石婷婷曹 崗岳顯可
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響應曲面優(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;響應曲面法;尿嘧啶;提取工藝
哈蟆油(oviductus ranae)為蛙科動物中國林蛙(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“軟黃金”的美譽[1-2]。蛤蟆油成分復雜,含有多種氨基酸、不飽和脂肪酸、激素類和磷酯類成分。
據(jù)報道,尿嘧啶等生物堿類成分具有干擾病毒DNA、RNA的復制從而抑制病毒增殖,起到保護細胞免受病毒損害的作用[3-4],對二磷腺苷(ADP)誘導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,實際操作過程中造成蛤蟆油大量損失。本研究在單因素試驗的基礎上,采用響應曲面法對蛤蟆油中核苷類成分尿嘧啶的提取溶劑、提取時間、液料比三因素的三個水平進行中心組合試驗研究,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(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 蛤蟆油購自浙江中醫(yī)藥大學中藥飲片有限公司。尿嘧啶(批號100469-201302)購自中國藥品生物制品鑒定所。
1.3 標準溶液的制備 精密稱取尿嘧啶標準品(批號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,即標準溶液。
1.4 色譜條件 島津Inertsil ODS-SP Extend C18(250mm×4.6mm,5.0μm)柱,二極管陣列檢測器(DAD),以甲醇(A)-水溶液(B)為流動相梯度洗脫,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℃,檢測波長230nm;進樣量為10μL。
2.1 蛤蟆油中尿嘧啶提供工藝單因素試驗
2.1.1 甲醇濃度對尿嘧啶提取量的影響 以加熱時間60min,加熱溫度60℃,料液比1∶40為條件,分別以甲醇體積分數(shù)為0、20%、40%、60%、80%、100%進行提取,考察甲醇體積分數(shù)對蛤蟆油中尿嘧啶提取量的影響。結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 甲醇體積分數(shù)對蛤蟆油中尿嘧啶提取量的影響
2.1.2 加熱溫度對蛤蟆油中尿嘧啶提取量的影響以水為提取溶劑,加熱時間60min,料液比1∶40為條件,分別以40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃進行提取,尿嘧啶提取量為 18.10、17.76、17.39、17.95、17.09、16.83μg/g。所以溫度對尿嘧啶提取沒有明顯差異,下面試驗40℃為提取溫度。
2.1.3 加熱時間對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進行提取,考察加熱取時間對蛤蟆油中尿嘧啶提取量的影響。結果表明,加熱60min,蛤蟆油尿嘧啶提取量最高,見圖2。
圖2 加熱時間對蛤蟆油尿嘧啶提取量的影響
2.1.4 料液比對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,考察液料比對蛤蟆油中尿嘧啶提取量的影響。結果顯示,料比為1:70時尿嘧啶提取量最高,見圖3。
圖3 加熱時間對蛤蟆油尿嘧啶提取量的影響
2.2 響應面優(yōu)化試驗設計 根據(jù)中心組合設計原理,結合響應面分析方法,以甲醇體積分數(shù)、料液比和熱浸時間三個因素為自變量,以尿嘧啶得率為響應值,設計三因素三水平共17個試驗點的響應面分析試驗。其中,14個為析因試驗,3個為中心試驗。甲醇體積分數(shù)、熱浸時間、料液比編碼:X1=(x1-20)/ 20,X2=(1/x2-60)/30,X3=(x3-60)/10。
2.3 響應曲面法試驗方案及結果分析 在單因素條件的基礎上。采用響應曲面法優(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軟件進行響應曲面分析。以尿嘧啶的提取量為指標,考察40℃條件下甲醇體積分數(shù)、加熱時間以及料液比對尿嘧啶提取量的影響。響應曲面因素與水平見表1。實驗方案設計與響應值結果見表2。
表1 響應曲面因素與水平表
由表3可知,由模型擬合得到的回歸方程P<0.0001??膳卸憫蹬c全體自變量變化關系為顯著相關。模型對應同歸方程Y=15.85-26.74X1-0.16X2+1.51X3+0.38X1X2-1.05X1X3-0.070X2X3+22.21X12+0.15X22+0.69X32。
表2 響應曲面設計方案以及相應值
表3 響應曲面方差分析表
各項對響應值影響作用次序為提取溶劑>料液比>提取時間。交互項X1X3與其它響應值相比,對響應值影響最大。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:在甲醇體積分數(shù)為0(即為純水提?。?,加熱時間30min,料液比1:69.99(g/mL)條件下,蛤蟆油尿嘧啶獲得量預測值為68.7925μg/g。驗證實測值為68.73μg/g,接近預測值,誤差為0.39%。說明該工藝穩(wěn)定、可行。
圖4 甲醇體積分數(shù)和料液比對尿嘧啶得率影響的響應曲面圖
哈蟆油在我國的藥用歷史悠久,具有補腎益精、健脾益胃、滋陰補腎、潤肺生津等功效。現(xiàn)代藥理研究表明,其對體弱氣虛、精力耗損、記憶力不佳、神經(jīng)衰弱等療效較好[4]。
本實驗采用響應面法考察提取溶劑、加熱時間和料液比對蛤蟆油尿嘧啶提取工藝進行優(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),加熱時間30min,蛤蟆油尿嘧啶得率最高。
[1]姜大成,肖井雷.中國林蛙與蛤蟆油[M].長春:吉林科學技術出版社,2006:10-12.
[2]梁磊,張緒慧,周毅,等.哈蟆油膠囊對衰老模型小鼠生殖器官的保護作用[J].南方醫(yī)科大學學報,2008,28(6):982-985.
[3]姚暉,王曉娟,黃莉萍,等.哈蟆油對D-半乳糖所致雄性衰老大鼠肝組織CyclinD1、CDK6和P15蛋白表達的影響[J].南方醫(yī)科大學學報,2010,30(5):1044-1046.
[4]顧紅纓,林卓,徐云,等.蛤蟆油調(diào)節(jié)小鼠細胞免疫功能的實驗研究[J].吉林中醫(yī)藥,2010,30(12):1103-1104.
[5]王涵,趙雨,張梅,等.哈蟆油非水溶性成分抗疲勞保健功能研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2011,39(20):12233-12234,12271
[6]童湘?zhèn)ィ籽渝?,鄧虹珠,?UV法測定哈蟆油中蛋白質(zhì)的含量[J].湖南中醫(yī)雜志,2011,27(4):128-129.
(收稿:2014-07-29 修回:2014-09-22)
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