星点设计—效应面法优化姜黄素提取工艺
[摘要] 目的 优选姜黄素提取工艺。 方法 以超声波法提取，在乙腈∶0.5%冰醋酸=50∶50，流速1.0 mL/min，柱温35℃，检测波长422 nm的高效液相色谱条件下测量姜黄素含量，再应用星点设计-效应面法对工艺进行考察。结果 最优提取工艺：乙醇浓度70.89%、提取时间49.87 min、液固比15.07∶1，此条件下姜黄素最高得率为3.732%，实际值与理论值RSD为0.53%。 结论 该优选工艺预测性良好，能够为姜黄素进一步的开发利用提供试验基础。
[关键词] 姜黄素；星点设计；高效液相色谱法；提取工艺
[中图分类号] R284.2 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2016）11（c）-0125-04
Optimization of extraction progress for curcumin by Central Composite Design-Response Surface Methodology
XIE Shunlan WU Fangjian▲
Department of Pharmacy， Yangtze River Shipping General Hospital， Hubei Province， Wuhan 430010， China
[Abstract] Objective To optimize extraction process for curcumin. Methods After exteracted by ultrasound-assisted extraction， the content of curcumin was measured by HPLC with acetonitrile： 0.5% glacial acetic acid = 50∶50， the flow rate was 1.0 mL/min， the column temperature was 35℃ and the detection wavelength was 422 nm. The process was then investigated by Central Composite Design-Response Surface Methodology. Results On the condition of 70.89% ethanol concentration， 15.07：01 fold solvent， 49.87 min each time， the highest yield was 3.732%，the RSD between observed and predicted values was 0.53%. Conclusion The curcumin optimum model can be basis for the further development and utilization with it high predictability.
[Key words] Curcumin ； Central composition design ； HPLC； Extraction progress
姜科植物姜黃（Curcuma longa L.），为多年生宿根草本植物，其根茎发达，成丛，多分支；根粗壮，末端膨大呈块根。姜黄有特异气香，性燥温，味苦、辛，具有破血行气、通经止痛、祛风痹痛的作用[1]。其主要有效成分姜黄素是国际公认的天然色素和香料[2]。研究表明，姜黄素具有广谱药理学活性，如神经保护、抗癌[3]、抗氧化[4-6]、抗菌、抗炎[7]、抗病毒，对心脑血管疾病、自身免疫病[8]、呼吸系统疾病、糖尿病、风湿[9]、肝脏疾病[10]都有治疗作用，且安全性好。临床实验发现，即使连续3个月每日口服姜黄素12 g，个体耐受性依然良好[11]。
纯净的姜黄色素为橙黄色结晶粉末，不溶于水，易溶于有机溶剂，对光敏感[12]，不耐热，易降解，碱性条件下易分解[13]。本文基于姜黄素的理化特性采用超声波辅助提取法进行提取。超声波是一种弹性机械振动波，它破坏药材细胞，使溶剂更易扩散到细胞中，从而加速了药材活性成分的溶解[14]，提高了活性成分浸出率。星点设计是效应曲面中最常见的二阶设计[15]，由二水平析因设计加轴点和中心点构成，是一种新型实验设计方法，在药学领域的应用已比较成熟，具有精度高、预测性好等特点[16]。本文应用星点设计-效应面法优选提取工艺，旨在为姜黄素成分的提取优化提供参考。
1 仪器与试剂
1.1 仪器
SK5200H型超声波清洗器（上海科导超声仪器有限公司），CPA225D型分析天平（Sartorius公司），TYS-100型高速多功能粉碎机（浙江省永康市红太阳机电有限公司），台式离心机（武汉赤城生物技术有限公司），SHB-Ⅲ型循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司），岛津SPD-20A液相色谱仪（日本岛津公司），Agilent TC-C18色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）（美国Agilent公司），L6C-1025M柱温箱（荆州市津海化工科技有限公司）。
1.2 试剂
姜黄饮片（湖北金贵中药饮片有限公司，产地广东，生产批号：130202），姜黄素对照品（中国食品药品检定研究院，批号：110823-201004），甲醇、乙腈（色谱纯，国药集团化学试剂有限公司），其他试剂均为分析纯。
2 方法与结果
2.1 姜黄素含量的测定
2.1.1 色谱条件
Agilent TC-C18色谱柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流动相组分A：乙腈；B：0.5%冰醋酸；A∶B=50∶50；柱温为35℃；流速为1.0 mL/min，检测波长为422 nm，进样量20 μL。在此条件下，姜黄素对照品以及姜黄素供试品的色谱图见图1。