曾榮香,陳 麗,藍義琨,雷凱君
(廣東省佛山市中醫(yī)院藥劑科,廣東 佛山 528000)
地稔Melastoma dodecandrum Lour. 為野牡丹科植物地稔的全草[1],喜酸性土壤,廣泛分布于江浙、兩廣、福建、貴州、湖南等地區(qū),其味甘、微澀,性涼,具有清熱解毒消腫、活血祛瘀止血的功效,常用于治療高熱、療瘡癰腫、咽喉腫痛、痔瘡、毒蛇咬傷等癥[2]。地稔的多糖類成分藥理作用廣泛,如抗氧化、清除自由基、抗?jié)?、抗炎癥、抗腫瘤、抗衰老、降糖調(diào)脂等[3-4]。目前,對地稔活性成分的研究多集中于沒食子酸[5-6],但對地稔多糖的研究報道不多。多糖的提取一般采用回流提取法,目前也有關(guān)于微波提取多糖的報道[7-9]。本研究中采用單因素考察比較微波提取和回流提取的多糖提取率,通過正交試驗優(yōu)選地稔多糖的最佳提取工藝?,F(xiàn)報道如下。
儀器:UV2550 型紫外可見分光光度計(日本島津公司);BT25S 型電子天平(北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司,精度為十萬分之一);HWC-3LA 型微波提取設(shè)備(廣州興興微波能設(shè)備有限公司);KDM 型控溫電熱套(山東華魯電熱儀器有限公司);R-200 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(廈門精藝興業(yè)科技有限公司);Sorvall Legend X1 型高速大容量離心機(德國Thermo 公司);SZ -93 型自動雙重純水蒸餾器(上海亞榮生化儀器廠)。
試藥:地稔飲片(廣州致信中藥飲片有限公司,批號為130801);D-無水葡萄糖(中國藥品生物制品檢定所,批號為110833 -201204);苯酚、濃硫酸、95%乙醇均為分析純。
2.1.1 溶液制備
無水葡萄糖105 ℃干燥至恒重,取60.00 mg,精密稱定,置100 mL 容量瓶,加蒸餾水溶解并稀釋至刻度,搖勻,備用,即得對照品溶液。取樣品20 g,浸泡30 min,微波或回流提取,過濾,濃縮至20 mL,加4 倍量的95%乙醇,放置冰箱中醇沉過夜,離心,取沉淀稀釋至1 000 mL,再取10 mL 稀釋至100 mL,即得供試品溶液。
2.1.2 標準曲線繪制
分別精密量取葡萄糖對照品溶液1,2,3,4,5 mL,置50 mL 容量瓶中,加蒸餾水稀釋至刻度,搖勻,再分別精密量取2 mL 置25 mL 具塞試管中,加5%苯酚溶液1 mL,搖勻,迅速加濃硫酸7.5 mL,搖勻,室溫放置15 min,置冷水中冷卻30 min 取出,以相應(yīng)試劑為空白,按分光光度法于490 nm 波長處測定吸光度[10]。以葡萄糖質(zhì)量濃度(C)為橫坐標、吸光度(A)為縱坐標繪制標準曲線,得回歸方程A =0.047 3 C +0.057 4, R2=0.998 2(n =5)。結(jié)果表明,葡萄糖溶液質(zhì)量濃度在12 ~60 μg/mL 范圍內(nèi)與吸光度線性關(guān)系良好。
2.1.3 樣品含量測定
精密吸取供試品溶液2 mL,置25 mL 具塞試管中,按標準曲線項下操作,代入回歸方程,計算含量。
2.2.1 微波提取
提取時間:取樣品20 g,按料液比1 ∶30 加水600 mL,每個條件取3 個平行,置微波提取設(shè)備中,在700 W 功率 下 分 別 提 取5,10,15,20,25 min, RSD 分 別 為1.46%,1.14%,0.67%,0.99%,2.52%(n =3)。由圖1可見,5 ~20 min 多糖提取率處于平穩(wěn)狀態(tài),20 min 后呈下降趨勢,可能是較長時間的微波輻射使多糖的穩(wěn)定性下降,從而影響其含量,故微波提取時間不宜過長。
料液比:取樣品20 g,置微波提取設(shè)備中,在700 W功率下提取15 min,每個條件取3 個平行,分別按1 ∶10,1 ∶20,1 ∶30,1 ∶40 的比例加水提取,結(jié)果的RSD 分別為1.03% ,0.69% ,0.88% ,1.21% (n =3)。由圖2 可見,料液比對地稔多糖提取率的影響并不大。由于地稔飲片吸水性較強,為使藥材完全浸泡,故料液比1 ∶20相對較佳。
微波功率:取樣品20 g,按料液比1 ∶20 加水400 mL,每個條件取3 個平行,置微波提取設(shè)備中提取15 min,分別于400,500,600,700,800 W 提取功率下提取,結(jié)果的 RSD 分 別 為1.80% ,1.20% ,0.81% ,1.20% ,0.92% ( n =3)。由圖3 可見,多糖的提取率隨著微波功率的增大而升高,但700 W 后無顯著變化。
提取次數(shù):取樣品20 g,按料液比1 ∶20 加水400 mL,每個條件取3 個平行,置微波提取設(shè)備中,在700 W 功率下提取15 min,分別提取1,2,3 次,結(jié)果的RSD 分別為0.91%,0.52%,0.42% ( n =3)。由圖4 可見,地稔多糖提取率隨提取次數(shù)的增多而升高。
2.2.2 回流提取
提取時間:取樣品20 g,按料液比1 ∶20 加水400 mL,每個條件取3 個平行,分別提取1,2,3,4,5 h ,結(jié)果的RSD 分別為0.86% ,1.88% ,1.60% ,2.87% ,1.12%( n =3)。由圖5 可見,1 ~2 h 多糖提取率顯著增加,而2 h后隨著時間的延長并無顯著變化,故提取2 h 最佳。
料液比:取樣品20 g,提取1 h,每個條件取3 個平行,分別按1 ∶10,1 ∶20,1 ∶30,1 ∶40 的比例加水提取,結(jié)果的 RSD 分別為0.93% ,0.59% ,0.64% ,0.37%( n =3)。由圖2 可見,料液比對地稔多糖提取率的影響不大,故1 ∶20 相對較佳。
提取次數(shù):取樣品20 g,按料液比1 ∶20 加水400 mL,提取2 h,每個條件取3 個平行,分別提取1,2,3 次(結(jié)果的RSD 分別為0.30%,2.99%,2.26% ( n =3)。由圖4 可見,地稔多糖提取率隨提取次數(shù)的增多而升高。
2.2.3 微波輔助回流提取
取樣品20 g,按料液比1 ∶20 加水400 mL,先在700 W 功率下微波提取10 min,再回流提取2 h,平行3 次,結(jié)果的RSD 為1.03%( n =3)。
2.2.4 多糖提取率比較
由圖1 至圖5 可見,回流提取的多糖提取率增長趨勢比微波提取更顯著。由圖6 可見,微波輔助回流提取的多糖提取率并未高于回流提取。
圖1 微波提取時間對地稔多糖提取率的影響
圖2 料液比對地稔多糖提取率的影響
圖3 微波功率對地稔多糖提取率的影響
圖4 提取次數(shù)對地稔多糖提取的影響
圖6 微波輔助回流提取與回流提取的比較
圖5 回流提取時間對地稔多糖提取率的影響
由單因素考察試驗結(jié)果可見,回流提取比微波提取更適合地稔多糖的提取,故對回流提取進行正交設(shè)計優(yōu)化。選擇提取時間(因素A)、料液比(因素B)、提取次數(shù)(因素C)3 個因素為考察對象,每個因素擬3 個水平,選用L9(34)正交設(shè)計優(yōu)化回流提取工藝。因素水平見表1。正交試驗結(jié)果見表2,方差分析結(jié)果見表3。可見,A 列K 值A(chǔ)3>A2>A1,B1、B2、B3相差不大,說明因素B 的三水平差不多;C 列K 值C3>C2>C1,說明C3比C1和C2好。由直觀分析表明,因素C 的極值R 最大,為主要影響因素,其次為因素A,最后是因素B。故各因素對提取效果的影響程度依次為C >A >B。由方差分析結(jié)果可見,因素A、因素C 是極顯著因素。綜合考慮,優(yōu)選出的最佳提取工藝為A2B1C3,即20 倍水量,提取3 次,每次2 h。
表1 L9(34)因素水平
表2 正交試驗方案與結(jié)果
表3 方差分析結(jié)果
分別稱取同一批樣品20 g,平行3 份,用20 倍量水浸泡30 min,提取3 次,每次2 h。在此工藝下,地稔多糖的提取率為1.12%。
目前,多糖提取方法有超聲提取法、回流提取法、微波提取法、酶提取法等,其中超聲提取技術(shù)可通過超聲波的空化作用及其次級效應(yīng),如機械振動、擴散、乳化、擊碎、化學(xué)效應(yīng)等,促進植物有效成分溶出、擴散、釋放并與溶劑充分混合[11]。預(yù)試驗結(jié)果顯示,超聲提取地稔多糖效率很低,不利于提高藥材的使用率。微波提取是將微波射線輻射于溶劑,微波射線透過細胞壁到達細胞內(nèi)部,極性溶劑及細胞液可吸收微波能,導(dǎo)致細胞內(nèi)部及附近的溫度升高,細胞內(nèi)氣化壓力增大至超過細胞壁承受能力時,細胞壁破裂,細胞內(nèi)成分釋放轉(zhuǎn)移到溶劑中[12]。回流提取法是常規(guī)提取方法,操作簡單,成本較低。酶提取法提取條件溫和,提取率高,但工藝條件要求及成本也較高[13],不利于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
本試驗結(jié)果顯示,微波提取達到平衡態(tài)的時間雖比回流提取時間短,但提取率明顯低于回流提取,表明微波提取不適合地稔多糖。超聲提取法和微波提取法操作簡單,提取率高,但提取較劇烈,易造成多糖降解[14-15]。綜合回流提取的單因素試驗、正交試驗和實際應(yīng)用考慮,地稔多糖更適合的提取工藝為回流提取,最佳提取條件為料液比1 ∶20,提取3 次,每次提取2 h,此條件下的地稔多糖提取率約為1.1%。