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1、实验与实习 微波法提取洋葱中榔皮素的意义 陈代武， 王芳 ( 邵阳医学高等专科学校， 湖南 邵阳 4 2 2 0 0 0 ) 摘要: 拼皮素属黄酮类化合物， 蔬莱中以洋葱的含量较高， 在临 床上主要用于心血管疾病的治疗。它具有抗疮、 防疹的作 用， 近年来对这方面开发应用的研究较多。 也可做食品添加剂。 用徽波法从洋葱中 提取拼皮素与经典提取方法相比， 具有提 取率高、 费时少、 耗能 低等优点， 不仅可提高洋葱的利用率， 而且还可以降低拚皮紊研究和应用的成本， 因此， 本研究具有非 常重要的意义。 关挂词: 徽波法; 洋葱; 拼皮素; 意义 中图分类号: R一 3 3 1文献标识码: B文章
2、编号: 1 6 7 1 一 1 2 4 6 ( 2 0 0 6 ) 1 6 一 0 1 1 8 一 0 2 微 波 辅 助 提 取 技 术( m i c r o w a v e a s s is te d e x t r a c t io n te c h n o lo g y , 简称M A E ) 是中草药有效成分提取的一项新技术， 它是通过偶 极子转动和离子传导2 种方式里外同时加热， 具有许多优点: 能量利用率高; 质量高， 可有效地保护药用植物中的有效成分; 提取率高; 选择性高; 省时; 低能耗且无污染。而传统的热萃取 法是以热传导、 热辐射等方式由 外向里进行， 能量利用率低。
3、尽 管第一篇报道微波技术用于有机化合物萃取的文献 川 是在 1 9 8 6 年， 但近些年该技术却发展迅速， 其应用范围也在不断扩 大。 但是微波辅助提取技术在中草药有效成分提取中的应用才 刚刚起步， 湖南省医学信息研究所的最新结果表明， 微波技术 提取洋葱中棚皮素的文献还未见报道。 本文就微波法提取洋葱 中棚皮素及其意义做探讨。 1徽波辅助提取洋葱中的椒皮素 在传统的萃取过程中，能量首先无规则地传递给萃取剂， 然后萃取剂扩散进人基体物质， 再从基体溶解或夹带多种成分 扩散出来， 即遵循加热、渗透进基体、溶解或夹带。渗透出 来 的模式。 微波加热是透人物料内部的能量被物料吸收转换成热 能对物料
4、加热， 形成独特的物料受热方式， 整个物料被加热， 无 温度梯度， 具有均匀性的优点。同时， 微波加热又具有选择性， 即不同介电常数的物质， 其吸收微波能的程度不同， 由此产生 的热能及传递给周围环境的热能也不相同。在微波场中， 吸收 微波能力的差异使得基体物质的某些区域或萃取体系中的某 些组分被选择性地加热， 从而使得被萃取物质从基体或体系中 基金项目: 湖南省教育厅科学研究基金项目( 0 5 0 2 3 ) 分离， 进入到介电常数较小、 微波吸收能力相对较差的萃取剂 中2 1 。 鉴于微波加热具有选择性等特性， 在实验过程中， 我们考 虑了 影响微波辅助萃取的4 个参数( 粒度、 水分含量
5、、 萃取时间 及功率) ， 按照四因家三水平L , ( 3 ) 设计 ( 见表1 ) ， 并进行实 验， 得出了最佳萃取条件: 粒度6 0 - 9 0目， 水分含量为2 5 %， 功 率为1 0 0 W， 萃取时间为l O m i n 。 同时在设定的实验条件下， 微波 辅助提取洋葱中 榔皮素的 产率为0 . 0 3 4 m g / g ， 分别与普通加热 回流法和室温浸演法做比 较， 其产率分别提高约3 1 %和3 6 %， 而且提取时间大大缩短, M A E 提取时间仅是普通加热回流法的 1 / 1 2 ， 是室温浸渍法的1 / 1 4 4 . M A E与普通加热回流法和室温 浸渍法相比
6、， 具有快速、 高效的特点， 大大节约了能源。 表 1 正交实验设计因素与水平 水平粒度( 目)水分含V %)时间( m i n )功率( 司 005000 ，人月，7 5 t o 气05 1122 906040 604020 2愈义 懈皮素( Q u e r c e t i n ) 属黄酮类化合物， 存在于许多植物的 花、 叶、 果实中。 在蔬菜中以洋葱的含量较高， 有文献报道【3 - 5 1栅皮 家对缺血再灌注性心律失常有改善作用， 根皮素有降低血压， 增强毛细血管抵抗力， 减少毛细血管脆性、 降血脂， 扩张冠状动 脉， 增加冠脉血流量作用; 有增强心肌收缩力， 舒张肠平滑肌， 降低血压，
7、 降低胆固醇， 降低血小板膜脂质流动性， 免疫抑制和 抗过敏作用， 抗癌防癌作用; 有祛痰、 止咳、 平喘作用， 是黄酮类 化合物中具有较高药用价值的化合物之一; 也( 下 转第1 2 0 页) 功能( 如血压、 呼吸、 生物电实验同步进行) ， 或将以 往2 个单元 的实验， 生理学与病理生理学、 生理学与药理学相近似的实验 一起做， 就可以有较充分的时间让学生动手， 同时还可以看到 综合性实验反应， 加深理解机体在正常情况下、 病变情况下、 用 药情况下的整体调节机能。 又可以在用品不增加的情况下使实 验分组增加， 使人人动手参与实验成为可能，以达到实验的教 学目 标。 3 . 3浑化裸在
8、改 革 目 前， 我院的“ 三理” 实验还是各自 为政， 由于课时少、 任务 重， 难以摆脱传统观念的束缚、 深化课程改革。 如机能学能将部 一1 1 8一 分 “ 三理” 实验有机结合成为一门独立的课程， 对学生进行系 统、 规范、 创新的实验教学， 为学生提供一个理论联系实际的动 手机会， 为学生发挥创造性思维提供一个思考和实践的空间是 很有利的， 这一理念已 是许多同行的共识。 这样， 机能学课程才 能最大限度地发挥功能实验室仪器、 设备的作用。 总之， 功能实验室的 建立使我院的基础医学实验条件上了 一个新台阶， 为深化基础医 学课程改革创造了条件。 作为新生 事物， 难免存在一些局限
9、性和认识上的不足， 希望同道不断达 成共识， 使功能实验室发挥更大的作用， 为培养高素质的医学 人才服务。立 由 表3 可知， A , B , C , D四因素的 F 值分别是3 . 0 6 , 1 . 1 7 , 2 . 9 9 , 1 . 0 0 ， 即四因素影响包封率的 顺序也是药胶比 分散剂 搅拌速度固化时间， 说明方差分析与直观分析结果一致。 2 . 3今于侧定 2 . 3 . 1波长选择 精密称取适量茶碱原料， 用0 . l m o l / L H C l 溶 液溶解配成一定浓度的药液， 在 1 9 0 - 4 0 0 n m波长范围内 进行 扫描， 在1 9 5 一 2 0 5
10、n m波长处有最大吸收， 在2 7 0 n m波长处有次 吸收峰。根据文献(5 ) ， 在2 7 0 n m波长处辅料明胶、 阿拉伯胶及 0 . l m o l / L H C 1 溶剂对茶碱的吸收峰无明显影响， 故选择2 7 0 n m 为测定波长。 2 . 3 . 2标准曲线绘刹 精密称取6 5 干燥到恒重的茶碱对照 品 约1 0 0 m g ， 置于l O O n t l 容量瓶中， 加0 . l m o l / L H C l 溶液定容， 依次稀释成浓度为0 . 0 0 1 , 0 . 0 1 , 0 . 1 , 0 . 5 , 1 . 0 , 3 . 4 , 6 . 4 , 8 .
11、0 , 1 2 . O W g / n i l 的溶液。 按分光光度法， 在2 7 0 n m波长处测定吸收 度。溶液浓度对吸收度回归， 得到标准曲线方程: A = 0 . 0 5 4 9 C ( r = 0 . 9 9 9 8 , n = 3 ) ， 表明 茶碱在0 . 0 0 1 一 1 2 . O A g / m l 范围内 线 性关系良好。 2 . 4钾敌众的侧定 精密称取一定量茶碱微囊置于转篮中， 按照中国 药典2 0 0 0 版附录X o s 1 的方法， 于2 7 0 n m波长处测定吸收度， 代人上述方 程， 求出平均累积释放度， 结果见表4 、 表5 。 结果表明， 9 批茶
12、碱 微囊释药均很缓慢， 批次之间差异较大。 裹4茶碱微班累积释放度测定结果( %) 表5平均累积释放度与 t t i l 的关系 溶出时间平方根( t 勺 平均索积释放度( Q ) 1 . 41 4 1 . 7 3 22 . 4 4 0 5 . 71 7 . 3 08 . 8 7 9 . 9 3 1 2 . 7 0 Q二 0 . 2 0 7 t “一 0 . 1 2 3 5 ( r = 0 . 9 9 4 9 ) 累积释放时间( h ) 序号 t 2 3 4 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 平均释放度 2 . 8 8 2 . 8 4 2 . 6 2 3 . 6 5 8 . 81 4 .
13、 1 3 6 . 9 7 1 1 . 4 5 8 . 0 4 5 . 71 3 . 0 6 3 . 1 8 2 . 9 3 4 . 1 0 9 . 2 0 8 . 0 2 1 2 . 9 0 1 3 . 51 8 . 7 7 7 . 3 0 6 . 9 3 3 . 2 2 3 . 9 3 4. 8 3 1 0. 2 2 8 . 7 8 1 4 . 1 6 1 4 . 9 3 1 2 . 7 9 8 . 8 7 7 . 4 6 3 . 3 9 4 . 8 5 4 . 9 9 1 0 . 5 9 1 2 . 4 5 1 4 . 5 4 1 6 . 5 5 1 4 . 5 3 9 . 9 3 9 .
14、 9 5 4 . 5 8 6 . 9 9 5 . 9 3 1 2 . 4 7 1 6 . 6 7 2 1 . 5 9 1 6 . 7 6 1 9 . 4 0 1 2 . 7 0 注: 尽 积 释 放 ( % ) 二 浓度x 稀 释 倍 数 从 表5 可 知， 茶碱 微囊释放过程中， Q 与t “ ， 呈良 好的 线性 关系， 释 放机制符合H i g u c h i 方程。 3 讨论 ( 1 ) 为了 便于用固 体药物制备微囊， 文献中有采用菜油做分 散剂的报道。 复凝聚法制备微囊的常用温度为5 0 9 0 ， 微囊易成 形， 且囊形较好。 但在此温度时， 茶碱在水中有一定溶解性。 为 了减少
15、药物在母液中的溶解， 本试验采用了油相分散剂， 先将 茶碱与分散剂混合， 再与囊材溶液相混， 由于分散剂是油性物 质， 很易与水性囊材溶液形成0 / W型乳液。 本文采用了 菜油、 液体石蜡及麻油3 种分散剂， 经比 较液体石蜡效果较好。 ( 2 ) 经 正交试验筛选， 复凝聚法制备茶碱微囊的最佳工艺为药胶比为 0 . 2 : 2 , 搅拌速度为1 0 0 r p m ， 固 化时间为3 0 m i n ， 最佳分散剂是 液体石蜡。 经验证， 此工艺制得微囊的包封率可达7 0 %。 ( 3 ) 释 放度试验表明， 茶碱微囊有缓释作用， 将其装人胶囊后服用， 将 延缓药物释放， 有效克服了血药浓
16、度峰谷现象， 减少了给药次 数， 可望为临床用药提供一个安全、 有效的新剂型。 参考文献: 1 1 T h e R o y a l p h a r m a c e u t i c a l S o c i e t y . T h e E x t r a P h a r m a c o p o e i a M . L o n d o n : 1 9 9 6 . 1 6 5 7一1 6 6 5 . 2 l 张涛， 张文伟， 陈文珍. 四种茶碱缓释制剂释放度比较【 J l .现代应 用药学， 1 9 9 8 , 1 5 ( 2 ) : 2 6 . 3 陆 彬. 药剂学实验 M l . 北京: 人民 卫
17、生出 版社， 1 9 9 7 . 1 6 卜 1 6 2 . 4 l 尚北城， 徐贵丽， 张青， 等. 酮康噢微囊的制备与含量测定【 J l . 广东 药学院学报， 2 0 0 1 , 1 7 ( 4 ) : 2 7 6 . 5 ) 苏李， 章贵杰. 蓖麻油微囊的研制 J 中草药，1 9 9 8 , 2 9 ( 1 2 ) : 8 1 0 . 6 l 国家药典委员会. 中华人民共和国药典【 M l . 北京: 化学工业出版 社， 2 0 0 2立 徽 班 重x 药 物 百 分 含 t X 1 0 0 % ( 上接第1 1 8 页)可用于食品添加剂。因此开发榭皮素的研究， 发展快速、 高效的提取
18、方法， 必将推动对恶性肿瘤的有效治疗 和我国医学领域的新发展， 在食品方面也具有广阔的前景。 目 前， 植物中黄酮类化合物的提取多数采用经典的加热回 流法、 有机溶剂浸泡萃取法、 碱沉淀法、 大环树脂提取法、 超临 界法等 6 1 。而植物中 有效成分的提取大多数采用醇提或水蒸气 蒸馏等方法， 采用微波辅助技术的报道还不多。 采用微波辅助 提取洋葱中栅皮素的文献还未见报道。经典的冷浸法、 渗滚法 和回 流法各有优缺点。 冷浸法虽不需加热， 但提取时间长， 效率 低。 渗滚法由 于保持一定的浓度差， 所以提取效率较高， 浸液杂 质较少， 但费时较长， 溶剂用量大， 操作麻烦。回流法效率较冷 浸法
19、和渗流法高， 但含受热易破坏成分的药材不宜用此法。 微波辅助提取技术不仅产率高， 提高了药用植物的利用 率， 并且大大地缩短了提取时间， 节省了能源， 是一种适合于洋 葱中棚皮素的快速、 高效的提取方法， 不仅提高了洋葱的利用 率， 而且还可以降低榭皮素在临床上应用的成本， 特别是在治 一1 2 0一 疗癌症研究方面。 同时微波法也是提取中草药有效成分的一种 有效、 可行的方法， 它的广泛应用不仅提高了自 然资源的开发、 利用率， 也必将推动中医学的快速发展， 因 此在医学和食品 领 域具有非常重要的意义。 参考文献: 1 G a n z l e r K , S a l g o A , V a
20、 l k o KJ . J C h r o m a t o g r A J . 1 9 8 6 , 3 7 1 : 2 9 9 . 2 l 陈猛， 袁东星， 许鹏翔. 微波萃取法研究进展I J l . 分析测试学报， 1 9 9 9 , 1 8 ( 2 ) : 8 2 一 8 6 . 3 李云峰. 摒皮素代谢的 研究进展U l . 生理科学进展， 2 0 0 2 , 3 3 ( 1 ) : 5 35 5 . 4 l 宋玉娇， 姚凌云， 曹蔚， 等. 摒皮素的药理作用研究近况【 J l . 西北 药学杂志， 2 0 0 2 , 1 7 ( 1 ) : 4 0 一 4 2 . 5 l H a r b o r n e J . B . I n p r o g re s s i n c l i n i c a l a n d b i o l o g i c a l 二 h M . N e w Y o r k . 1 5一3 2 7 . 6 李苑， 张敏. 中草药中黄酮类化合物提取工艺的概况I J l . 广东药 学， 1 9 9 9 , 9 ( 2 ) : 4 一 6 . A