微波辅助提取黄连生物碱及其含量测定

2022-03-25 08:19:21 | 浏览次数:

对照品(>98%,西安凯萌生物技术有限公司);

其余无水乙醇、盐酸等均为分析纯。

1.2 实验方法

1.2.1 标准曲线的绘制[4]

准确称取盐酸小檗碱对照品0.0150g,用60%乙醇配制0.15mg/mL的标准品溶液。精密吸取上述溶液0.50、0.80、1.10、1.40、1.70mL至25.00mL容量瓶,用60%乙醇定容、摇匀,静置15min。以60%乙醇作参比溶液,在最大吸收波长350nm[3]处测得吸光度。以吸光度为纵坐标,质量浓度为横坐标(mg/mL),绘制标准曲线,得回归方程:A=74.611C+0.00826(R2=0.9890),表明盐酸小檗碱在0.003mg/mL~0.0102mg/mL的范围内有良好的线性关系。

1.2.2 方法

准确称取1.0000g黄连粉末,加入一定体积分数的乙醇溶液。转入微波反应系统中按设定温度、功率和时间进行提取。提取完成后减压抽滤后,滤液用质量浓度为1%的盐酸溶液将pH调至2。然后离心15min,取上清液,稀释一定倍数后,测其吸光度,计算生物碱的量,并计算提取率。

2 结果与讨论

2.1 单因素实验

2.1.1 料液比对提取率的影响

准确称取五份黄连粉末(1.0000g),体积分数为60%的乙醇溶液,在微波功率400W,微波时间4min,微波温度60℃的条件下,考察料液比对提取率的影响。按照1.2.2方法得提取率,结果如表1所示。

由表1可得,随着料液比的增大,黄连中总生物碱的提取率逐渐增大,料液比为1∶15时提取率最大,随后提取率趋于平缓。原因可能是料液比过小,生物碱不能充分溶解,提取率较低。料液比过大,相同微波功率条件下,过多的乙醇溶液吸收了部分微波辐射能,影响微波对中药黄连的吸收,继而影响组织细胞中生物碱的提取。提取剂耗费乙醇过多,综合考虑,料液比取1∶15(g/mL)为宜。

2.1.2 乙醇体积分数对提取率的影响

准确称取五份黄连粉末(1.0000g),加入15mL乙醇溶液,在微波功率400W,微波时间4min,微波温度60℃的条件下,考察乙醇体积分数对提取率的影响。按照1.2.2方法得提取率,结果如表2所示。

由表2可知,随着乙醇体积分数的增大,黄连中总生物碱的提取率逐渐增大,但是增大到一定程度时,提取率又逐渐减小。原因可能是适当水分的存在会促进微波对细胞的作用,使温度上升较快。乙醇体积分数过大,水分则减少,导致黄连的提取率下降。故应取体积分数为60%的乙醇溶液。

2.1.3 微波功率对提取率的影响

准确称取五份黄连粉末(1.0000g),加入15mL60%的乙醇溶液,在微波时间4min,微波温度60℃的条件下,考察微波功率对提取率的影响。按照1.2.2方法得提取率,结果如表3所示。

由表3看出,随着功率的变化,黄连中总生物碱的提取率也有明显变化,在400W时提取率最大。功率过小,细胞内部温度上升缓慢,细胞内压难以超过细胞壁膨胀承受能力,生物碱的溢出受阻,故提取率不大。功率过高,局部升温迅速,可能会破坏生物碱的结构,因此提取率下降。故取微波功率为400W比较适宜。

2.1.4 微波时间对提取率的影响

准确称取五份黄连粉末(1.0000g),加入15mL60%的乙醇溶液,在微波功率400W,微波温度60℃的条件下,考察微波时间对提取率的影响。按照1.2.2方法得提取率,结果如表4所示。

由表4可得,微波提取4min黄连总生物碱的提取率为最大值,而后随着时间的延长提取量下降。原因是微波作用时间太长,黄连中其它醇溶性杂质的溶出与生物碱竞争,导致提取率下降。从节省能耗方面考虑,取4min为微波时间。

2.1.5 微波温度对提取率的影响

准确称取五份黄连粉末(1.0000g),加入15mL60%的乙醇溶液,在微波功率400W,微波时间4min的条件下,考察微波温度对提取率的影响。按照1.2.2方法得提取率,结果如表5所示。

由上表可知,随着温度的升高,黄连中总生物碱的提取率逐渐增大,但是增大到一定程度时,提取率降低。原因可能是温度过高会引发生物碱分解,同时乙醇挥发较快,降低了提取率。综合考虑,温度取60℃为宜。

2.2 提取率的优化

2.2.1 正交试验设计与结果

在单因素实验的基础上,对料液比、乙醇体积分数、微波功率、微波时间、微波温度五个因素进行L16(45)正交试验。正交试验因素水平设计、结果及极差分析见表6所示。

由直观分析表可知,因素对指标影响大小次序为A>E>C>B>D,即料液比>微波温度>微波功率>乙醇体积分数>微波时间,因此黄连总生物碱的最佳提取工艺组合为A3B3C3D3E3,即料液比1∶15(g/mL)、体积分数为60%的乙醇溶液、微波功率400W、微波时间4min、微波温度60℃。

准确称取三份1.00g的黄连粉末,在正交实验所得最佳提取工艺条件下进行三组平行验证实验,结果测得总生物碱平均含量为7.635%。

2.2.2 正交试验结果的方差分析

对表6进行方差分析,结果见表7所示。

由表7可知,料液比、微波功率和微波温度的显著性较高,乙醇体积分数和微波时间的显著性较低。因此,在使用微波辅助提取黄连总生物碱时,应严格把握料液比、微波功率和微波温度,从而提高提取率。

3 结论

1)通过对黄连总生物碱实验中影响因素的研究,由正交优化确定微波辅助提取的最佳工艺条件:料液比1∶15(g/mL)、体积分数为60%的乙醇溶液、微波功率400W、微波时间4min、微波温度60℃,在此条件下,总生物碱的提取率为7.635%。

2)微波辅助提取黄连总生物碱,并采用紫外分光光度法测定黄连中总生物碱的含量,具有溶剂消耗少、提取时间短、提取效率高、灵敏度高、准确度好等优点,有很大的发展潜力和应用前景。

参考文献

[1]肖谷清,龙立平,王姣亮,等.微波、超声及其联用萃取黄连中总生物碱的对比研究[J]. 光谱实验室,2010,27(3):845-848.

[2]于淑萍,叶健.微波提取小檗碱中提取温度的影响[J].皮革化工,2007,24(4):37.

[3]安胜欣,王强,李成南.紫外分光光度法测定黄连中盐酸小檗碱的含量[J].科技信息,2008(26):14.

[4]许沛虎,高媛,张雪琼,等.黄连总生物碱纯化工艺研究[J].时珍国医国药,2007,18(12):3079-3080.

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