石婷婷曹 崗岳顯可
·藥學(xué)園地·
響應(yīng)曲面優(yōu)化蛤蟆油中核苷類成分尿嘧啶提取條件
石婷婷1曹 崗2岳顯可2
蛤蟆油;響應(yīng)曲面法;尿嘧啶;提取工藝
哈蟆油(oviductus ranae)為蛙科動(dòng)物中國(guó)林蛙(rana temporaria chensinensis,David)雌蛙輸卵管經(jīng)采制干燥而得,始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,并被列為上品?!侗静菥V目》中稱之“山哈”,別名哈士蟆油、哈蟆、雪蛤,富有滋補(bǔ)“軟黃金”的美譽(yù)[1-2]。蛤蟆油成分復(fù)雜,含有多種氨基酸、不飽和脂肪酸、激素類和磷酯類成分。
據(jù)報(bào)道,尿嘧啶等生物堿類成分具有干擾病毒DNA、RNA的復(fù)制從而抑制病毒增殖,起到保護(hù)細(xì)胞免受病毒損害的作用[3-4],對(duì)二磷腺苷(ADP)誘導(dǎo)的家兔血小板聚集也有顯著的抑制作用[5-6]。影響蛤蟆油核苷類成分提取率的因素很多,如提取溶劑、提取溫度、提取時(shí)間、料液比等,常規(guī)提取工藝不能全面展示各因素間的相互影響,實(shí)際操作過程中造成蛤蟆油大量損失。本研究在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用響應(yīng)曲面法對(duì)蛤蟆油中核苷類成分尿嘧啶的提取溶劑、提取時(shí)間、液料比三因素的三個(gè)水平進(jìn)行中心組合試驗(yàn)研究,分析得出尿嘧啶最佳提取工藝參數(shù),為蛤蟆油中尿嘧啶及其他核苷類成分的提取提供參考依據(jù)。
1.1 儀 器 Ultimate3000型高效液相色譜儀(美國(guó)戴安公司);梅特勒XS-105電子分析天平(0.01 mg,METTLER TOLEDO,Switzerland);KS-80中草藥粉碎機(jī)(天津泰斯特儀器有限公司);R-201恒溫水浴鍋(上海申生科技有限公司)。
1.2 試 藥 蛤蟆油購(gòu)自浙江中醫(yī)藥大學(xué)中藥飲片有限公司。尿嘧啶(批號(hào)100469-201302)購(gòu)自中國(guó)藥品生物制品鑒定所。
1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備 精密稱取尿嘧啶標(biāo)準(zhǔn)品(批號(hào)100469-201302,含量:99.6%)7.10 mg,用甲醇定容至50mL。移取上述試液10.0mL。重新定容至20.0mL,即標(biāo)準(zhǔn)溶液。
1.4 色譜條件 島津Inertsil ODS-SP Extend C18(250mm×4.6mm,5.0μm)柱,二極管陣列檢測(cè)器(DAD),以甲醇(A)-水溶液(B)為流動(dòng)相梯度洗脫,0~10min,1%~5%A;10~15min,5%~15%A;15~20min,15%~20%A;20~30min,20%A;30~35min,20%~35%A;35~40min,35%~1%A;流速1mL/min,柱溫30℃,檢測(cè)波長(zhǎng)230nm;進(jìn)樣量為10μL。
2.1 蛤蟆油中尿嘧啶提供工藝單因素試驗(yàn)
2.1.1 甲醇濃度對(duì)尿嘧啶提取量的影響 以加熱時(shí)間60min,加熱溫度60℃,料液比1∶40為條件,分別以甲醇體積分?jǐn)?shù)為0、20%、40%、60%、80%、100%進(jìn)行提取,考察甲醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)蛤蟆油中尿嘧啶提取量的影響。結(jié)果顯示純水作為溶劑,尿嘧啶提取量最高,故選擇純水作為蛤蟆油提取溶劑。見圖1。
圖1 甲醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)蛤蟆油中尿嘧啶提取量的影響
2.1.2 加熱溫度對(duì)蛤蟆油中尿嘧啶提取量的影響以水為提取溶劑,加熱時(shí)間60min,料液比1∶40為條件,分別以40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃進(jìn)行提取,尿嘧啶提取量為 18.10、17.76、17.39、17.95、17.09、16.83μg/g。所以溫度對(duì)尿嘧啶提取沒有明顯差異,下面試驗(yàn)40℃為提取溫度。
2.1.3 加熱時(shí)間對(duì)蛤蟆油尿嘧啶提取量的影響 以水為提取溶劑,加熱溫度40℃,料液比1∶40為條件,分別加熱15、30、60、90、120、150min進(jìn)行提取,考察加熱取時(shí)間對(duì)蛤蟆油中尿嘧啶提取量的影響。結(jié)果表明,加熱60min,蛤蟆油尿嘧啶提取量最高,見圖2。
圖2 加熱時(shí)間對(duì)蛤蟆油尿嘧啶提取量的影響
2.1.4 料液比對(duì)蛤蟆油中尿嘧啶提取量的影響 以水為提取溶劑,加熱溫度40℃,分別以料液比1∶30、1∶40、1∶50、1∶60、1∶70、1∶80加熱提取60min,考察液料比對(duì)蛤蟆油中尿嘧啶提取量的影響。結(jié)果顯示,料比為1:70時(shí)尿嘧啶提取量最高,見圖3。
圖3 加熱時(shí)間對(duì)蛤蟆油尿嘧啶提取量的影響
2.2 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì) 根據(jù)中心組合設(shè)計(jì)原理,結(jié)合響應(yīng)面分析方法,以甲醇體積分?jǐn)?shù)、料液比和熱浸時(shí)間三個(gè)因素為自變量,以尿嘧啶得率為響應(yīng)值,設(shè)計(jì)三因素三水平共17個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的響應(yīng)面分析試驗(yàn)。其中,14個(gè)為析因試驗(yàn),3個(gè)為中心試驗(yàn)。甲醇體積分?jǐn)?shù)、熱浸時(shí)間、料液比編碼:X1=(x1-20)/ 20,X2=(1/x2-60)/30,X3=(x3-60)/10。
2.3 響應(yīng)曲面法試驗(yàn)方案及結(jié)果分析 在單因素條件的基礎(chǔ)上。采用響應(yīng)曲面法優(yōu)選蛤蟆油尿嘧啶的提取工藝。通過擬合二次方程.計(jì)算最優(yōu)工藝組合以及尿嘧啶最大理論提取量。利用Design-Expert 8.0.5b軟件進(jìn)行響應(yīng)曲面分析。以尿嘧啶的提取量為指標(biāo),考察40℃條件下甲醇體積分?jǐn)?shù)、加熱時(shí)間以及料液比對(duì)尿嘧啶提取量的影響。響應(yīng)曲面因素與水平見表1。實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與響應(yīng)值結(jié)果見表2。
表1 響應(yīng)曲面因素與水平表
由表3可知,由模型擬合得到的回歸方程P<0.0001。可判定響應(yīng)值與全體自變量變化關(guān)系為顯著相關(guān)。模型對(duì)應(yīng)同歸方程Y=15.85-26.74X1-0.16X2+1.51X3+0.38X1X2-1.05X1X3-0.070X2X3+22.21X12+0.15X22+0.69X32。
表2 響應(yīng)曲面設(shè)計(jì)方案以及相應(yīng)值
表3 響應(yīng)曲面方差分析表
各項(xiàng)對(duì)響應(yīng)值影響作用次序?yàn)樘崛∪軇玖弦罕龋咎崛r(shí)間。交互項(xiàng)X1X3與其它響應(yīng)值相比,對(duì)響應(yīng)值影響最大。提取溶劑和料液比相互作用示意圖見圖4。使用Design-Expert8.0.5b軟件得到最優(yōu)提取工藝為:在甲醇體積分?jǐn)?shù)為0(即為純水提?。訜釙r(shí)間30min,料液比1:69.99(g/mL)條件下,蛤蟆油尿嘧啶獲得量預(yù)測(cè)值為68.7925μg/g。驗(yàn)證實(shí)測(cè)值為68.73μg/g,接近預(yù)測(cè)值,誤差為0.39%。說明該工藝穩(wěn)定、可行。
圖4 甲醇體積分?jǐn)?shù)和料液比對(duì)尿嘧啶得率影響的響應(yīng)曲面圖
哈蟆油在我國(guó)的藥用歷史悠久,具有補(bǔ)腎益精、健脾益胃、滋陰補(bǔ)腎、潤(rùn)肺生津等功效?,F(xiàn)代藥理研究表明,其對(duì)體弱氣虛、精力耗損、記憶力不佳、神經(jīng)衰弱等療效較好[4]。
本實(shí)驗(yàn)采用響應(yīng)面法考察提取溶劑、加熱時(shí)間和料液比對(duì)蛤蟆油尿嘧啶提取工藝進(jìn)行優(yōu)化研究,得到最佳提取條件為:以水為提取溶劑,液料比1∶69.99(g/mL),加熱時(shí)間30min,蛤蟆油尿嘧啶得率最高。
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(收稿:2014-07-29 修回:2014-09-22)
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