倒心盾翅藤总皂苷提取工艺优化

来源 :中国民族民间医药·上半月 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jacychang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  【摘 要】 甾体总皂苷为倒心盾翅藤抗肾结石的活性成分,该研究选用菝葜皂苷元为对照品,以1%茴香醛-硫酸作为显色剂,建立倒心盾翅藤甾体总皂苷含量测定方法。分别评价了乙醇体积分数、液料比、提取温度、提取时间对甾体总皂苷得率的影响,并且进一步通过响应曲面法优选提取工艺为乙醇体积分数50%、液料比15、提取温度100 ℃、提取时间3 h,甾体总皂苷得率为2.37%±0.19%。该提取工艺稳定可行,所得甾体总皂苷生物活性明确。
  【关键词】
  倒心盾翅藤;甾体总皂苷;比色法;响应面设计
  【中图分类号】R284.2   【文献标志码】 A    【文章编号】1007-8517(2021)19-0027-05
  Optimization of Extraction Technology for Total Saponins in Aspidopterys Obcordata Vines
  WANG Wanli1 FAN Xin1 CHEN Xiongmin2 LI Tingting3 YANG Yabin3 LI Yihang4 LI Guang4*
  1.Xishuangbanna Vocational and Technical College, Jinghong 666100,China;
  2.West Yunnan Universtity of Applied Sciences, Jinghong 666100,China;
  3. Peoples hospital of Xishuangbanna Dai autonomous prefecture,Jinghong 666100,China;
  4. Yunnan Branch, Institute of Medicinal Plant, Chinese Academy of Medical Sciences, Peking Union Medical College,Jinghong 666100,China
  Abstract:
  The extracting technology of Total Saponins from Aspidopterys obcordata vines was optimized. Sasaponin was selected as a reference, and 1% anisaldehyde-sulfuric acid was used as a coloring agent to establish a quantitative method for the determination of total saponins of Aspidopterys obcordata vines. The effects of ethanol volume fraction, liquid-to-material ratio, extraction temperature, and extraction time on the yield of total steroidal saponins were respectively evaluated, and the extraction process was further optimized by response surface method as ethanol volume fraction of 50%, liquid-to-material ratio of 15 and extraction temperature of 100 ℃, extraction time 3h, the yield of total steroidal saponin was 2.37%±0.19%. This extraction method can obtain total saponins with clear biological activity, accounting for 2.3% of the quality of medicinal materials, which is stable and feasible.
  Key words:
  Aspidopterys obcordata vines; Total Steroidal Saponins; Colorimetric Method; Response Surface Design
  傣药倒心盾翅藤为Aspidopterys obcordata HemsL.金虎尾科植物倒心盾翅藤的木質藤茎,傣药名嘿盖贯,主要分布于越南、缅甸北部、泰国以及我国的海南、云南等地,生长在山地雨林、沟谷雨林及季雨林的林缘、疏林及灌木丛中[1-2]。该药性涩、凉,有消炎利尿、清热排石之功效,傣族民间常用于泌尿系炎症、感染及结石的治疗,也用于产后消瘦,恶露不尽等症,是傣医传统经方“五淋化石胶囊”的主要组方药材,同时也是目前傣医临床用量最大的一味药材[1, 3]。倒心盾翅藤中含有多种类型的化学成分,包括鞣质、甾体、酚酸、蒽醌、三萜以及黄酮类化合物,经实验证实具有抗炎、抗肿瘤、抗结石等多种药理活性[4-5]。在抗结石活性的研究中,倒心盾翅藤中甾体总皂苷被逐步证实是其抗结石的主要活性成分之一[6-7]。为了更好的满足防治肾结石的需求,也是为了充分开发利用倒心盾翅藤植物资源,本研究对倒心盾翅藤甾体总皂苷的提取方法进行了优化,并对提取物活性进行了验证。
  1 仪器与试药
  1.1 实验仪器 分析天平(美国奥豪斯,DV215CD);小型台式组织脱水机(赛默飞世尔科技,STP 120);组织包埋机(赛默飞世尔科技,HISTOSTAR);全自动切片机(赛默飞世尔科技,HM355S);染色机(赛默飞世尔科技,GEMINI AS);电热鼓风干燥箱(中兴,101型);光学显微镜(OLYMPUS,BX53);离心机(SIGMA,3K15);电热恒温水浴锅(北京永光明医疗器械有限公司,DZKW-S-6);旋转蒸发仪(BUCHI Labortechnik AG,R-210);超声清洗机(宁波科技园区新江南仪器有限公司,JN-500DT);真空泵(莱伯泰科,VP50)。   1.2 实验药材与试剂 倒心盾翅藤药材饮片购于西双版纳傣族自治州傣医医院,保存于样品室,提取前粉碎过筛。菝葜皂苷元(中国科学院成都生物研究所,批号:MUST-18081402,纯度:99.57%);茴香醛(阿达玛斯,批号:P1438355,质量分数:99%以上);无水乙醇(分析纯,天津市风船化学试剂科技有限公司);甲醇(分析纯,天津风船化学试剂科技有限公司);硫酸(分析纯,重庆川东化工有限公司);水为自制纯水。
  2 方法与结果
  2.1 甾体总皂苷的测定方法
  2.1.1 工作溶液的配制 样品溶液:倒心盾翅藤粉末加乙醇回流提取,浓缩、干燥,即得样品。精密称取样品适量,加甲醇,配制成1 mg·mL-1的供试品溶液。对照品溶液:精密称取菝葜皂苷元对照品加甲醇溶解定容,配制成0.2 mg·mL-1的对照品溶液。显色剂:取8 mL甲醇至10 mL棕色容量瓶中,加入1 mL浓硫酸,冷却至室温, 加100 μL茴香醛, 摇匀,即得1%茴香醛-硫酸显色剂[8-9]。
  2.1.2 线性关系考察 取1 mL对照品溶液挥干,加入4 mL显色剂,置100 ℃水浴中保温20 min,冰水浴10 min,补加显色剂至10 mL,以甲醇做空白对照于380~800 nm波长进行扫描[8-10]。菝葜皂苷元在428.5 nm处有最大吸收峰,选择 428.5 nm作为测定波长。
  分别精密吸取对照品溶液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0 mL挥干,显色后于428.5 nm处测定吸光度。以吸光度为横坐标,甾体总皂苷浓度为纵坐标,计算得到回归方程为:y=0.3686x - 0.012,R2=0.9966,线性范围0.04088~0.4088。
  2.2 单因素试验考察及结果
  2.2.1 考察乙醇体积分数对总皂苷得率的影响 选择液料比为11.5、提取温度为75 ℃、提取时间为1.5 h,乙醇体积分数分别为35%、50%、65%、80%、95%、100%,加热提取后浓缩回收乙醇,测定皂苷含量,计算得率。乙醇体积分数为50%时,总皂苷得率最高,为2.15%。当乙醇体积分数超过50%以后,总皂苷得率开始下降,故选择乙醇体积分数为50%最佳,见图1。
  2.2.2 考察液料比对总皂苷得率的影响 在乙醇体积分数为65%、75 ℃、提取1.5 h条件下,液料比分别为4.5、8、11.5、15、18.5、22进行提取,比较总皂苷得率。随着液料比增大,总皂苷得率总体呈上升趋势,液料比达到22时,总皂苷得率2.44%。考虑到实际生产中成本的投入与产率,故选择液料选择15最佳,见图2。
  2.2.3 考察提取温度对总皂苷得率的影响 使用65%乙醇、液料比为11.5,分别在75 ℃、85 ℃、95 ℃、100 ℃下回流提取1.5 h,比较总皂苷得率。随着提取温度的升高,总皂苷得率呈上升趋势。100 ℃时,总皂苷得率达到最高,为2.21%,见图3。
  2.2.4 考察提取时间对总皂苷得率的影响 选择65%乙醇、液料比为11.5、75 ℃分别提取1、2、3 h,计算总皂苷得率如图4所示。随着提取时间增加,总皂苷得率不断增加,达到3 h时总皂苷得率为1.77%。在實际生产中考虑到成本的生产效率,故提取时间选择3 h。如图4所示。
  2.3 Box-Behnken设计-响应面法优选提取工艺及结果 在单因素实验的基础上进行4因素3水平设计,采用Design Expert 10软件设计响应面实验。选取甾体总皂苷得率作为响应值,乙醇体积分数(A)、液料比(B)、提取温度(C)、提取时间(D)自变量进行实验设计。响应面试验设计及结果见表1。
  对表1和表2中的试验结果进行拟合分析,得到倒心盾翅藤中甾体总皂苷提取工艺参数回归方程为: Y=1.43-0.50A+0.079B+0.21C+0.034D+0.37AB-0.21AC+0.018AD+0.37BC+0.095BD+0.084CD。回归模型的P值=0.0008(P<0.01),差异显著,且失拟项P值=0.7412(P>0.05),差异不显著,决定系数R2=0.7575,表明无失拟因素存在,方程与试验拟合度较好,可用于倒心盾翅藤中总甾体总皂苷提取。见表2。
  回归方程各项方差分析表明4个影响因素对倒心盾翅藤中甾体总皂苷含量影响的大小顺序依次为:乙醇体积分数>提取温度>液料比>提取时间,方程一次项(A、C)和交互项(AB、BC)影响都是显著的(P<0.05),方程一次项(B、D)和交互项(AC、AD、BD、CD)影响不显著(P>0.05)。
  各因素两两交互作用对总皂苷含量的影响的3D响应曲面图如图5所示,乙醇体积分数和液料比、乙醇体积分数和提取温度、液料比和提取温度响应曲面图等高线呈椭圆形,表明两因素之间交互作用显著;而提取温度和提取时间、液料比和提取时间、乙醇体积分数和提取时间两因素之间的交互作用不显著。该结果与回归方程方差分析结果一致。
  根据回归模型最优组合分析,最优提取工艺参数为: 乙醇体积分数50.28%、液料比15、提取温度99.99℃、提取时间3h,其倒心盾翅藤中甾体总皂苷得率预测值为2.43%。根据实际情况调整最优提取工艺参数为:乙醇体积分数50%、液料比15、提取温度100 ℃、提取时间3 h进行倒心盾翅藤中甾体总皂苷提取验证试验,3次平行试验实际测得的甾体总皂苷平均得率为2.37%±0.19%,与模型理论预测值之间的相对误差为1.65%,表明所得结果准确可靠。
  2.4 倒心盾翅藤总皂苷生物活性验 人肾小管上皮细胞HK-2复苏后,完全MEM培养基培养于37 ℃,5% CO2浓度的培养箱内,每3天换液一次。细胞生长至85%以上密度时胰酶消化传代,接种到96孔板中,每孔4000个细胞,培养24 h。吸出培养基,加入含有一水草酸钙结晶和倒心盾翅藤总皂苷的无血清MEM培养基100 μL,每孔一水草酸钙含量为28 μg·cm-2,给药组倒心盾翅藤总皂苷含量分别为1.56,3.12,6.25,12.5,25.0μg·mL-1,每个剂量设置3个复孔。空白对照孔加入等体积无血清MEM培养基,培养24 h后,小心移除培养基,每孔加入CCK-8试剂10 μL,继续孵育4 h后,酶标仪中450 nm处测定OD值。计算细胞相对存活率:各组OD值/空白组OD值×100%。结果采用均数加减标准差的方式表示,各组间的比较采用单因素方差分析法,以P<0.05作为差异具有统计学意义。实验结果证明,倒心盾翅藤总皂苷在1.56~25.0μg·mL-1范围内可以明显减轻由草酸钙结晶引起的HK-2细胞的损伤,与模型组比较,差异具有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。这表明,上述工艺获得的总皂苷可通过减少肾小管上皮细胞损伤抑制结石成分的黏附,具有防治肾结石的生物活性。   3 讨论
  皂苷是糖的衍生物,非糖的部分称为苷元。甾体皂苷的苷元部分是螺甾烷的衍生物,主要分布薯蓣科、百合科等植物中,具有抗肿瘤、降血脂、降血糖、抗炎、抗血栓、增强免疫、抗菌等多种功效[11]。倒心盾翅藤中的甾体皂苷成分也是其治疗肾结石有效成分之一。甾体皂苷的检测方法通常有分光光度法和高效液相法。为了优化提取工艺,本研究首先建立了倒心盾翅藤甾体皂苷成分的检测方法。因倒心盾翅藤甾体皂苷成分在液相色谱仪的紫外检测器和蒸发光散射检测器中均无吸收峰,因此采用了分光光度法。分别测试了浓硫酸-甲醇、茴香醛-硫酸、香草醛冰乙酸三种显色试剂,确定经过1%茴香醛-硫酸显色结果较好[9, 12-13]。显色后,菝葜皂苷元和受试样品在428.5 nm处有吸收,据此建立了较为可靠的倒心盾翅藤甾体皂苷比色定量方法。
  甾体皂苷提取工艺包括冷浸提取、加热提取、超声辅助提取、微波辅助提取、酶法辅助提取等多种形式。本研究中应用的是加热提取法,符合工厂生产的常规工艺,并优选了乙醇和水作为提取溶剂,避免了有机试剂的残留。根据单因素实验优选倒心盾翅藤甾体皂苷的提取方法,作为响应曲面试验的因素水平,通过 Box- Behnken 响应曲面法考察乙醇体积分数、液料比、提取温度、提取时间对皂苷得率的影响,确定了最佳的提取工艺为乙醇体积分数50%、液料比15、提取温度100 ℃、提取时间3 h,该条件下甾体总皂苷得率为2.37%±0.19%,与模型预测值相符。所获得的皂苷经过体外细胞实验验证,具有抗肾结石的生物活性。本研究提出的倒心盾翅藤甾体皂苷提取工艺稳定可行,所获得产物药理活性较为明确,为倒心盾翅藤的开发应用提供了参考。
  参考文献
  [1]李海涛,彭朝忠,管燕红,等. 傣药倒心盾翅藤资源调查[J]. 时珍国医国药,2011,22(12):2999-3000.
  [2]张祎,韩玉,郝谜谜,等. 傣药倒心盾翅藤的化学成分和药理作用研究进展[J]. 中国民族民间医药,2020,385(20):68-72.
  [3]李晓花,牛迎凤,元超,等. 傣药倒心盾翅藤化学成分预实验[J]. 中医药导报,2014,20(5):17-21.
  [4]HU M G,LI Y H,  SUN Z C, et al. New polyoxypregnane glycosides from Aspidopterys obcordata vines with antitumor activity[J]. Fitoterapia,2018(129):203-209.
  [5]張娅,项朋志,高敏,等. 傣药嘿盖贯不同提取物对小鼠耳廓肿胀抑制作用的研究[J]. 云南中医中药杂志,2019,40(7):69-70.
  [6]宋美芳,李宜航,李学兰,等. 倒心盾翅藤对肾小管上皮细胞损伤的保护作用[J]. 医药导报,2016,35(3):249-252.
  [7]LI Y, MA G, Lü Y, et al. Efficacy of Obcordata A from Aspidopterys obcordata on Kidney Stones by Inhibiting NOX4 Expression[J]. Molecules,2019,24(10):1957.
  [8]赵建华,宋擎,汪素芳,等. 芦笋总皂苷含量测定的比色法研究[J]. 时珍国医国药,2009,20(8):1962-1964.
  [9]祁雅雯,王荣,赵秋琳,等. 黑刺菝葜中6-酮型甾体皂苷含量测定方法[J]. 北方园艺,2017(1):107-113.
  [10]白云杰,刘凤,张春圆,等. 甾体皂苷分离纯化和含量测定方法研究进展[J]. 饮料工业,2017,20(4):51-54.
  [11]左月明,王亚芳,张忠立,等. 响应面分析法优化回流提取延龄草甾体皂苷工艺研究[J]. 时珍国医国药,2020,31(1):55-57.
  [12]张小鸿,吴杨峥,徐先祥. 不同显色剂对牛膝总皂苷含量测定的影响[J]. 中国实验方剂学杂志,2013,19(21):113-116.
  [13]邓雅婷,刘莉,刘美佑,等. 不同显色剂对续断皂苷含量测定的影响[J]. 时珍国医国药,2011,22(11):2586-2587.
  (收稿日期:2021-02-05 编辑:刘斌)
其他文献
【摘 要】小学是儿童初步进入到学习领域当中的初始阶段,小学数学是小学教育阶段当中涉及到的一个主要学科,在小学数学课程设置工作进行的过程中,应当严格的遵循课程目标当中提出的要求,在新课程标准施行之后,新课改对小学数学教学提出了一些更高的要求,笔者将苏教版小学数学作为实际例子,针对怎样提升小学数学教学效果,提出了一些个人见解,希望可以在日后相关工作人员对这个问题进行分析的时候,起到一定借鉴性作用。  
期刊
【摘 要】 目的:基于數据挖掘方法总结中医药治疗类风湿关节炎的用药规律。方法:检索中国知网数据库(CNKI)、万方数据知识服务平台(Wangfang Data)中中医药治疗类风湿关节炎的文献,构建方药数据库,通过频次统计、系统聚类分析、关联规则分析、复杂网络分析进行研究。结果:共纳入方剂784首,所用药物358味,使用频次共计11671次,使用频数位于前10位的中药分别为甘草、桂枝、白芍、当归、黄
【摘 要】教育游戏的特征具有教育性和游戏性,而它的教育性特征使其能够应用于教学?在教学中运用教育游戏,有利于激发学生对数学知识的学习兴趣,促使学生有效自主学习?此外,教育游戏又结合了教育与游戏的特点,将其用于小学数学教学中既符合学生的实际情况,又提高了教学的有效性?以下本文结合教学实际,探讨了教育游戏在小学数学教学中有效运用的策略?  【关键词】小学数学;教育游戏;应用探析  随着教育事业的不断发
期刊
【摘 要】 目的:评价藏药红景天苷(Salidroside,SAL)对斑马鱼胚胎发育及幼鱼的急性毒性作用,为红景天苷在斑马鱼模型中的研究空白提供理论依据,同时也为后期实验进展奠定基础。方法:在显微镜下挑选6 h(6 hour-post-fertilization,6hpf)及受精后4d(4 days-post-fertilization,4dpf)的斑马鱼胚胎和幼鱼,分别暴露在0.8、1.6、3.
【摘 要】数学是贯穿所有教育阶段的基础课程,在高中教育过程中,数学课程占有十分重要的地位。然而,高中数学课程的知识内容过于概念化、抽象化,导致很多高中学生难以正确掌握数学知识,无法突出数学教学的成效。因此,高中数学教师应秉承先进的教育理念,科学对待教学过程中所出现的生成性问题,并构建有效的生成性课堂,有助于加强学生对知识点的理解与掌握,提高课堂教学的水平与质量。  【关键词】高中数学;生成性课堂;
期刊
【摘 要】高三是学生时代最重要的阶段,这一阶段的学生学业任务重、难度高,且心理压力较大,容易出现“被动学习”的现象,这种情况对其知识复习水平的提高极为不利,严重时甚至会出现厌学情绪。高三生物的复习通常以教师的讲解为主,学生处于被动听写、识记与练习的状态下,学习效果比较有限。在时间紧、任务重的情况下,这种教学模式难以取得良好效果。为了进一步提高高三生物一轮复习质量,本文对学生自主学习能力的提高了进行
期刊
【摘 要】 目的:制备红景天标准汤剂,并建立其质量标准,为红景天配方颗粒的质量控制提供参考依据。方法:按照标准汤剂的制备要求,制备十五批不同产地红景天标准汤剂。以红景天苷作为定量检测指标,计算其出膏率及转移率,采用高效液相色谱法建立标准汤剂指纹图谱,用《中药色谱指纹图谱相似度评价系统(2012版)》 软件进行指纹图谱分析。结果:红景天标准汤剂平均出膏率为24.82 %;红景天苷平均转移率为48.4
【摘 要】 目的:对薏苡仁进行本草考证,为薏苡仁的研究提供理论依据。方法:系统研究薏苡仁相关的本草典籍、现代药典和地方饮片炮制规范。结果:对薏苡仁的名称、外观、产地、传统药效、服用方法及炮制等方面进行考证。结论:药食同源薏苡仁的药性平和,产地多元,用量较多,具有良好的发展及研究。  【关键词】  薏苡仁;本草考证;传统药效  【中图分类号】R281 【文献标志码】 A 【文章编号】1007-851
目的:基于中医传承辅助平台(TCMISS)软件,探讨李逸群教授治疗膝骨关节炎中药处方的用药规律。方法:收集近2年李逸群教授治疗膝骨关节炎的中药处方,应用关联规则apriori算法和复杂系统熵聚类等数据挖掘的方法,分析治疗膝骨关节炎的各中药处方中药物的使用频次、四气五味、归经以及药物间的关联规则,并挖掘出中药核心组合和新处方。结果:对筛选出的137个中药处方进行总结归纳和分析,确定所有处方中各中药的使用频次、四气五味、归经以及药物间的关联规则,挖掘出8个中药核心组合和4个新处方。结论:李逸群教授治疗膝骨关节
【摘 要】 目的:采用薄层色谱法检查金银花配方颗粒中山银花的成分,灰毡毛忍冬皂苷乙为山银花专属含有成分,金银花中不含该成分,鉴别该成分以检查是金银花还是山银花或掺有山银花投料制成配方颗粒。方法:配方颗粒18批,采用薄层色谱法以灰毡毛忍冬皂苷乙对照品为对照鉴别金银花配方颗粒是否检出相对应斑点。结果:5批样品检出与灰毡毛忍冬皂苷乙对照品相应的斑点,可疑以山银花代替金银花投料或投料中掺有山银花。结论:该