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微波辅助萃取枳壳中有效成分柚皮苷的研究
作者:王桂花,周峰,赵常青,杨屹,方婧,郭振库    
作者单位:国家科技支撑计划子课题(No.2006BAI09B07-02) (北京化工大学理学院, 北京 100029; 中国中医科学院中药研究所,北京 100700; 北京瑞利分析仪器公司,北京 100016)

《时珍国医国药》 2009年 第11期

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       【摘要】 
       目的建立乙醇微波辅助萃取枳壳中柚皮苷的提取方法。方法采用正交实验法分别考察了乙醇体积分数、微波功率、液固比和微波萃取时间对枳壳中柚皮苷提取的影响。结果得出优化的微波萃取条件:乙醇体积分数为40%,微波功率为425 W,液固比为50 ml/g,微波萃取时间为4 min。在此最佳条件下,进行了加样回收率实验,回收率为96.8%~102.4%,RSD为2.57%。结论正交实验法优选出的枳壳中有效成分柚皮苷的微波提取工艺合理可行,微波辅助萃取与索氏提取、超声波萃取法相比具有快速,高效等特点。
       【关键词】  微波辅助萃取; 枳壳; 柚皮苷
       Study on the Microwave-assisted Extraction of Naringin from Fructus Aurantii
       WANG GuiHua, ZHOU Feng, ZHAO Changqing, YANG Yi*,FANG Jing, GUO Zhenku
       (College of Science, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China; Institute of Chinese Materia Medica,China Academy of Traditional Chinese Medicine,Beijing 100700,China;Beijing Rayleigh Analytical Instrument Corporation, Beijing 100016, China)
       Abstract:ObjectiveTo establish a microwave-assisted extraction (MAE) method  for the extraction of the naringin in Fructus Aurantii. MethodsVarious experimental conditions of MAE affecting extraction of naringin from Fructus Aurantii were investigated by orthogonal experiments, such as ethanol concentration, the microwave power, the liquid/solid ratio and the microwave-extraction time.ResultsThe optimum conditions of MAE were obtained: ethanol concentration 40%, the microwave power 425W, the liquid/solid ratio 50 ml·g-1, the microwave-extraction time 4 min. With the optimized condition, the recoveries were from 96.8% to 102.4% and relative standard deviation (RSD) was 2.57%. ConclusionMAE for effective constituent from Fructus Aurantii by orthogonal experiments is suitable and feasible. Compared with Soxhlet extraction and Ultrasonic extraction, MAE is more rapid with higher efficiency.
       Key words:MAE ;   Fructus Aurantii;   Naringin
        
       枳壳为芸香科植物酸橙及其栽培变种的未成熟果实,临床上主要用于治疗胸胁气滞、胀满疼痛、食积不化、痰饮内停、胃下垂、脱肛、子宫脱垂等症[1]。其主要成分柚皮苷具有抗炎[2]、抗病毒、抗癌、抗突变、抗过敏、抗溃疡、镇痛、降血压活性、降低胆固醇、减少血栓的形成、改善局部微循环和营养供给、防治心脑血管疾病等作用,因此从枳壳中提取柚皮苷的研究具有重要的经济价值和社会效益。目前枳壳中有效成分提取的方法主要有渗漉法[3]、水煎煮法[4]、加热回流法[5,6]、索氏提取法[7]和超声波提取法[8~10]。微波辅助萃取(microwave-assisted extraction ,MAE)是近年来发展起来的一种新型提取技术,与传统的提取方法相比,具有提取时间短、提取率高、溶剂用量少等特点。本实验采用乙醇微波辅助萃取枳壳中的有效成分,以柚皮苷为考察指标,采用正交实验法优选其最佳提取工艺,并与索氏提取、超声波萃取法进行了比较,为工业化生产提供科学依据。
       1  材料
       1.1  仪器与试剂Agilent 1100 Series高效液相色谱仪(美国Agilent公司);MSP-100型微波消解系统(北京雷明科技有限公司)。HITACHI U3010紫外可见分光光度计(日本日立公司)。柚皮苷标准品:中国药品生物制品检定所(批号:110722-200610);无水甲醇:分析纯(北京化工厂);无水乙醇:分析纯(北京化工厂);乙腈:色谱纯(北京百灵威化学技术有限公司);纯净水。
       1.2   实验样品枳壳饮片:产地江西,购自江西药都樟树中药饮片公司,药材经中国中医科学院中药研究所何希荣老师鉴定。
       2  方法
       2.1  超声波提取法取枳壳粉末(40~60目)0.4 g,准确称定,加入20  ml 40%乙醇,超声波提取40 min,冷却、抽滤,转移至50 ml容量瓶中定容,待测。
       2.2  索氏提取法取枳壳粉末(40~60目)2.3 g,准确称定,用滤纸包好,放入索氏提取器中,加入115 ml 40%乙醇,提取3 h,冷却、抽滤,转移至250 ml容量瓶中定容,待测。
       2.3  微波萃取法分别准确称取枳壳粉末(40~60目),置于特制的PFA(一种特殊的耐化学腐蚀且可承受200℃高温的氟塑料)萃取罐中,按正交实验表中所选取的因素水平进行微波萃取,冷却、抽滤,将滤液转移至50 ml容量瓶定容,待测。
       3  结果
       3.1  分析方法的建立
       3.1.1  色谱条件及系统适用性试验色谱柱为Inertsil ODS-SP(4.6 mm×250 mm,5 μm),柱温为室温,流动相为乙腈∶水=25∶75,检测波长283 nm,流速0.8 ml/min,进样体积10 μl。
       
       检测波长选择:取柚皮苷对照品溶液,以乙醇为参比,用紫外可见分光光度计在200~400 nm波长扫描,柚皮苷的最大吸收波长为283 nm,故检测波长选择283 nm。
       
       流动相选择:采用乙腈-水、乙腈-磷酸水、甲醇-水、甲醇-磷酸水等不同体系的流动相进行不同比例的等度和梯度淋洗比较实验,结果采用乙腈-水(25∶75)为流动相时柚皮苷的相对保留时间适中,理论板数按柚皮苷峰计算大于2 000,分离效果最佳。
       
       按上述色谱条件,取柚皮苷对照品与供试品分别进样,色谱峰如图1,结果表明供试品柚皮苷色谱峰与其他相邻色谱峰均达到基线分离,符合定量分析的要求。
       3.1.2   线性关系考察准确称取柚皮苷对照品12.0 mg,用无水甲醇超声溶解,移入25 ml容量瓶中,用无水甲醇定容至刻度,摇匀,即得柚皮苷对照品溶液(0.48 g/L)。分别精确吸取柚皮苷对照品溶液稀释得到浓度为0.096,0.192,0.288,0.384和0.48 g/L的对照品溶液。分别进样,以所测得的柚皮苷对照品溶液峰面积对其浓度作标准曲线,得回归方程为Y =18 276.98X-19.85,r= 0.999 9。式中,X代表柚皮苷对照品浓度(g/L),Y代表峰面积,柚皮苷对照品在0.096~0.48 g/L范围内与峰面积呈良好的线性关系。
       3.1.3  精密度考察精确吸取柚皮苷对照品溶液10 μl,重复进样6次,测得柚皮苷峰面积的RSD为1.2%(n=6),表明该方法具有较好的精密度。
       3.2   正交实验优选微波提取条件采用正交实验的方法对各因素进行研究。选用L9(34)正交实验表(表1),考察微波功率(A)、萃取时间(B)、乙醇浓度(C)和液固比(D)对枳壳中柚皮苷提取率的影响。结果见表1。表1  正交实验L9(34)与分析结果(略)
       由表1可知:计算分析所得的最佳提取条件为A2B2C1D2。即在样品中加入40 %乙醇溶液,控制液固比为50∶1,在425 W微波功率下微波萃取4 min。极差值反映的因子影响顺序为:C(乙醇浓度) >D(液固比) > A(微波功率) >B(微波时间),即乙醇浓度对提取率的影响最大。
       3.3   重复性实验取枳壳粉末0.4 g,准确称定6份,在微波正交优选的最佳条件下进行微波萃取,测定,测得柚皮苷质量分数的RSD为1.5%(n=6),表明该方法重复性较好。
       3.4  回收率实验采用加样回收法,取枳壳粉末0.4g,准确称定六份,分别加入适量柚皮苷对照品溶液,在微波正交优选的最佳条件下进行微波萃取,测定,柚皮苷的回收率在96.8%~102.4%之间,RSD为2.57%(n=6),表明此方法有较好的准确度。
       3.5  提取方法比较使用同一批样品,对比了微波萃取、超声波萃取和索氏提取枳壳有效成分的提取率。结果见表2。
       表2  微波萃取、超声波萃取和索氏提取结果的比较(略)
       由表2可见,微波萃取4 min的柚皮苷提取率与索氏提取180 min相当,仅比超声波萃取40 min低0.18%。结果表明了微波萃取法快速、高效的特点。
       4  结论
       
   
       本文对微波辅助萃取枳壳中柚皮苷的方法进行了初步研究。使用正交实验的方法对各因素进行优化,优化的结果为:温度恒定为70℃时,在乙醇体积分数为40%,微波功率为425 W,液固比为50 ml/g,萃取时间为4 min时萃取效果最佳。在最佳条件下进行了微波萃取同超声波萃取及索氏提取的比较,结果表明微波辅助萃取法具有快速、溶剂用量少等特点。
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