1、第28卷,第3期 光 谱 实 验 室 Vol. 2 8 , No . 32 0 1 1 年 5 月 Chinese Journal of Spectroscopy Laboratory May , 2 0 1 1黄芩总黄酮的含量测定及提取工艺优化null 联系人,手机: ( 0) 13830601598; E-mail:yzrmm hxu. edu. cn作者简介:杨自嵘( 1976) ,男,甘肃省张掖市人,讲师,主要从事化学教学与科研工作。收稿日期: 2010-06-27;接受日期: 2010-07-23张春云 谢伟刚 张雅丽 吴冬青 任雪峰 杨自嵘null(河西学院化学系 甘肃省张掖市甘州
2、区北环路87号 734000)K1 采用乙醇回流提取法,以亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠为试剂、芦丁为对照测定黄芩中总黄酮的含量。在单因素试验的基础上,以正交试验法对黄芩总黄酮的提取工艺进行优化研究。黄芩中总黄酮最佳提取工艺条件为:乙醇浓度60%、回流时间3.5h、料液比为150、回流温度 60,在最佳条件下的黄酮含量为18. 225mg/g。试验方法简单、方便、结果准确、可靠、最佳条件适合批量生产中该药材的提取。1oM黄芩;总黄酮;提取工艺;正交试验ms |:O657. 32DS M :BcI|: 1004-8138(2011)03-1253-051 引言黄芩(Radix Scutellaria
3、e)为唇形科(Labiatae)植物黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi) 的干燥根。味苦、寒。具有清热燥湿,泻火解毒,止血,安胎之功效 1。临床上用于治疗上呼吸道感染、泌尿系统感染、菌痢、肝炎、高血压等病症 2。其主要有效成分为黄芩苷(Baicalin)、黄芩苷元(Baicalein)、汉黄芩素(Wogonin)和汉黄芩苷(Wogonoside)等黄酮类化合物 3。近年来的药理研究发现, 黄芩中的黄酮成分具有显著的抗氧化、清除自由基、抑制肿瘤、抗艾滋病毒以及对心脑血管收缩和松弛的双向调节等独特功效 4, 5。2 实验部分2. 1 黄芩:采自甘肃省定西市。将黄芩用
4、蒸馏水洗净后切片,置于烘箱(40) 烘干至恒重,研碎后过60目筛备用。2. 21 k4芦丁(Rutin):中国药品生物制造品检定所;无水乙醇,亚硝酸钠,硝酸铝,氢氧化钠等各种试剂均为分析纯。实验用水为蒸馏水,所用仪器均经自来水,蒸馏水清洗备用。2. 31N GB204电子天平梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司; RE-52C型旋转蒸发仪(巩义市英峪予华仪器厂) ; SHB-型水循环式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司); DK-98-型电热恒温水浴锅(天津市泰斯特仪器有限公司); WFJ-2100型分光光度计尤尼柯(上海)仪器有限公司;DGX-9143B-1电热鼓风干燥箱(上海福玛实验设备有限
5、公司)。2. 4c #kZE2. 4. 1 测定原理黄酮类化合物主要包括黄酮苷和黄酮醇苷两大部分。在黄酮类化合物溶液中加人铝离子试剂后,黄酮类化合物中的酚羟基与A13+ 生成络合物,控制适宜的pH值,所生成的络合物在可见光区能获得特征吸收峰,其质量浓度与吸光度符合比耳定律,可以定量测定 6。2. 4. 2 黄酮类物质的鉴定方法2. 4. 2. 1 金属盐类试剂的络合反应 7盐酸-锌粉反应:在样品液中加入少量锌粉,再滴加12滴浓盐酸,在沸水中加热3min,观察反应结果。铝盐反应:在样品液中滴加1% AlCl3溶液,观察反应结果。硝酸铅反应:在样品液中滴加少量1%硝酸铅溶液,观察反应结果。2. 4
6、. 2. 2 碱性试剂显色反应在样品液中加入5% NaNO2溶液;摇匀,旋转6min后,加入等体积10% Al(NO3) 3溶液, 6min后再加入4% NaOH溶液,混匀,用65%乙醇稀释,观察反应结果。2. 4. 3 单因素试验 82. 4. 3. 1 用不同乙醇浓度进行提取准确称取一定量黄芩药品9份于100mL 的圆底烧瓶中,分别加入3. 00mL 45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%的乙醇,置于60恒温水浴中回流提取1h,趁热过滤,将滤渣继续回流,重复3次,将3次滤液合并,移入100mL的容量瓶中,用该浓度的乙醇定容至刻度。测定吸光度。2. 4. 3.
7、 2 用不同料液比进行提取准确称取一定量黄芩药品6份于100mL 的圆底烧瓶中,分别按料液比分别为120、130、140、150、160、170加入60%的乙醇,在60恒温水浴中,回流提取1h,趁热过滤,将滤渣继续回流,重复3次,将3次滤液合并,移入100mL 的容量瓶中,用浓度为60%的乙醇定容至刻度。测定吸光度。2. 4. 3. 3 用不同回流温度进行提取准确称取一定量黄芩药品11份于100mL 的圆底烧瓶中,分别加入3. 00mL 60%的乙醇置于20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70恒温水浴中提取1h,趁热过滤,将滤渣继续回流,重复3次,将3次滤液合并,移入1
8、00mL的容量瓶中,用浓度为60%乙醇定容至刻度。测定吸光度。2. 4. 3. 4 用不同回流时间进行提取准确称取一定量黄芩药品8份于100mL 的圆底烧瓶中,分别加入60%的乙醇3. 00mL,置于60恒温水浴中,分别提取0. 5、1、1. 5、2、2. 5、3、3. 5、4h趁热过滤,将滤渣继续回流,重复3次,将3次滤液合并,转移至100mL 的容量瓶中,用浓度为60%乙醇定容至刻度。测定吸光度。2. 4. 4 正交试验 9, 10根据单因素试验结果,选择乙醇浓度,料液比,回流温度及回流时间为参考因素,采用L9(34)正交试验设计,见表1。1254 光谱实验室 第28 卷V1 ky V水平
9、因素A乙醇浓度( %)B回流时间( min)C料液比(g/ mL )D回流温度()1 60 2. 5 130 552 65 3 140 603 70 3. 5 150 652. 5 LZE2. 5. 1 总黄酮提取工艺流程及含量的测定称取一定量黄芩置于圆底烧瓶中,按不同料液比,加入一定量65%的乙醇,在一定温度和一定时间下回流提取,趁热抽滤,用少量的乙醇提取剂回流提取数次,合并滤液,转移到100mL的容量瓶中,以同浓度的乙醇定容。以芦丁为标准品,采用亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠法测定。总黄酮提取率按下式计算:总黄酮提取率(mg/g)= 提取物中总黄酮质量原料质量2. 5. 2 校准曲线的绘制2.
10、 5. 2. 1 芦丁标准溶液的配制准确称取芦丁标准试剂0. 0105g,用65%的乙醇溶解,转入50mL 的容量瓶中,并用同浓度的乙醇定容。C= 0. 2100mg/mL。2. 5. 2. 2 测定波长的选择取上述芦丁标准溶液5. 00mL,置于10mL 具塞试管中,加入0. 3mL 5%的亚硝酸钠溶液,放置6min,然后再加入10%的硝酸铝溶液0. 30mL,放置6min,再加入4. 00mL 4%的氢氧化钠,用65 %乙醇稀释至刻度后混匀,放置15min,以空白试剂为参比,测定波长400600nm区段的吸光度,得知芦丁最大吸光度在504nm,因此分光光度法选测波长为504nm。2. 5.
11、 2. 3 校准曲线的绘制准确吸取上述芦丁标准溶液0, 0. 50, 1. 00, 1. 50, 2. 00, 2. 50mL 分别置于6支10mL 的具塞试管中,加入0. 30mL 5%的亚硝酸钠溶液,放置6min,然后再加入10%的硝酸铝溶液0. 30mL,放置6min,再加入4. 00mL 4%的氢氧化钠,用65%乙醇稀释至刻度后混匀,放置15min,以空白试剂为参比,在504nm 处测定吸光度。结果为图1。图 1 芦丁校准曲线 图 2 乙醇浓度对提取率的影响1255第 3期 张春云等:黄芩总黄酮的含量测定及提取工艺优化3 结果与讨论3. 1 k显色反应结果见表2,表明黄芩中含有黄酮类化
12、合物。V2A QT试剂 盐酸-锌粉 1% AlCl3 硝酸铅 4% NaOH现象 黄橙 黄色 黄色沉淀 橙红色图 3 料液比对提取率的影响3. 2y kT3. 2. 1 乙醇浓度对提取率的影响由图2可知最佳的乙醇浓度为65%。3. 2. 2 料液比对总黄酮提取率的影响由图3可知最佳的料液比140。3. 2. 3 回流温度对总黄酮提取率的影响由图4可知最佳的回流温度为60。3. 2. 4 回流时间总黄酮提取率的影响由图5可知最佳的回流时间为3h。图 4 回流温度对黄芩总黄酮提取率的影响 图 5 回流时间对提取率的影响3. 3 kT经表3极差分析表明:本实验所设计的乙醇浓度、回流温度、回流时间、料
13、液比4种因素对黄芩总黄酮的提取率都有显著影响。各因素对提取率的影响程度各异,影响因素的主次顺序为:A DC B,即乙醇浓度对提取率影响最大,其次为料液比、回流温度,回流时间对实验结果影响最小。最佳提取工艺条件为:A1B3C3D2,即乙醇浓度60%、回流时间3. 5h、料液比为150、回流温度60。4 结论本研究表明:黄芩中含有黄酮类化合物,影响黄芩总黄酮提取的主要因素是乙醇浓度,其次为料液比、回流温度、回流时间对实验结果影响最小。主次顺序为: A D C B。优选方案为A1B3C3D2,即乙醇浓度60%、回流时间3. 5h、料液比为150、回流温度60,在此条件下进行了5份样品的提取,所得总黄
14、酮平均提取率为18. 225mg/g, RSD= 1. 48%,说明本方法提取率高,稳定性好。1256 光谱实验室 第28 卷V3 LL9( 34)Ts试验号 A B C D 总黄酮提取率( mg/ g)1 1 1 1 1 18. 2592 1 2 2 2 19. 9663 1 3 3 3 18. 9544 2 1 2 3 15. 7925 2 2 3 1 18. 0696 2 3 1 2 17. 7537 3 1 3 2 18. 3228 3 2 1 3 16. 3619 3 3 2 1 18. 575K 1 57. 179 52. 373 52. 373 54. 903K 2 51. 61
15、4 54. 396 54. 333 56. 041K 3 53. 258 55. 282 55. 345 51. 107k1 19. 060 17. 458 17. 458 18. 301k2 17. 205 18. 132 18. 111 18. 680k3 17. 753 18. 427 18. 448 17. 036R 1. 855 0. 969 0. 990 1. 644参考文献 1 国家药典委员会编.中华人民共和国药典一部 M .北京:化学工业出版社, 2005. 211212. 2 李云霞,索全伶,贺文智等.黄芩有效成分的紫外-可见吸收光谱表征 J.光谱学与光谱分析, 2007,
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18、un-Yun XIE Wei-Gang ZHANG Ya-Li WU Dong-QingREN Xue-Feng YANG Zi-Rong(Department of Chemistry, Hexi University, Zhangye, Gansu 734000,P. R. China)Abstract The flavonoids in scutellariabaicalensis georgi were extracted with ethanol as solvent,sodium nitrite, aluminium nitrite and sodium hydroxide as
19、indicator, rutin as control sample. Theoptimal conditions for the extraction of flavonoids in scutellaria baicalensis georgi were studied byorthogonal test. An orthogonal test tabal L9 ( 34 ) was used with the factors of concentration ofextracting solution, temperature, time and solid-liquid ratio.
20、The content of flavonoids was determinedby specophotometry. The optimum technology was as follow: the ethanol concentration of 60%, theratio of mass of raw material to the volume of solvent (solid-liquid ratio) of 150, refluxing time of3. 5h and refluxing temperature of 60. According to the conditio
21、ns mentioned above, flavonoids wereextracted efficiently and the extraction rate of the flavonoids could reach 18. 225mg/g. The method issimple, convenient, and can be applied to extract flavonoids in large scale.Key words Scutellaria Baicalensis Georgi; Total Flavonoids; Extraction Technology; OrthogonalTest1257第 3期 张春云等:黄芩总黄酮的含量测定及提取工艺优化
