔn)品2.5 mg，用乙醇溶解，定容于25 mL棕色容量瓶中，搖勻，即可得到0.1 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)品溶液。吸取標(biāo)準(zhǔn)品溶液0、0.2、0.4、0.6、1.5、2.0 mL用乙醇溶解，各定容于25 mL容量瓶中，搖勻，即得濃度分別為0、0.000 8、0.001 6、0.002 4、0.006 0、0.008 0 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)品溶液。以乙醇做參比，分別測(cè)定波長(zhǎng)為446 nm處的吸光度，每個(gè)樣品平行測(cè)3次。以吸光度A對(duì)濃度C（mg/mL）進(jìn)行線性回歸。

1.2.2 單因素試驗(yàn)

1）溶劑。按料液比為1∶15（g∶mL，下同），精密稱(chēng)取5份2 g虎杖樣品，分別加入60%乙醇、80%乙醇、60%丙酮、80%丙酮、80%（乙醇+丙酮）（體積比1∶1，下同），50 ℃下超聲波提取25 min后離心，將上清液分別稀釋100倍后在446 nm處測(cè)其吸光度。

2）料液比。按料液比分別為1∶8、1∶10、1∶15、1∶20、1∶30精確稱(chēng)取5份虎杖樣品各2 g，在50 ℃、用80%（乙醇+丙酮）在50 ℃下超聲波提取25 min，將提取液離心，上清液分別稀釋100倍后在446 nm處測(cè)其吸光度。

3）提取時(shí)間。準(zhǔn)確稱(chēng)取虎杖5份，每份2 g，用80%（乙醇+丙酮）在料液比1∶15、50 ℃下超聲波提取，提取時(shí)間分別為20、25、30、35、40 min，將提取液離心，上清液分別稀釋100倍后在446 nm處測(cè)其吸光度。

4）提取溫度。準(zhǔn)確稱(chēng)取虎杖5份，每份2 g，在料液比1∶15下，用80%乙醇加丙酮（體積比1∶1）超聲波提取25 min，提取溫度分別為30、40、50、60、70 ℃，將提取液離心，上清液分別稀釋100倍后在446 nm處測(cè)其吸光度。

1.2.3 正交試驗(yàn) 根據(jù)上述大黃素的單因素試驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行正交試驗(yàn)，確定最佳提取工藝，因素與水平見(jiàn)表1。

1.2.4 大黃素的提取及測(cè)定 準(zhǔn)確稱(chēng)取虎杖2 g，在50 ℃下，用80%（乙醇+丙酮）按料液比1∶15于離心管中混勻。在50 ℃超聲波提取15 min，停5 min后繼續(xù)提取10 min，4 000 r/min離心5 min，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)。將濃縮液用乙醚萃取，振蕩搖晃后靜置，傾出乙醚液，同法操作4次，合并乙醚液。將淡黃色的乙醚液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，得到粗產(chǎn)品。將粗產(chǎn)品溶于80%（乙醇+丙酮），稀釋30倍，進(jìn)行紫外分光光度檢測(cè)，記錄其吸光度。根據(jù)大黃素的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算大黃素的得率，計(jì)算公式如下：

得率=■×100%

2 結(jié)果與分析

2.1 大黃素標(biāo)準(zhǔn)曲線

在446 nm處測(cè)定溶液的吸光度，以吸光度A對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度C作圖，得標(biāo)準(zhǔn)曲線（圖1）。

2.2 單因素試驗(yàn)結(jié)果

1）溶劑。用不同溶劑對(duì)大黃素進(jìn)行提取時(shí)，用80%（乙醇+丙酮）時(shí)得到了較高的吸光度，所以選用80%（乙醇+丙酮）作為提取試劑（圖2）。

2）料液比。如圖3所示，以1∶15的料液比對(duì)大黃素進(jìn)行提取，得到了較高的吸光度。

3）溫度。如圖4所示，以50 ℃進(jìn)行超聲波提取，得到了較高的吸光度。

4）提取時(shí)間。如圖5所示，在不同提取時(shí)間下以25 min為最佳，得到了較高的吸光度。

2.3 正交試驗(yàn)結(jié)果

正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知，對(duì)大黃素吸光度影響最大的是溶劑，其次分別是料液比、提取時(shí)間，提取溫度。通過(guò)正交試驗(yàn)得出最佳提取工藝為A3B3C3D2 組合，即80%（乙醇+丙酮）、料液比1∶20、提取30 min、70 ℃提取溫度。

3 結(jié)論

根據(jù)以提取溫度、溶劑濃度、料液比與提取時(shí)間為因素建立的正交試驗(yàn)結(jié)果，確定了虎杖中大黃素的最佳提取條件為80%（乙醇+丙酮）、料液比1∶20、超聲提取30 min、提取溫度為70 ℃，提取因素影響排序?yàn)槿軇?、料液比、提取時(shí)間、提取溫度，按照此工藝測(cè)得虎杖干燥根中大黃素得率為1.40%。

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