周 倩,滕建北
(廣西中醫(yī)藥大學(xué),廣西 南寧 530001)
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正交實驗法優(yōu)選鯽魚膽揮發(fā)油提取工藝
周 倩,滕建北*
(廣西中醫(yī)藥大學(xué),廣西 南寧 530001)
目的:研究壯藥鯽魚膽揮發(fā)油提取工藝。方法:采用正交實驗設(shè)計L9(34),以提油率為指標,確定最佳提取工藝條件。結(jié)果:藥材最佳提取工藝條件為剪碎、浸泡2h,提取5h,加水12倍。結(jié)論:該提取工藝簡便易行。
鯽魚膽;揮發(fā)油;正交實驗
壯藥鯽魚膽為木犀科植物青藤仔JasminumnervosumLour.的莖、葉或花[1]。性涼,味微苦。清濕熱,解毒,斂瘡,用于痢疾、瘧疾、瘡瘍腫毒、潰爛不斂[2]。其化學(xué)成分主要有黃銅、揮發(fā)油、皂苷等。對鯽魚膽揮發(fā)油的提取條件研究尚未見報道。本文通過改進《中國藥典》揮發(fā)油提取方法,以揮發(fā)油提取量為指標,采用正交實驗對鯽魚膽揮發(fā)油提取條件進行優(yōu)化,為進一步研究其質(zhì)量標準提供基礎(chǔ)。
1.1 材料
鯽魚膽藥材采自廣西,經(jīng)廣西中醫(yī)藥大學(xué)藥用植物園高級園藝師朱意麟老師鑒定為木犀科植物青藤仔JasminumnervosumLour.的莖、葉或花。無水硫酸鈉為分析純。
1.2 儀器
揮發(fā)油提取器(相對密度小于1);萬能粉碎機;BP211D電子分析天平(德國賽多利斯公司);標準篩;HDM2000型調(diào)溫恒溫電熱套,國華牌;CG-16W高速微量離心機(北京醫(yī)用離心機廠)。
2.1 單因素實驗
通過前期的實驗研究得知,鯽魚膽揮發(fā)油量與鯽魚膽藥粉的粉碎度、提取時間、浸泡時間等有關(guān),因此首先通過單因素實驗考察鯽魚膽揮發(fā)油的工藝條件。
2.1.1 提取時間與揮發(fā)油量的關(guān)系 準確稱取已剪碎的鯽魚膽100g,按固液比(1∶10)加入一定比例的水,室溫下浸泡4h,最后按照不同的提取時間進行水蒸氣蒸餾提取。得到提取時間與揮發(fā)油量的關(guān)系見圖1。
2.1.2 浸泡時間與揮發(fā)油量的關(guān)系 原料預(yù)先浸泡,主要是利用水的作用將植物細胞溶脹,降低精油擴散到水中的阻力,以利于精油的浸出。準確稱取已剪碎的鯽魚膽藥材100g,按固液比(1∶10)加入一定比例的水,室溫下浸泡一段時間,再進行水蒸氣蒸餾提取4h。得到浸泡時間與揮發(fā)油量的關(guān)系如圖2。
圖1 提取時間與揮發(fā)油量的關(guān)系
圖2 浸泡時間與揮發(fā)油量的關(guān)系
一般情況下,中草藥浸泡時間越長,出油率越高,理論認為浸泡可使植物細胞間隙變大,組織細胞充分膨脹,加速細胞內(nèi)、外液動態(tài)交換而有利于揮發(fā)油的提取[3]。但從圖2可以看出,浸泡1h反而比浸泡3h高,這可能是因為鯽魚膽藥材提取時廣西氣溫偏高,浸泡時間過長,引起原料發(fā)生部分水解所致。
2.1.3 加水量與揮發(fā)油量的關(guān)系 準確稱取已剪碎的鯽魚膽100g,按固液比加入一定比例的水,室溫下浸泡1h后再進行水蒸氣蒸餾提取4h。得到加水量與揮發(fā)油量的關(guān)系如圖3所示。
圖3 加水量與揮發(fā)油量的關(guān)系
由圖3可知,加水量在8倍時鯽魚膽揮發(fā)油的提取率最高,并隨加水量的增加,揮發(fā)油量逐漸減少,可以認為加水量過多導(dǎo)致溶液易爆沸,影響提取效果,導(dǎo)致?lián)]發(fā)油溢出。而8倍的加水量又恰好浸沒藥材,故出油率最佳。
2.1.4 粉碎度與揮發(fā)油量的關(guān)系 準確稱取已粉碎至一定粒度的鯽魚膽100g,按固液比(1∶8)加入一定比例的水,室溫下浸1h后再進行水蒸氣蒸餾提取4h。得到粉碎度與揮發(fā)油量的關(guān)系見圖4。
圖4 粉碎度與揮發(fā)油量的關(guān)系
一般情況下,中草藥粉末的表面積越大即粉末越細,提取率越高,但由于鯽魚膽藥材放置時間過久造成揮發(fā)油損失,且藥材越細,揮發(fā)油吸附作用增強使鯽魚膽藥材粉聚成團不易過篩,造成揮發(fā)油量下降。
2.2 最佳工藝條件
2.2.1 正交設(shè)計 通過以上的單因素實驗結(jié)果,以揮發(fā)油提取率為評定指標,選擇鯽魚膽粉碎度(A)、浸泡時間(B)、加水量(C)和提取時間(D)為考察因素,每個因素3個水平,選用L9(34)正交表,實驗安排見表2。
表1 鯽魚膽揮發(fā)油提取工藝因素水平
2.2.2 正交實驗結(jié)果 準確稱取 鯽魚膽藥材100g,按照表1正交設(shè)計進行實驗,并準確讀取揮發(fā)油體積。結(jié)果見表2。
通過極差分析可以看出,4個因素中A因素和D因素即粉碎度和提取時間對實驗結(jié)果影響最大,為主要因素,其影響次序依次為:A=D>B>C,鯽魚膽揮發(fā)油提取的最佳工藝條件為A2B3C1D2,即提取時間5h,浸泡時間3h,加水量800mL,粉碎度為50目。
表2 正交實驗結(jié)果
通過SPSS軟件對實驗結(jié)果進行方差分析,結(jié)果見表4、表5。
表4 方差分析
從表4的方差分析結(jié)果可知,4個因素均對實驗結(jié)果無顯著性影響。但從表5的單因素統(tǒng)計量表結(jié)果可知,最佳水平組合是A3B2C3D2,即提取時間5h,浸泡時間為2h,加水量為1 200mL,粉碎度為剪碎。
2.3 驗證性實驗
為了更準確地選擇最優(yōu)條件,結(jié)合正交試驗結(jié)果表2中測定結(jié)果最高的組合A2B3C1D2和通過直觀分析及SPSS軟件分析的最佳組合A3B2C3D2,對這兩個工藝進行驗證性實驗,見表6。
驗證性實驗表明, A3B2C3D2提取效率比A2B3C1D2較高,所以選擇的最優(yōu)組合為A3B2C3D2,即提取時間5h,浸泡時間為2h,加水量為1 200mL,粉碎度為剪碎。
通過正交實驗和驗證實驗表明鯽魚膽揮發(fā)油的提取工藝是科學(xué)可行的。鯽魚膽最佳的提取工藝是:將鯽魚膽藥材剪碎,加入蒸餾水1 200mL,室溫下浸泡時間2h,水蒸氣蒸餾5h,在此工藝條件下可得到鯽魚膽揮發(fā)油0.21mL。根據(jù)擴散定律:藥材粉碎得愈細,浸出效果愈高[4]。但通過本實驗發(fā)現(xiàn),藥材粉碎過篩越細,揮發(fā)油得率并沒有提高,可能是由于藥材放置時間過久,以及在粉碎過篩過程中揮發(fā)油損失所致。
表5 單因素統(tǒng)計
表6 驗證性實驗 (n=3)
[1] 國家中醫(yī)藥管理局《中華本草》編委會.中華本草[M].上海:上??茖W(xué)技術(shù)出版社,1999:174-175.
[2] 廣西壯族自治區(qū)革命委員會衛(wèi)生局.廣西本草選編(上冊)[M].南寧:廣西人民出版社,1974:828-829.
[3] 鄭勇,張志蘭.正交實驗法優(yōu)選豆蔻揮發(fā)油提取工藝[J].時珍國醫(yī)國藥,2006,17(4):596.
[4] 張兆旺.中藥藥劑學(xué)[M].北京:中國中醫(yī)藥出版社,2003:97.
(責(zé)任編輯:余 婷)
Optimization of Extracting Technology for Volatile Oil fromJasminumnervosumLour. by Orthogonal Test
Zhou Qian,Teng Jianbei*
(Guangxi University of Traditional Chinese Medicine.Nanning,Guangxi 530001,China)
Objective:To study the extraction process ofJasminumnervosumLour. Methods:Using orthogonal design L9(34),by means of clathrate rate definite the best condition of clathrate process. Results:The optimal extraction process was as follows: cut up medicine were soaked in 2h, extraction in 5h,the highest extraction rate was 12 times with imbitition. Conclusion:the extraction process is simple and easy.
JasminumnervosumLour.; Volatile oil; Orthogonal desgin
2015-05-25
廣西科技廳課題(2011GXNSFF018006);廣西壯瑤藥重點實驗室(桂科基字[2014]32號);壯瑤藥協(xié)同創(chuàng)新中心(桂教科研[2013]20號)
周倩(1990-),女,廣西中醫(yī)藥大學(xué)碩士研究生,研究方向為中藥制劑分析與檢驗。
通訊簡介:滕建北(1972-),男,博士,廣西中醫(yī)藥大學(xué)副教授、碩士生導(dǎo)師,研究方向為中藥民族藥品種、品質(zhì)與資源開發(fā)。E-mail:tengjianbei@163.com
R284.1
A
1673-2197(2015)21-0027-03
10.11954/ytctyy.201521012