正交試驗法優選刺芫荽總黃酮提取工藝的研究

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(海南醫學院 藥學院，海南 海口 571199)

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正交試驗法優選刺芫荽總黃酮提取工藝的研究

林華銘，楊夢成，謝飛，黃曉孟，翟銳銳*

(海南醫學院 藥學院，海南 海口 571199)

為了優選刺芫荽總黃酮的提取工藝。以總黃酮提取量為指標，考察提取溫度、乙醇濃度、回流時間、料液比等單因素對刺芫荽總黃酮提取率的影響，通過正交試驗篩選出最佳提取工藝。結果表明，影響刺芫荽總黃酮提取率的因素依次為：提取溫度(A)>乙醇濃度(D)>提取時間(B)>料液比(C)；篩選出刺芫荽中總黃酮的最佳條件為A3B3C1D1，即提取溫度90 ℃、料液比為1∶30，提取時間1.5 h，乙醇濃度50%。在此條件下刺芫荽總黃酮的提取率可達到1.879%。該提取工藝合理，方法簡單，可為刺芫荽進一步的研究開發提供依據。

刺芫荽 ； 總黃酮 ； 提取工藝 ； 正交試驗

Keywords:eryngium foetidum linn ; total flavonoids ; extraction process ; orthogonal test

刺芫荽(Eryngium foetidum L.)又稱刺芹、洋芫荽、野芫荽、假芫荽、大葉芫荽、緬芫荽、阿佤芫荽等。刺芫荽通常以全草入藥，可用于治療感冒寒咳、哮喘、胃氣痛、產后出血、跌打損傷、腸炎腹瀉、消化不良、胸痛、麻疹內陷、氣管炎、急性傳染性肝炎及蛇咬傷等癥[1-2]。黃酮類化合物對多種腫瘤具有預防、治療或化療增敏作用；且還具有降血糖、降血脂、降壓、鎮痛及抗炎作用[3-4]。本文以總黃酮提取量為考察指標，采用正交試驗法研究刺芫荽中總黃酮的提取工藝，為該藥材的開發提供科學依據與參考。

1 器材

1.1儀器與試劑

752型分光光度計(上海精密科學儀器有限公司)；分析天平(瑞士METILER)；粉碎機(天津泰斯特儀器有限公司)；TP電子天平(湘儀天平儀器設備有限公司)；回流提取器(天津泰斯特儀器有限公司)。蘆丁對照品(中國藥品生物制品檢定所，純度≥99%)；硝酸鋁、氫氧化鈉、亞硝酸鈉、無水乙醇等試劑均為分析純(廣州化學試劑公司)；刺芫荽(采摘于海南海口府城地區，經鑒定為刺芫荽全草，干燥，粉碎至40～60目備用)。

1.2試驗方法

1.2.1標準曲線制作

精密稱取蘆丁標準品32 mg于100 mL量瓶中，60%乙醇溶解并定容至刻度，搖勻，得0.32 mg/mL的蘆丁標準液。精密移取蘆丁標準溶液0(空白)、1.00、2.00、3.00、4.00和5.00 mL，分別置于25 mL量瓶中，加入60%乙醇補至5 mL，再分別加入5%亞硝酸鈉溶液1 mL，搖勻后放置6 min，然后加入10%硝酸鋁溶液1 mL，搖勻后放置6 min，再加入4%氫氧化鈉溶液10 mL，最后再用60%乙醇定容至刻度，搖勻后再靜置15 min。在510 nm處測定吸光度。以吸光度(A)為縱坐標，濃度(c)為橫坐標繪制標準曲線得回歸方程：A=10.18c+0.003 7，R2=0.999 6，在0.012 8～0.064 mg/mL有良好的線性關系。

1.2.2樣品溶液的制備

精密稱取刺芫荽粉末1.0 g，加入乙醇溶劑浸泡過夜，加熱回流提取，提取液過濾后轉入50 mL的容量瓶中，用溶劑定容至刻度。移取該溶液5 mL于25 mL的量瓶中，加入顯色劑顯色，在510 nm處測吸光度，計算黃酮提取率。

1.2.3黃酮提取率的計算

刺芫荽總黃酮提取率(%)=刺芫荽總黃酮提取量∕刺芫荽質量×100% 。

1.2.4單因素實驗設計

以乙醇濃度、料液比、提取溫度、提取時間4個因素進行單因素實驗。

1.2.5正交實驗設計

根據單因素實驗結果，設計乙醇濃度、料液比、回流提取溫度、提取時間4個因素三水平的正交實驗，確定刺芫荽中總黃酮的最佳工藝條件。

2 結果與分析

2.1單因素實驗結果與分析

2.1.1乙醇濃度對刺芫荽總黃酮提取率的影響

在料液比為1∶20，提取溫度為70 ℃，提取時間為1 h的條件下，考察不同的乙醇濃度對刺芫荽總黃酮提取率的影響，結果如圖1所示。當乙醇濃度為50%～60%時提取率下降，當乙醇濃度60%～70%時，提取率有所回升，當乙醇濃度>70%時提取率開始下降。

圖1 乙醇濃度對總黃酮提取率的影響

2.1.2提取溫度對刺芫荽總黃酮提取率的影響

在料液比為1∶20，提取時間為1 h，乙醇濃度為60%的條件下，考察不同提取溫度對刺芫荽總黃酮提取率的影響，結果如圖2所示。提取溫度為50～70 ℃時，提取率一直在緩慢上升，70～80 ℃提取率略微下降，80～90 ℃急速上升。考慮到溫度過高(>90 ℃)，提取溶劑乙醇溶液的揮發就會越多，導致溶劑提取時損失較大，從而影響刺芫荽黃酮的提取率，所以綜合各方面因素考慮，提取的最高溫度設為90 ℃。

圖2 提取溫度對總黃酮提取率的影響

2.1.3料液比對刺芫荽總黃酮提取率的影響

在乙醇濃度為60%，提取溫度為70 ℃，提取時間為1 h的條件下，考察不同料液比(1∶溶劑倍量)對刺芫荽總黃酮提取率的影響，結果如圖3所示。在料液比1∶10～1∶25刺芫荽黃酮的提取率隨著料液比的增大而不斷提高，當料液比1∶25～1∶30時，黃酮提取率開始略微下降。

圖3 料液比對總黃酮提取率的影響

2.1.4提取時間對刺芫荽總黃酮提取率的影響

在乙醇濃度為60%，提取溫度為70 ℃，料液比為1∶20的條件下，考察不同的提取時間對刺芫荽總黃酮提取率的影響，結果如圖4所示。在提取時間0.5～2 h區間，隨著時間的延長，黃酮的提取率不斷上升，2 h時黃酮的提取率最大，當提取時間>2 h，黃酮提取率趨于平穩。

圖4 提取時間對總黃酮提取率的影響

2.2正交試驗優選

在單因素考察的基礎上，取刺芫荽粉末1.0 g，以總黃酮提取率為指標，對乙醇濃度、提取時間、料液比及提取溫度進行正交試驗，每個因素選擇3個水平，按L934正交設計進行試驗。因素水平見表1，L934正交試驗設計見表1。

表1 刺芫荽中總黃酮提取工藝因素水平

表2 刺芫荽中總黃酮提取工藝因素水平表L9(34)試驗安排及結果

注：提取溫度(A)，料液比(B)，提取時間(C)，乙醇濃度(D)

由表2的極差分析結果可以看出，RA>RD>RC>RB，4個因素對刺芫荽中總黃酮提取率的影響大小依次為：提取溫度(A)>乙醇濃度(D)>提取時間(C)>料液比(B)。四因素中，提取溫度的提取作用最為顯著，料液比提取作用最弱。在實驗設計范圍內，優化刺芫荽中總黃酮的最佳條件為A3B3C1D1。即提取溫度90 ℃、乙醇濃度50%、提取時間1.5 h、料液比為1∶30。

2.3優選提取工藝條件重復性試驗

為進一步考察經正交試驗優選出的工藝的穩定性，選用優選后的工藝條件即提取溫度90 ℃、料液比1∶30、提取時間1.5 h、乙醇濃度50%，重復提取3次，刺芫荽中總黃酮的提取率結果見表3。

表3 最佳工藝條件驗證結果

由A3B3C1D1工藝條件提取的刺芫荽總黃酮平均提取率為1.879%，高于其他條件所得的總黃酮含量，RSD值為1.36%，故證明正交試驗優選的A3B3C1D1為最佳提取工藝。

3 結論

在單因素實驗中，在控制單一變量的情況下，乙醇濃度提取最優化的條件為50%，提取溫度最優化的條件為90 ℃，提取時間最優化的條件為2 h，料液比提取最優化的條件為1∶25。通過正交試驗發現，4因素對提取率的影響順序為：提取溫度>乙醇濃度>提取時間>料液比，其最優化的條件為：乙醇濃度50%，提取溫度90 ℃，提取時間1.5 h，料液比為1∶30。在此條件下，刺芫荽總黃酮的提取率可達到1.879%，為進一步開發刺芫荽提供了科學的依據。

[1] 翟銳銳,艾朝輝,陳麗珍,等.海南野芫荽揮發油成份分析[J].吉林中醫藥,2014,34(5):517-519.

[2] 官 智,崔宏偉,何延紅.刺芫荽揮發油的化學成份分析[J].云南熱作科技,1996,19(4):16-17.

[3] 胡太平,陳偉強,曹建國.芹菜素對人急性髓性白血病細胞化療敏感性的增強作用[J].鄭州大學學報(醫學版),2007,42(3):515-517.

[4] 譚秦莉,劉 冬,李玉寶,等.總黃酮化合物藥理作用研究進展[J].安徽中醫學院學報,2009,28(3):62-64.

StudyonOptimizationofExtractionofTotalFlavonoidsfromEryngiumTechniquesFoetidumLinnbyOrthogonalTest

LINHuaming,YANGMengcheng,XIEFei,HUANGXiaomeng,ZHAIRuirui*

(School of Pharmacy , Hainan Medical University , Haikou 571199 , China)

To optimize the extraction process of total flavonoids from eryngium foetidum linn.The content of total flavonoids is observed to evaluate the extraction technology.The influences of four factors including temperature,ethanol concentration,extraction time and solid-liquid ratio on the yield of total flavones are studied.The most influential factor is extraction temperature,followed by ethanol concentration,extraction time and solvent quantity.The optimum extraction process is A3B3C1D1,which is extracting temperature of 90 ℃,ratio of solid-liquid 1∶30,extracting time of 1.5 h,ethanol concentration of 50%.Total flavones yield is 1.879% under the optimum extraction conditions.It is proved that the method is reasonable and simple,which provides evidence for research and development of eryngium foetidum linn.

2017-04-12

海南省大學生創新項目(20150072)；海南醫學院培育基金項目(HY2014-21)

林華銘(1996-)，女，研究方向為中草藥質量分析；聯系人：翟銳銳(1983-)，女，碩士，化學高級實驗師，研究方向為中草藥質量分析，電話：15607650801，E-mail：zhairuirui520@126.com。

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