超声波法提取苦参总碱的研究

那 娜，纪丽丽

（黑龙江林业职业技术学院，黑龙江牡丹江157001）

苦参碱是苦豆草生物碱的一种，属于苦参碱类生物碱。它是由碳、氢、氧、氮四种元素组成。本试验结合我省植物源苦参的分布情况，论证苦参总碱提取方法的最佳提取条件。通过在对苦参粗提基础上，进一步在不同条件下对苦参总碱的提取。对化学成分进行分析，可以得出在什么条件下对苦参中碱的提取率是最大的，从而更好的为农业发展服务。

1 试验材料与试剂

1.1 原料和来源

苦参来源由哈尔滨市药材公司提供，依据药典所记载的方法鉴定为苦参的干燥根。

1.2 仪器

721-2000分光光度计、SKHZ-D型循环水式真空泵、pHS-25型pH计、JY92-2D超声波细胞粉碎机。

1.3 试剂

95%乙醇、氢氧化钠、溴麝香草酚兰、磷酸二氢钾、无水乙醇、三氯甲烷。

2 试验方法

2.1 苦参碱的超声提取

超声波产生的机械效应和空化效应能增大介质分子运动速度和穿透能力，从而提高成分的提取率。有效的缩短提取时间，节约了溶剂，并且防止了高温对有效成分的影响。

2.1.1 在不同浓度的盐酸的作用下超声对苦参总碱提取率的影响

称取2g苦参粉5份，放入5个烧杯中，依次加入pH值为1～5的盐酸，搅拌均匀，超声提取。提取后进行过滤。滤液静止过夜，放在恒温水浴中蒸干。在往残渣中加5mL无水乙醇。吸取待测液20μl挥干无水乙醇，在加入10mL缓冲溶液，10mL的氯仿摇动2min，静置2h。等氯仿与水层完全分开后以10mL氯仿+10mL蒸馏水做为空白，在苦参碱的最大波长417nm下进行比色，测定其吸光度。

2.1.2 在不同超声时间的作用下对苦参总碱提取的影响

准确称取2g苦参粉5份，放入5个烧杯中，分别加入pH值为5的盐酸搅拌均匀。放入超声波细胞粉碎机中，在时间25,30,35,40,45min，频率为600 kHz的条件下进行粉碎。粉碎结束后进行抽滤。滤液放置过夜。过夜后，放恒温水浴中蒸干。在往残渣中加入5mL无水乙醇。同上吸取待测液20μl挥干无水乙醇，在加入10mL缓冲溶液与10mL的三氯甲烷摇动2min，静置2h。待三氯甲烷与水层分层后以10mL氯仿+10mL蒸馏水做为空白，在苦参碱的最大波长417nm下进行比色，测定其吸光度。

2.1.3 在不同的频率作用下对苦参总碱提取率的影响准确称取5份苦参粉，每份2g分别放入5个小烧杯中，分别加pH值为5的盐酸溶液。同上在细胞粉碎机中粉碎35 min。频率为300,400,500,600,700 kHz的条件下进行粉碎。35 min粉碎后进行抽滤。抽滤后弃去沉淀，滤液进行过夜。过夜结束后放在恒温水浴锅中蒸干。蒸干后残渣中加入5mL无水乙醇。同上吸取待测液20μl挥干无水乙醇，在加入10mL缓冲溶液与10mL的三氯甲烷摇动2min，静置2h。同上待三氯甲烷与水层分层后以10mL氯仿+10mL蒸馏水做为空白实验，在苦参碱的最大波长417nm下进行比色，测定其吸光度。

2.1.4 在不同料液比的条件下对苦参总碱提取率的影响

准确称取料液比为12,16,20,24,28 mL/g的苦参粉，分别放入5个烧杯中，分别加入pH值等于5的盐酸。同上在细胞粉碎机中粉碎35 min，频率为600 kHz的条件下进行。粉碎结束后进行抽滤。抽滤后弃去沉淀，滤液进行过夜。过夜结束后放在恒温水浴锅中蒸干。蒸干后残渣中加入5mL无水乙醇。同上吸取待测液20μl挥干无水乙醇，在加入10mL缓冲溶液与10mL的三氯甲烷摇动2min，静置2h。同上待三氯甲烷与水层分层后以10mL氯仿+10mL蒸馏水做为空白实验，在苦参碱的最大波长417nm下进行比色，测定其吸光度。

2.1.5 正交优选苦参总碱超声提取最佳条件

表1 正交优选苦参总碱超声提取最佳条件Table 1 Orthogonal optimization of optimal ultrasonic extraction conditions of total alkaloids of sophora flavescens

3 结果与分析

3.1 单因素试验及正交优选最佳提取条件

3.1.1 在不同的浓度盐酸条件下对提取率的影响

表2 不同的浓度盐酸条件下对提取率的影响Table 2 The effect of different hydrochloric acid concentration on extraction rate

图1 在不同的浓度盐酸条件下对提取率的影响Fig.1 The effect of different hydrochloric acid concentration on extraction rate

从图可以看出，pH为3时，提取率最高。随着pH值的升高或降低，酸性减小，不利于苦参碱等碱类物质成盐。所以pH=3为最佳条件。

3.1.2 在不同超声时间的条件下对提取率的影响

表3 不同超声时间的条件下对提取率的影响Table 3 The effect of different ultrasonic time on extraction rate

图2 在不同超声时间的条件下对提取率的影响Fig.2 The effect of irradiation time on extraction rate

随着超声的时间加长，细胞破裂，有效物质释放，超声时间为35 min总碱的提取效果最好。但是时间过长，提取的有效成分容易发生降解，使提取率下降。所以，选择35 min是最佳的条件。

3.1.3 在不同频率的条件下对提取率的影响

表4 不同频率的条件下对提取率的影响Table 4 The effect of different frequency on extraction rate

图3 在不同频率的条件下对提取率的影响Fig.3 At different frequencies under the conditions of the extraction yield

频率为500kHz为宜。原因是超声频率可以产生空化作用、粉碎、破壁等。频率越高作用越弱。有效成分释放越困难。所以超声频率过高反而使提取率下降。

3.1.4 在不同料液比的条件下对提取率的影响

表5 不同料液比的条件下对提取率的影响Table 5 The effect of different frequency on extraction rate

图4 不同料液比的条件下对提取率影响Fig.4 The effect of different solid-liquid ratio on extraction rate

从图4可以看出以料液比为24时的碱提取率最高。原因就溶剂量过大，超声作用的范围越大。对有效部位的作用越弱，总碱的提取率下降。

3.1.5 优化盐酸提取法超声条件正交试验

表6 优化盐酸提取法超声条件正交试验Table 6 Hydrochloric acid extraction method to optimize conditions for orthogonal ultrasonic

图5 优化盐酸提取法超声条件Fig.5 Ultrasonic condition of optimization HCl extraction method

超声盐酸提取法的最适合的条件为A3B2C3D1，即采用pH=3、超声频率500kHz、料液比24 mL/g，超声时间45min，为最佳的提取效果，总碱的提取率最大，与单因素试验吻合。在四个影响因素之中，对于提取过程影响的显著程度为：B＞A＞D＞C。

4 结论

4.1 图1在只有浓度变化，超声时间35 min，超声功率600 kHz，料液比1∶10的情况下，PH=3时提取率最大。

4.2 图2在只有超声时间变化时，pH=5，超声功率600 kHz，料液比1∶10的情况下，超声时间在45之间提取率最大。

4.3 图3在只有超声功率变化是，pH=5，超声时间35 min，料液比1∶10的情况下，超声频率在500 kHz，时提取率最大。

4.4 图4在只有料液比变化的情况下，超声时间35min，超声频率600 kHz的情况下，料液比1∶12，的情况下提取率最大。

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