提取方法范文10篇

时间:2023-03-15 04:03:45

提取方法

提取方法范文篇1

【关键词】薄荷挥发油薄荷醇提取方法

Abstract:ObjectiveTocomparetheextractionyieldofvolatileoilandmentholfromMenthahaplocalyxBriq.bydifferentextractionmethods.MethodsThevolatileoilwasextractedbysteamdistillation,cold-soaked,ultrasound,supercriticalcarbondioxideextraction,andthecontentofmentholwasdetectedbyGC.ResultsTheextractionyieldofvolatileoilandmentholforsupercriticalcarbondioxideextractionwere2.43%and1.77%,forultrasoundextractionwere1.34%and1.09%,forcold-soakedextractionwere1.27%and1.02%,forsteamdistillationextractionwere1.15%and0.90%.ConclusionSFE-CO2istheoptimalmethodtoextractvolatileoilfromMenthahaplocalyxBriq..

Keywords:MenthahaplocalyxBriq.;Volatileoil;Menthol;Extractionmethod

薄荷MenthahaplocalyxBriq.为唇形科薄荷属植物,是我国常用的传统中药之一,又是一种重要的香料植物。薄荷有疏风、散热、解毒的功效,用于治疗风热感冒、头痛、目赤、咽喉肿痛、牙痛等[1]。薄荷中主要成分为挥发油,挥发油中主要有效成分为薄荷醇(俗称薄荷脑)。如何提高薄荷油出油率和薄荷醇得率是薄荷油提取工艺研究的主要内容之一。目前国内外对薄荷挥发油的提取主要以水蒸气蒸馏为主[2~4]。本实验运用4种不同方法提取薄荷油,并用气相色谱测定薄荷醇含量,试图通过不同方法的比较,寻找薄荷油的最佳提取方法。

1仪器与材料

1.1仪器HA1215005型超临界萃取装置(江苏南通华安超临界萃取有限公司);岛津2010型气相色谱仪;超声波清洗器(昆山超声波仪器有限公司);FZ102型植物试样粉碎机;挥发油提取器;旋转蒸发仪;电热套;电子天平。

1.2材料薄荷来自江苏省东台地区,7月下旬采其地上部分,阴干切片,粉碎。经江苏省中国科学院植物研究所郭荣麟研究员鉴定为唇形科薄荷属植物薄荷(MenthahaplocalyxBriq.)。

薄荷醇(中国药品生物制品检定所);醋酸乙酯(上海化学试剂厂)。

2方法与结果

2.1提取方法

2.1.1水蒸气蒸馏法提取称取粉碎好的薄荷200g,置挥发油提取器中,加水1000ml,按《中国药典》2000版附录ⅩD挥发油测定法提取挥发油。提取6h,收集薄荷油。用无水硫酸钠脱水,滤纸过滤。

2.1.2冷浸法提取称取薄荷粉末20g,用600ml石油醚室温浸泡3次,每次用200ml溶剂,浸泡时间为3h/次,合并提取液,将滤液在旋转蒸发仪上蒸去石油醚,以下同2.1.1项处理。

2.1.3超声波法提取称取薄荷粉末20g,以200ml石油醚为溶剂,超声提取3次。超声频率40kHz,提取时间为30min/次。合并提取液,将滤液在旋转蒸发仪上蒸去石油醚,以下同2.1.1项处理。

2.1.4超临界CO2法提取取薄荷粉末1.3kg,装入萃取釜。在萃取压力为9MPa,萃取温度为50℃,CO2流量为25L/h的条件下,萃取1.5h,收集薄荷油,以下同2.1.1项处理。

2.2薄荷油出油率比较按上述方法分别提取薄荷油,并计算出油率。水蒸气蒸馏法提取薄荷油的得率为1.15%,冷浸法提取薄荷油的得率为1.27%,超声波法提取薄荷油的得率为1.34%,超临界CO2法提取薄荷油的得率为2.43%。

2.3薄荷醇含量测定

2.3.1对照品溶液的制备精密称取薄荷醇对照品1.5mg于1ml容量瓶中,加醋酸乙酯至刻度,摇匀,即得浓度为1.5mg/ml的对照品溶液。

2.3.2样品溶液的制备准确称取按上述方法提取得到的薄荷油适量,置于5ml容量瓶中,加醋酸乙酯至刻度,摇匀,即得样品溶液。

2.3.3气相色谱条件色谱柱为ZBWAX弹性石英毛细管柱(30mm×0.25mm,0.25μm),柱温80℃,恒温2min,程序升温5℃/min至110℃,保持1min;程序升温3℃/min至150℃,保持1min;程序升温6℃/min至170℃;气化室温度240℃;载气为高纯N2(99.99%);检测温度240℃(FID);分流比20∶1。

2.3.4标准曲线的绘制分别精密吸取2.3.1项下对照品溶液1,2,3,4,5,6μl注入气相色谱仪测定,以峰面积为纵坐标,进样量(μg)为横坐标,绘制标准曲线,得回归方程y=1E+06x+73107,r=0.9998。结果表明在1.5~9.0μg范围内,对照品进样量与峰面积呈良好的线性关系。

2.3.5稳定性实验取水蒸气蒸馏法提取得到的薄荷油样品溶液,分别于0,2,4,6,10,12h进行测定,每次进样2μl,结果表明薄荷醇峰面积的RSD为1.26%,因此可以在12h内进行测定。

2.3.6精密度实验选取水蒸气蒸馏法提取所得薄荷油样品,在相同的色谱条件下重复进样6次,2μl/次。结果表明薄荷醇色谱峰的RSD为1.02%。

2.3.7重现性实验取水蒸气蒸馏法提取所得薄荷油样品,平行取6份进行测定,结果表明薄荷醇平均含量为78.31%,RSD为1.73%,说明样品测定具有较好的重现性。

2.3.8回收率实验精密称取已知薄荷醇含量的水蒸气蒸馏法提取得到的薄荷油样品5份,分别加入2.3.1项下薄荷醇对照品适量进行测定,并计算回收率,结果平均回收率为97.34%,RSD为2.05%。

2.3.9样品含量测定按上述色谱条件,对2.3.2项下的样品溶液进行测定。结果见表1。由表1可知,四种提取方法得到的薄荷油中薄荷醇含量高低顺序依次为:超声波法>冷浸法>水蒸气蒸馏法>超临界CO2法。薄荷醇得率的大小顺序为:超临界CO2法>超声波法>冷浸法>水蒸气蒸馏法。

表1不同提取方法提取的薄荷油中薄荷醇含量的比较(略)

薄荷醇得率(%)=出油率×薄荷醇含量×100%

3讨论

冷浸法和超声波法提取薄荷油的出油率和薄荷醇含量都比水蒸气蒸馏法高。在薄荷油的现实生产,通常采用水蒸气蒸馏法进行生产,因为冷浸法和超声波法都使用了有机溶剂,容易造成溶剂残留。另外,水蒸气蒸馏法提取相对操作简单,成本较低,因此在生产中应用较广。

4种提取方法中,超临界CO2法提取薄荷油的出油率最高。这是因为超临界CO2提取过程在密闭系统中进行,且操作温度低,因此萜烯类成分不易损失,热不稳定性成分及易氧化的组分也不会受到破坏,同时部分高沸点的成分也被提取出来。

薄荷油的提取,不但要考虑主要有效成分含量,而且要考虑它的得率。在超临界CO2法提取中,薄荷油中薄荷醇含量较低,但由于出油率高,因此薄荷样品中薄荷醇得率比其它提取方法高。

超临界CO2提取的薄荷油出油率和薄荷醇得率高,而且具有操作温度低、无毒害、效率高、操作简单等优点,能够保证有效成分及产品质量的稳定性及安全性,同时又不会对环境造成污染。因此,薄荷油的4种提取方法中,超临界CO2提取法是最理想的方法。

【参考文献】

[1]国家药典委员会.中国药典,Ⅰ部[S].北京:人民卫生出版社,2000:6097.

[2]魏新国,董岩.野生薄荷挥发油化学成分的GCMS分析[J].烟台师范学院学报(自然科学版),2003,19(2):116.

提取方法范文篇2

1宇宙射线响应谱校正模型

在远离海岸线的深海上空1800m及以上高空实测的航空γ能谱可认为仅由宇宙射线和仪器设备自身放射性的响应谱组成[15]。从理论上来说,航空γ谱仪对仪器设备自身放射性的响应谱与探测高度无关,可将其作为航空γ谱仪对宇宙射线响应谱剥离效果的比对依据。1997年Minty[16]认为可利用幂函数来描述H探测高度上航空γ谱仪对宇宙射线的响应谱中第x道计数CH,x:CH,x=BBH•Ex−1.3(1)式中:Ex为航空γ能谱第x道所对应的能量,刻度方法详见文献[17];BBH为拟合系数,随探测高度H变化。为了避免天然放射性核素的影响,可采用2.85−3.03MeV范围内的实测谱分布来拟合BBH值。将相应探测高度上的实测航空γ能谱与式(1)反演得到的宇宙射线响应谱对应道计数相减,获得航空γ谱仪对仪器设备自身放射性响应谱随探测高度的相对变化规律(图1),可以看出湮灭辐射峰后各道计数基本重合,说明此能区内宇宙射线估计准确。但湮灭辐射峰前各道计数不重合,这是因为宇宙射线中的µ+介子等衰变产生了大量正电子并发生湮灭放出0.511MeV的γ射线,且该辐射对航空γ能谱低能区的影响不可忽略,其强度随探测高度而增大,说明宇宙射线产生的湮灭辐射[18]随穿透大气层厚度而改变。1.1宇宙射线中湮灭辐射峰强度校正模型在测区内一平坦区域让搭载航空γ谱仪的飞机平缓从地面起飞盘旋爬升至3000m高空,获得不同探测高度的实测航空γ能谱数据。考虑到航空γ能谱测量时间间隔1s,随探测高度升高,单位时间实测航空γ能谱受统计涨落影响更大,在数据处理时,以200m探测高度间隔统计实测航空γ能谱的平均谱。利用自适应峰形切削法扣除本底[19]、多高斯函数Levenberg-Marquardt算法拟合[20]获得湮灭辐射峰净面积NHT随探测高度H的变化规律如图2所示。采用谱线比法[21]获得地面Tl-208产生的湮灭辐射对NHT的贡献量NHG,两者相减则为宇宙射线对NHT的贡献量NHC。拟合得到NHC随探测高度H的变化规律如下(拟合优度R2=0.9742):NHC=0.0121H−1.4635(2)图2湮灭辐射峰净面积组成Fig.2Compositionofthenetcountrateofannihilationradiation.由于飞行过程中高度难以稳定,难以运用式(2)进行野外校正。而宇宙射线越多,其产生湮灭光子也就越多,得到NHC与宇宙射线道计数NHL间的变化关系如图3所示,拟合方程(拟合优度R2=0.9672)如下:NHC=0.1083NHL−13.219(3)图3NHC与NHL间的关系Fig.3RelationsbetweenNHCandNHL.因单个航空γ能谱测量时间短,NHL亦受到统计涨落的影响,后续研究中将采用测区内高差5m范围内的航空γ能谱宇宙射线道计数平均值来表征。1.2宇宙射线中湮灭辐射响应谱MC模拟由于宇宙射线中µ+介子等衰变产生的湮灭辐射在空气介质中的质量衰减系数为0.0861075cm2•g−1[22],则在密度为0.001293g•cm−3的空气中半衰减厚度为62.26m,说明有650m的空气可将湮灭光子几乎完全衰减掉。在采用MC模拟航空γ谱仪对宇宙射线中湮灭光子的响应谱时,应将航空γ谱仪放置在圆柱体(直径与高均为650m)空气介质中。为减小模拟空间体积,通过介质互换原理,将空气密度提升100倍,此时圆柱体尺寸可减小至原来的1/100,模型图如图4所示。采用MC模拟软件GEANT4编写上述模型,源粒子强度分布按式(2)设置,抽样总数设置为4×1011个,模拟结果如图5所示,不确定度为0.78%。图4宇宙射线中湮灭辐射响应谱MC模拟模型Fig.4MCsimulationmodelofresponsespectrumirradiatedbyannihilationradiationincosmicrays.图5宇宙射线中湮灭辐射的MC模拟响应谱Fig.5MCsimulationresponsespectrumirradiatedbyannihilationradiationincosmicrays.1.3校正效果分析运用式(3)及图5响应谱反演获得图1中6个探测高度上航空γ谱仪对宇宙射线响应谱,并从图1中去除后结果如图6所示。可以看出,此时不同探测高度上航空γ谱仪对仪器设备自带放射性的响应谱基本吻合,与理论规律相符,证实了上述方法的有效性。后续研究中将图6中所有谱线的平均谱作为航空γ谱仪对仪器设备自带放射性的响应谱。图6不同探测高度仪器设备自带放射性本底谱再估计Fig.6Estimatebackgroundofgammaradiationfrominstrumentationbythemethodinthispaperatdifferentheights.

2大气氡子体响应谱的近似替代

在航空γ谱仪对平衡天然铀系地层的响应谱MC模拟时,输入源项为平衡天然铀系中每百次衰变产生量大于1的特征γ射线[13−14,23],源自234Th、226Ra、214Pb、214Bi和210Pb这5种放射性核素。前两种放射性核素产生的特征γ射线最大能量为186.211keV,说明仅对航空γ谱仪响应谱中低能谱段有贡献,影响人工放射性如214Am的定量精度;仅占模拟特征γ射线源粒子数不到7%,说明影响量可近似忽略。后三者则为大气氡子体,说明在MC模拟时源抽样粒子能谱分布近似相同。以下详细探讨采用“航空γ谱仪对平衡天然铀系地层的响应谱”替代“航空γ谱仪对大气氡子体的响应谱”的可行性。结合上述分析,可近似采用式(4)表征内陆大面积湖泊H探测高度上实测航空γ能谱第x道计数yH,x:yH,x=Sx+CH,x+NHC•Dx+cU•UH,x+cTh•TH,x+cK•KH,x+εx(4)式中:Sx为仪器设备自带放射性对航空γ能谱第x道计数的贡献;CH,x+NHC•Dx为宇宙射线响应谱中第x道计数;UH,x、TH,x和KH,x分别表示MC模拟得到仅含平衡235U&238U系、平衡钍系和40K的地层上H探测高度上航空γ谱仪响应谱(特征峰区最大计数归一化)第x道的计数(详见文献[14]);cU、cTh和cK为待拟合参数;εx为航空γ能谱第x道实测计数与上述各组成总计数率间的差值;其余符号同前所述。拟合代码采用MINUIT软件包[24]。对水库内陆上空8个探测高度(60m、90m、120m、150m、180m、210m、240m、270m和300m)上实测航空γ能谱(合计60s累积测量谱)进行拟合,得到拟合参数cU、cTh和cK的结果如图7所示,典型全谱拟合结果如图8所示,8个探测高度全谱拟合相对偏差均在±3.63%以内。图7内陆水库上拟合参数值随高度变化规律Fig.7Verticaldistributionoffittingvaluesabovethewaterofareservoirs.图8内陆水库上210m高空航空γ能谱拟合效果Fig.8Fittingeffectofairbornegamma-rayspectrumabovethewaterofareservoirswhenH=210m.从拟合结果可以看出:1)水域上空40K的贡献为0,说明40K发射的特征γ射线被空气衰减几乎殆尽,影响可基本忽略。2)各道计数的主要贡献来源于大气氡子体所发射的γ射线,数据变化规律与文献[21]的对数增长规律类似,说明这部分计数主要为大气氡子体的贡献。3)结果中显示存在少量钍系特征γ射线的贡献,且cTh拟合值成微弱增大趋势,可能源自水域周围地层中的钍系特征γ射线(能量较高的如2.62MeV,穿透能力更强)、空气中220Rn子体等的贡献。综上所述,采用“航空γ谱仪对平衡天然铀系地层的响应谱”替代“航空γ谱仪对大气氡子体的响应谱”是可行的。

3人工辐射环境下实验验证及效果分析

3.1活度反演将137Cs(活度2.588×109Bq)和60Co(活度1×108Bq)点源摆放在单箱晶体底面中心,用氢气艇将单箱晶体升至不同高度(范围5−85m、间隔10m)测得不同探测高度下的实测航空γ能谱,并用式(5)拟合:yH,x=Sx+CH,x+NHC•Dx+cU•UH,x+cTh•TH,x+cK•KH,x+∑cj•IjH,x+εx(5)式中:,jHxI为第j种人工放射性核素面源上H探测高度处实测航空γ能谱中第x道计数;cj为对应待拟合参数;N为人工放射性核素的种类。从图9的拟合效果来看,0.2−2.285MeV(17−192道)间各道计数拟合效果俱佳。利用自适应峰形切削法扣除本底[19]、多高斯函数Levenberg-Marquardt算法拟合[20]获得的特征峰净面积计算得到不同探测高度H下的探测效率值,结合cj拟合值,反推出各探测高度H下地面点源活度与计量标准值间的相对偏差如表1所示,可以看出在探测限[23]范围内吻合度在±15%以内,说明拟合方案正确可靠。3.2辐射热点定位地面查证确定有一废弃137Cs源被埋在地面以下10cm处,对离源中心垂直距离为20m处已进行的580s航空γ能谱测量(飞行速度为70km•h−1、飞行高度为75m,单谱测量时间为1s,137Cs源横坐标为298s)数据进行分析,得到总道计数率(0.4−3MeV)IT分布曲线如图10上部实线所示;为减小统计涨落的影响,采用聚类分析的NASVD方法[25]对航空γ能谱平滑(平滑后航空γ能谱第x道计数为xHy,),平滑能谱的总道计数率TI如图10上部点状线所示;利用xHy,代替式(5)中yH,x,得到拟合谱的总道计数率TI′变化规律。可以看出,从上述三者的变化规律中无法获取人工源的位置信息。平滑后航空γ能谱中VGC的变化规律如图10中部虚线所示。计算发现VGC的平均值为4.002、方差为0.270,可以看出大于3倍标准差的异常值横坐标范围分别为34−36s和296−301s,说明亦受天然放射性影响难以有效定位人工放射性热点的位置。将拟合谱中宇宙射线、仪器设备自身放射性、大气氡子体、40K、铀系和钍系的响应谱剔除,剩余谱中总道计数率TI′变化如图10下部实线所示。计算得到平均值为68.151、方差为60.701,大于3倍标准差异常值横坐标范围为297−300s,中心位于298s处,说明本文方法能很好地定位人工放射性热点的位置。

4结语

提取方法范文篇3

【关键词】黄芩;液-液连续萃取法

【Abstract】ObjectiveTostudyanewextractionmethodforbaicalininradixscutellariae.MethodsUltravioletspectrophotometrymethodwasusedtodeterminethecontentofbaicalin.Theabstractionrateofbaicalinbywaterextractionwascomparedtothatofliquid-liquidcontinuousextractionmethod.ResultsTherewasasignificantdifferencebetweenthetwomethods.ConclusionTheliquid-liquidcontinuousextractionmethodisanewandhighefficiencyseparationmethod.

【Keywords】RadixScutellariae;liquid-liquidcontinuousextractionmethod

黄芩(RadixScutellariaebaicalensis)为唇形科植物黄芩(ScutellariabaicalensisGeorgi)的干燥根。具有清热燥湿、泻火解毒、止血、安胎之功,用于发热烦躁、肺热咳嗽、泻痢热淋、湿热黄疸、胎动不安、痈肿疮毒等症[1]。主要有效成分是黄酮类:黄芩苷、黄芩苷元、汉黄芩苷、汉黄芩素等。黄芩根中含有黄芩酶,能够促进黄芩苷和汉黄芩苷水解,生成黄芩黄素和汉黄芩黄素,黄芩黄素分子中带有三个邻位的酚羟基,性质不稳定,容易被氧化转为醌类衍生物,质量随之降低[2]。目前黄芩提取方法有水提取酸沉淀法、超声法、超滤法、醇提取酸沉淀法、微波提取法等,而常用的为水提取酸沉淀法,但水提取存在黄芩有效成分提取不完全、提取出的杂质较多等缺点,因此本文采用液-液双向萃取法提取黄芩有效成分[3],并与常用的水提法进行比较。

1仪器与试剂

1.1仪器PHS-3C精密pH计(上海雷磁仪器厂);旋转蒸发器RE-52A(上海亚荣生化仪器厂);SHZ-Ⅲ型循环水真空泵(河南省巩义适英峪仪器厂);UV1700(日本岛津);BS2245电子天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司);紫外分析仪;超声清洗仪。

1.2试药黄芩苷标准品(中国生物制品检定所);无水乙醇、磷酸、Na2HPO4·12H2O、NaH2PO4·2H2O、盐酸、醋酸、95%乙醇均为分析纯,黄芩药材经兰州大学药学院生药研究所马志刚教授鉴定为唇形科植物黄芩(ScutellariabaicalensisGeorgi)的干燥根,粉碎过60目筛;磷酸盐缓冲液自配(以磷酸溶液及磷酸氢二钠溶液配制pH值为2、3、4、5、6、7的磷酸缓冲液)。

2方法与结果

2.1黄芩苷标准曲线绘制[4]精密称取干燥至恒重的黄芩苷对照品10.29mg,加70%乙醇超声溶解,定容于50ml容量瓶中。精密量取黄芩苷对照品液(0.2058mg/ml)0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0ml分别置于25ml容量瓶中,加入20ml0.2mol/L盐酸,再加70%乙醇至刻度,摇匀。于276nm波长处测定吸收度,随行试剂空白。以吸光度A为纵坐标,浓度C为横坐标绘制标准曲线。回归方程为:Y=0.0551X-0.0021,R2=0.9993(n=6),黄芩苷在4.116~24.696mg/L范围内具有良好的线性关系。见图1。

2.2提取方法

2.2.1液-液双向萃取[3]精密称取黄芩药材粉末约5g,以煮沸的pH=2的磷酸缓冲液30ml烫过,冷却至38℃左右接入液-液双向萃取仪中(即图2中a瓶)。从回流管上端以漏斗加入乙酸乙酯至b瓶的1/3处,a瓶浸入38℃左右的油浴中,b瓶进行加热搅拌,使乙酸乙酯形成回流。回流提取4h后收集乙酸乙酯液,于旋转蒸发仪上回收乙酸乙酯,药材提取物备用,同法提取6组。见图2。

2.2.2普通方法提取精密称取黄芩药材粉末约5g,提取3次,第一次以10倍量沸水烫过煎煮2h,第二、三次分别加8倍量水进行煎煮,每次1h,合并煎液,滤过,滤液加2mol/L盐酸(80℃)调节pH值至2保温1h,静置24h,滤取沉淀,用水洗至pH5.0,继用70%乙醇洗涤至pH7.0,低温干燥,即得,同法提取6组。2.3样品测定于样品提取物中加入少量70%乙醇微热使溶解,转入100ml容量瓶中,超声溶解30min,以70%乙醇定容,滤过,弃去初滤液,精密吸取5.0ml续滤液以70%乙醇定容于50ml量瓶中,精密吸取1.0ml置于25ml容量瓶中,加入20ml0.2mol/L盐酸,再加70%乙醇至刻度,摇匀。于276nm波长处测定吸光度。

2.4薄层检视黄芩苷对照品的70%乙醇溶液作为对照品溶液、黄芩液-液双向萃取样品提取物及普通方法样品提取物的70%乙醇溶液作为供试品溶液,照薄层色谱法试验,以毛细管吸取上述溶液,分别点于同一聚酰胺薄膜上,以醋酸为展开剂,展开,取出,晾干,置紫外光灯(365nm)下检视。

2.5提取物含量比较所得含量为每克黄芩药物中所含的黄芩苷的毫克数。Levene方差齐性检验F=4.794,P=0.053>0.05,可认为两总体方差相等。取t=-8.148,df=10,P=0.000<0.05,可认为普通提取与液-液双向萃取所得m提/m药之间差异有显着性。见表1。表1两种提取方法提取黄芩苷的含量对比

2.6薄层检视结果薄层检视显示两种方法提取物的供试品色谱中,在与对照品色谱相应的位置上,均显相同颜色的荧光斑点。

3讨论

由上述结果可以看出笔者所采用的新提取方法液-液双向萃取法所提取的提取物具有黄酮的特征反应,薄层检视也说明此法可提取出黄芩苷等黄酮类化合物,经SPSS分析可知两种提取方法的差异有显着性,即液-液双向萃取法所得黄芩中总黄酮的含量远高于通常采用的水提法,可作为一种高效的黄芩有效成分提取的新方法。

【参考文献】

1陈柏君.高山林.余国奠.黄芩及其同属药用植物研究进展.中国野生植物资源,2003,18(3):20-24.

2孙秀英.中药黄芩的研究概况.中医药信息,1993,5:32-34.

提取方法范文篇4

关键词:长期责任准备金;成长惩罚;成本率

一、引言

为了规范非寿险业务的发展,加强非寿险业务的核算工作,促进非寿险业务准备金的科学管理和准确计算,减少经营非寿险业务的公司管理层对准备金提取的人为干预和主观臆断,包括监管部门在内的保险业界都极为重视准备金领域的理论及其实践操作和监管模式的研究。

2004年12月,中国保监会了《保险公司非寿险业务准备金管理办法(试行)》(下称《试行办法》)。《试行办法》规定,非寿险业务准备金包括未到期责任准备金、未决赔款准备金和保监会规定的其他种类的责任准备金。未到期责任准备金包括保险公司为保险期间在一年以内(含一年)的保险合同项下尚未到期的保险责任而提取的准备金,以及为保险期间在一年以上(不含一年)的保险合同项下尚未到期的保险责任而提取的长期责任准备金。保险公司应当采用二十四分之一法或者三百六十五分之一法提取未到期责任准备金。对于某些特殊险种,根据其风险分布状况可以采用其他更为谨慎、合理的方法。[1]由此可见,目前监管部门在准备金监管上,对短期险和长期险业务等同对待,均要求按照传统的比例法计提,并没有实行差异化的监管方式。

该试行办法明确了传统比例法的法律地位,并最先以法律的形式将精算理念引入准备金的核算,势必有力推动产险公司的规范经营与管理。该试行办法要求长期责任准备金按比例计提,因而较《保险公司会计制度》和《保险公司财务制度》有了相当大的改进。但相对于目前产险公司的业务操作方式而言,试行办法仍有一些不足。一方面,各产险公司长期险业务以楼按为主,而该类险种保险期间较长,一般涉及十年、十五年或二十年等较长时间,最高甚至可达三十年;另一方面,该类险种的签单费用一般偏高,后续费用较低,呈现费用前期集中的特点。试行办法在忽略签单费用的基础上,以签单保费为基数比例计提长期责任准备金,将全部签单费用列入当期费用核算,结果导致当期费用高估,利润考核数据严重失真,从而无法形成良好的业务导向。也就是说,不考虑签单费用而以签单保费为基数计提长期责任准备金的规定,使保险公司陷入了“做的规模越大,当期利润越紧”的尴尬境地,从而引起业界对此广泛关注和深入思考。

本文重点介绍和分析美国保险官协会(NAIC)对长期责任准备金提取方法的规定,并结合国内市场的实际情况大胆思考,希望对国内产险公司的经营和政府监管有借鉴意义。

二、美国保险官协会(NAIC)关于长期责任准备金提取方法的规定

1997年,美国保险官协会修订了《财险与意外险公司的会计实务与程序指南》,并于1998年开始实施。该指南明确了对长短期险业务实行差异化的监管,规定使用不同的计提方式。按照该指南的规定,对于保险期间在一年以内的保险合同,未到期责任准备金按照保费与未赚比例的估计值的乘积结果来计提,其中未赚比例的估计值取合同未到期期间预期成本(含赔款和费用)与整个合同期间预期成本的比率。对于保险期间在一年以上(不含一年)的保险合同,该指南规定长期责任准备金在计提之前需要计算三个金额(即经过三个测试程序):第一个金额为假设合同终止情形下保险公司根据条款规定应支付的退保金额(测试程序1);第二个金额为保费与未赚比例的估计值的乘积(测试程序2);第三个金额为合同未到期期间未来预期成本的现值减去未来应收保费的现值的差额(测试程序3)。[2]

从上述规定中可以看出,NAIC对短期险未到期准备金规定的提取方法比较简单,容易理解,电脑系统也容易实现;而对长期责任准备金,无论是客观数据的要求,还是主观上的估计,其内容都要丰富得多,电脑系统的实现也比较复杂。

一般在实务处理上,长期责任准备金有一些要求。第一,逐单与汇总的要求。在保险合同的头三年内,保险公司必须在逐单进行三个测试程序之后,按照最大的计算结果逐单计提长期责任准备金;已赚时间超过三年的合同,保险公司却是在逐单测试后,按风险的特点将上述三个金额分类汇总,然后取最大值作为某类别的长期责任准备金。第二,使用最新数据进行估计的要求。NAIC关于长期责任准备金的规定,突出了“估计”和“预期”这两个概念,这与传统的以会计保费为基础的比例法迥然不同。比例法按照固定模式进行机械化的计算,而NAIC的规定则要求精算人员进行估计和判断,更加侧重于经验的运用。一般来讲,在每个准备金报告日期,NAIC要求精算人员使用最新的经营数据对预期成本重新估计,并使用这种结果计算长期责任准备金。第三,贴现的要求。传统的比例法在计算各项准备金的过程中不允许贴现,而NAIC在计算长期责任准备金第三个金额的过程中,涉及了现值的计算。这里必须注意两点:(1)贴现时间长度的确定。一宗赔案从发生、报案到结案的整个过程中会有多个关键时间点,如事故发生时间、报案时间、立案时间、结案时间、赔款支付时间等,在实际处理过程中,保险公司因缺乏相关的技术力量,往往会出现因理解差异从而导致错误计算贴现时间长度的问题。为此,NAIC明确规定了贴现时间长度按照未来预期赔款与费用发生的日期计算。(2)贴现利率的选择。NAIC规定,计算使用的贴现利率应低于下列两者当中的较小者:当前五年期国债的到期收益率;公司符合法律规定的投资资产的到期收益率减去1.5%后的差额。第四,与财务口径保持一致的要求。长期责任准备金最终要在年度报表中体现,因此为保证一致性和连贯性,计算长期责任准备金时需要考虑是否参与了分保。另外,计算预期成本时,如有必要,可扣除未来预期残值和追偿款收入。

为行文方便,本文将NAIC计提长期责任准备金的方法称为测试法。

三、三个测试程序的比较分析

由于保险公司经营风险变幻莫测,因而准备金特别是长期责任准备金在提取原则和方法上并不是一成不变的,各方争议和分歧颇大。测试法的三个程序各自从不同的角度对长期责任准备金的计算原理进行了阐述,这充分显示了测试法的谨慎性。同时,选择三个程序最大结果的机制,也有力地说明了测试法具有明显的保守性。谨慎性和保守性确保了测试法能够最大程度地维护被保险人的利益,从而使得该方法倍受各国监管者的青睐。

计算退保金程序主要是保证保险公司在业务停办、合同提前终止时有足够大的准备金用于支付退保金。这种思路遵循了清算会计的理念,侧重于在停办业务的假设下保险公司应该承担的义务。该程序客观性强,无需精算人员的专业判断和经验分析,一般根据条款约定的方式来计算退保金。大多数条款规定,退保时保险公司按照比例计算的未赚保费退还,从而使得该程序容易理解和掌握,便于操作及电脑系统的实现。在这个程序下,通过准备金提取和返回机制,保险公司每笔业务的保费都是在该保单的整个保险期间内按比例赚取的。

按照未赚比例估计长期责任准备金程序,其显着作用是消除了“成长惩罚”。所谓“成长惩罚”,是指在传统的比例法下,准备金按照保费比例计提;其提取和返回机制使得保费在整个保险期间分期赚取,而占比较大的签单费用却一次性记入签单当期,这种收入与费用匹配不合理的弊端,造成保险公司陷入了“做的规模越大,当期利润越紧”的尴尬境地。未赚比例程序在使用过程中,其未赚比例的计算必须考虑赔款、费用在整个保险期间的分布,从而保证了每笔业务的收入与成本能很好地配比,有效地解决了“成长惩罚”的问题。如在一年最后一天承保的保单,签单费用占比15%。按照比例法,该笔保费基本上全部记入准备金,转为今后的收入;而大额的签单费用却全部记入当期,作为本年费用,故这种方式对签单部门极不公平,本年利润严重缩水。但按照测试法,该程序却是通过未赚比例的估计,准备金仅按照保费的85%提取,故该做法极好地消除了比例法造成的不利影响。

计算现值程序主要是针对产品定价不足而设计的;它完全撇开保费,其未来成本的估计全部建立在对未来风险判断的基础上。因此,只有这个程序才可能要求保险公司提取保费不足准备金。该程序有很强的主观性。为了避免操作上的随意性,监管者一般都会对未来成本的估计、贴现时间长度的计算和贴现利率的选择等进行明确的规定和界定,以形成行业的统一标准,树立行业监管的公正性和权威性。因此,有效降低定价不足风险、最大程度上满足产品监管的需要,是该程序最突出的特点。

对上述三个程序的比较归纳如表1所示。

四、风险分布对测试法的影响

风险分布不同的合同,在使用测试法的过程中,其占主导地位的程序是不同的。对于成本前置的合同,由于按比例提取准备金的方法比较保守,测试程序1容易占主导地位;对于成本后置的合同,测试程序2有优势;对于定价不足的合同,准备金一般按照测试程序3的结果计提。在实务中,不同标的的合同,其成本分布千变万化。有的合同,其成本在逐年上升到一定程度后又逐年下降,在这种情形下,其长期责任准备金的计算中,占主导优势的程序则分阶段有所差异。

现在考虑三份不同的长期合同,保险期间分别为5年期、2年期和6年期(见表2)。如果假设承保在每年内是均匀分布的,那么不失一般性,可假设以上三份合同在年中开始生效、合同期内每年的赔款与费用均发生在年中、三份合同在保单签发时均有15%的签单费用、之后均有总和为80元的赔款与费用支出。

注:合同1原来是5年,但这里假设理赔需要6年才结束。同样的考虑适用于合同2和合同3。

首先,假设每份合同的保费都是100元,那么每份合同都有5元的利润,利润率为5%。现按照三个测试程序对这些合同分别计算应提取的准备金,其中,测试程序3按照5%的贴现率计算。具体结果如表3、表4和表5所示。

注:①第2列即测试程序1有一定的规律,如第一年后的测试值减少了10,而第5年后的测试值正好是10;从第2年开始,每年的测试值等额减少20。

②84.21=100×(80÷95)。其中,95为整个合同期间的预期成本,80为未到期期间的预期成本。同列的其他值类推。

③67.73=0.77×1.05-0.57.88×1.05-1.5…7.41×1.05-5.5,同列的其他值类推。

{4}以下表中的计算说明类似。

合同1在第5年和第6年的赔款与费用有所降低,因此在中间年份,该合同准备金的计算以测试程序2为主;但在合同期间的尾部年份,测试程序1重返主导地位。由于合同2的成本前置,测试程序1比其他两个程序保守得多,因此该合同每年的准备金全部按照测试程序1来计算提取。与合同2相反的是,合同3的成本明显后置,即成本主要发生在保单后期,在这种情形下,准备金的计算提取以测试程序2的结果为主。由于存在承保利润,测试程序3的结果未出现在准备金中。

其次,假设每份合同的保费为85元。此时公司出现承保亏损,每份合同的成本率为109.1%[=(85×15%+80)÷85]。重新计算准备金,得到表6、表7和表8。

此时,测试程序3计算的结果出现在合同1的中间年份和合同3的尾部年份。对于成本前置的合同2而言,相对保守的测试程序1仍然占主导地位。

最后,假设每份合同的保费为60元。此时保险公司面临相当大的承保损失,测试程序3在长期准备金的计算中凸现出来。每份合同的成本率为148.3%[=(60×15%+80)÷60]。重新计算准备金,得到表9、表10和表11。

除了合同2的第2年外,测试程序3在其他地方都占主导地位。另外,值得注意的是,合同1和合同3中前两年的长期责任准备金超过保费,合同2第一年的准备金也超过保费。更为特别的是,合同3在前两年的长期责任准备金出现递增,这种现象意味着在这段时期保险公司的已赚保费为负数,这就是严重的“成长惩罚”。

五、测试法对财务分析的影响

虽然测试法能够最大限度地保护被保险人的利益,与监管者的监管诉求不谋而合,然而,它必须经过三个测试程序,并选取最大值计提准备金,故这种方式决定了它必然存在不可弥补的缺陷。由于这种内在的选择机制,故在计算准备金过程中,测试法使用程序将不连贯,从而使得每年已赚保费和成本率会发生比较大的波动。

(一)已赚保费的分析

已赚保费分累计已赚保费和每年已赚保费两种。简单地讲,累计已赚保费就是保费减去准备金后的差额;每年已赚保费为累计已赚保费在每年的增量。对上述三份合同的累计已赚保费和每年已赚保费进行计算,得到表12、表13和表14。

由表12-14可见,在保费为60元时,累计已赚保费和每年已赚保费会出现负数。另外,即使赔款与费用流按照平滑的趋势发展,已赚保费也不一定会出现平滑的趋势。例如,合同3的赔款与费用流呈现递增的趋势,当保费为100元时,每年已赚保费却在第2年和第3年之间呈现下降的趋势。出现这种异常的原因,在于NAIC规定取三个测试程序结果的最大值作为准备金这种选择机制。

(二)成本率的分析

如果保费收入与成本不能较好地匹配,那么在保险期间内的成本率变化是不稳定的。在赔款与费用的估计没有发生变化、且与实际情况相吻合的假设下,对累计成本率和每年成本率进行测算,得到表15、表16和表17。

由表15-17可以得出一个结论,成本率的变化很不稳定,应用成本率的意义不大。另外,上述例子都假设赔款与费用在整个保险期间内与估计相吻合;一旦这些估计发生偏差,那么相应的准备金、已赚保费也会发生显着的变化,从而进一步加大成本率的波动。

六、对国内保险业的借鉴

总的来说,测试法在长期责任准备金的计提上具有其他方法不可比拟的优势,因此无论在理论上还是实践上,该方法已经逐步得到各方的认可。然而对国内保险业来讲,测试法却显得很陌生。在保险业对外开放渐成气候的形势下,引入并借鉴测试法已成为必然的选择。不过,长期以来,数据缺乏有效性、业务系统二次开发力度不够、业务操作尚不规范统一等问题,会直接影响测试法在国内保险业的使用效率和作用发挥。本文认为,就现阶段而言,针对国内各产险公司的实际情况,测试法对国内保险监管、产险公司准备金评估及分析有以下借鉴之处。

1.充足性测试可按照计算未来预期成本的方法进行。《试行办法》第十二条规定:“保险公司在提取未到期责任准备金时,应当对其充足性进行测试。未到期责任准备金不足时,要提取保费不足准备金。”但该办法对如何进行充足性测试并不明确,测试法为我们提供了一种思路。如前所述,测试法的程序3要求保险公司计算未到期预期成本的现值减去未来应收保费的现值的差额。但在使用时,必须注意两点:一是慎用贴现率。在国内资本市场尚不发达以及各保险公司投资业绩不甚理想的环境下,使用贴现率的时机不够成熟;二是应考虑分期应收保费计划的操作惯例和系统实现方式。目前,各产险公司虽然允许一些大客户使用分期付款计划,但很少在业务系统有所体现,一般是手工操作或仅在财务系统中记录。

2.测试法的程序1和程序2要求保险公司精算人员对赔款和费用的分布进行合理的分析和预测,然后根据分析和预测的最新结果进行相关计算。这对数据的集中性和可信性提出了很高的要求。当前,监管部门要求各产险公司定期提供xml格式的数据,这在机制上为数据集中化奠定了基础。因此在宏观上,针对国内的行业现状,建议在现有的行业数据集中的基础上,加强赔款和费用分布的研究,掌握各类险种的承保理赔规律,并由政府或政府委托的学术机构负责组织并对外,形成一套准备金的计量标准作为监管依据,从而避免各公司各自为政和故意扭曲经营数据等行为导致的信息失真,确保各公司提取的长期责任准备金能够达到客观性、公正性和公平性的要求。在微观上,建议严格各险种条款中保险责任的界定,加强各险种条款间差异的研究,尽快制定产险统计指标的行业标准,切实提高数据的质量,防止数据资源的浪费。

3.测试法要求退保金计算必须实现逐单化和电子化。逐单化和电子化是相辅相成的。就现阶段国内各产险公司的实际情况而言,为达到逐单化和电子化的要求,有两个问题需要关注:一是IT技术支持必不可少。由于长期以来各产险公司不重视退保工作,突出表现是新产品在写入系统时往往缺乏退保考虑,因而在实践中,退保金的计算更多的是停留在手工层面。二是业务操作的复杂性。一方面,各产险公司经营的产品多种多样,各产品对于退保的规定有不少差异;另一方面,迫于竞争的压力,即使相同的产品,应客户的要求,保险公司也会做一些变通,如降低退保手续费率等。因此,业务部门在提交IT需求报告之前,有必要总结整理各产品业务流程和操作细则,在此过程中,IT部门可协助提供系统的历史记录。

参考文献:

[1]吴小平.保险公司非寿险业务准备金评估实务指南[M].北京:中国财政经济出版社,2005.

提取方法范文篇5

关键词:长期责任准备金;成长惩罚;成本率

一、引言

为了规范非寿险业务的发展,加强非寿险业务的核算工作,促进非寿险业务准备金的科学管理和准确计算,减少经营非寿险业务的公司管理层对准备金提取的人为干预和主观臆断,包括监管部门在内的保险业界都极为重视准备金领域的理论及其实践操作和监管模式的研究。

2004年12月,中国保监会了《保险公司非寿险业务准备金管理办法(试行)》(下称《试行办法》)。《试行办法》规定,非寿险业务准备金包括未到期责任准备金、未决赔款准备金和保监会规定的其他种类的责任准备金。未到期责任准备金包括保险公司为保险期间在一年以内(含一年)的保险合同项下尚未到期的保险责任而提取的准备金,以及为保险期间在一年以上(不含一年)的保险合同项下尚未到期的保险责任而提取的长期责任准备金。保险公司应当采用二十四分之一法或者三百六十五分之一法提取未到期责任准备金。对于某些特殊险种,根据其风险分布状况可以采用其他更为谨慎、合理的方法。[1]由此可见,目前监管部门在准备金监管上,对短期险和长期险业务等同对待,均要求按照传统的比例法计提,并没有实行差异化的监管方式。

该试行办法明确了传统比例法的法律地位,并最先以法律的形式将精算理念引入准备金的核算,势必有力推动产险公司的规范经营与管理。该试行办法要求长期责任准备金按比例计提,因而较《保险公司会计制度》和《保险公司财务制度》有了相当大的改进。但相对于目前产险公司的业务操作方式而言,试行办法仍有一些不足。一方面,各产险公司长期险业务以楼按为主,而该类险种保险期间较长,一般涉及十年、十五年或二十年等较长时间,最高甚至可达三十年;另一方面,该类险种的签单费用一般偏高,后续费用较低,呈现费用前期集中的特点。试行办法在忽略签单费用的基础上,以签单保费为基数比例计提长期责任准备金,将全部签单费用列入当期费用核算,结果导致当期费用高估,利润考核数据严重失真,从而无法形成良好的业务导向。也就是说,不考虑签单费用而以签单保费为基数计提长期责任准备金的规定,使保险公司陷入了“做的规模越大,当期利润越紧”的尴尬境地,从而引起业界对此广泛关注和深入思考。

本文重点介绍和分析美国保险官协会(NAIC)对长期责任准备金提取方法的规定,并结合国内市场的实际情况大胆思考,希望对国内产险公司的经营和政府监管有借鉴意义。

二、美国保险官协会(NAIC)关于长期责任准备金提取方法的规定

1997年,美国保险官协会修订了《财险与意外险公司的会计实务与程序指南》,并于1998年开始实施。该指南明确了对长短期险业务实行差异化的监管,规定使用不同的计提方式。按照该指南的规定,对于保险期间在一年以内的保险合同,未到期责任准备金按照保费与未赚比例的估计值的乘积结果来计提,其中未赚比例的估计值取合同未到期期间预期成本(含赔款和费用)与整个合同期间预期成本的比率。对于保险期间在一年以上(不含一年)的保险合同,该指南规定长期责任准备金在计提之前需要计算三个金额(即经过三个测试程序):第一个金额为假设合同终止情形下保险公司根据条款规定应支付的退保金额(测试程序1);第二个金额为保费与未赚比例的估计值的乘积(测试程序2);第三个金额为合同未到期期间未来预期成本的现值减去未来应收保费的现值的差额(测试程序3)。[2]

从上述规定中可以看出,NAIC对短期险未到期准备金规定的提取方法比较简单,容易理解,电脑系统也容易实现;而对长期责任准备金,无论是客观数据的要求,还是主观上的估计,其内容都要丰富得多,电脑系统的实现也比较复杂。

一般在实务处理上,长期责任准备金有一些要求。第一,逐单与汇总的要求。在保险合同的头三年内,保险公司必须在逐单进行三个测试程序之后,按照最大的计算结果逐单计提长期责任准备金;已赚时间超过三年的合同,保险公司却是在逐单测试后,按风险的特点将上述三个金额分类汇总,然后取最大值作为某类别的长期责任准备金。第二,使用最新数据进行估计的要求。NAIC关于长期责任准备金的规定,突出了“估计”和“预期”这两个概念,这与传统的以会计保费为基础的比例法迥然不同。比例法按照固定模式进行机械化的计算,而NAIC的规定则要求精算人员进行估计和判断,更加侧重于经验的运用。一般来讲,在每个准备金报告日期,NAIC要求精算人员使用最新的经营数据对预期成本重新估计,并使用这种结果计算长期责任准备金。第三,贴现的要求。传统的比例法在计算各项准备金的过程中不允许贴现,而NAIC在计算长期责任准备金第三个金额的过程中,涉及了现值的计算。这里必须注意两点:(1)贴现时间长度的确定。一宗赔案从发生、报案到结案的整个过程中会有多个关键时间点,如事故发生时间、报案时间、立案时间、结案时间、赔款支付时间等,在实际处理过程中,保险公司因缺乏相关的技术力量,往往会出现因理解差异从而导致错误计算贴现时间长度的问题。为此,NAIC明确规定了贴现时间长度按照未来预期赔款与费用发生的日期计算。(2)贴现利率的选择。NAIC规定,计算使用的贴现利率应低于下列两者当中的较小者:当前五年期国债的到期收益率;公司符合法律规定的投资资产的到期收益率减去1.5%后的差额。第四,与财务口径保持一致的要求。长期责任准备金最终要在年度报表中体现,因此为保证一致性和连贯性,计算长期责任准备金时需要考虑是否参与了分保。另外,计算预期成本时,如有必要,可扣除未来预期残值和追偿款收入。

为行文方便,本文将NAIC计提长期责任准备金的方法称为测试法。

三、三个测试程序的比较分析

由于保险公司经营风险变幻莫测,因而准备金特别是长期责任准备金在提取原则和方法上并不是一成不变的,各方争议和分歧颇大。测试法的三个程序各自从不同的角度对长期责任准备金的计算原理进行了阐述,这充分显示了测试法的谨慎性。同时,选择三个程序最大结果的机制,也有力地说明了测试法具有明显的保守性。谨慎性和保守性确保了测试法能够最大程度地维护被保险人的利益,从而使得该方法倍受各国监管者的青睐。

计算退保金程序主要是保证保险公司在业务停办、合同提前终止时有足够大的准备金用于支付退保金。这种思路遵循了清算会计的理念,侧重于在停办业务的假设下保险公司应该承担的义务。该程序客观性强,无需精算人员的专业判断和经验分析,一般根据条款约定的方式来计算退保金。大多数条款规定,退保时保险公司按照比例计算的未赚保费退还,从而使得该程序容易理解和掌握,便于操作及电脑系统的实现。在这个程序下,通过准备金提取和返回机制,保险公司每笔业务的保费都是在该保单的整个保险期间内按比例赚取的。

按照未赚比例估计长期责任准备金程序,其显着作用是消除了“成长惩罚”。所谓“成长惩罚”,是指在传统的比例法下,准备金按照保费比例计提;其提取和返回机制使得保费在整个保险期间分期赚取,而占比较大的签单费用却一次性记入签单当期,这种收入与费用匹配不合理的弊端,造成保险公司陷入了“做的规模越大,当期利润越紧”的尴尬境地。未赚比例程序在使用过程中,其未赚比例的计算必须考虑赔款、费用在整个保险期间的分布,从而保证了每笔业务的收入与成本能很好地配比,有效地解决了“成长惩罚”的问题。如在一年最后一天承保的保单,签单费用占比15%。按照比例法,该笔保费基本上全部记入准备金,转为今后的收入;而大额的签单费用却全部记入当期,作为本年费用,故这种方式对签单部门极不公平,本年利润严重缩水。但按照测试法,该程序却是通过未赚比例的估计,准备金仅按照保费的85%提取,故该做法极好地消除了比例法造成的不利影响。

计算现值程序主要是针对产品定价不足而设计的;它完全撇开保费,其未来成本的估计全部建立在对未来风险判断的基础上。因此,只有这个程序才可能要求保险公司提取保费不足准备金。该程序有很强的主观性。为了避免操作上的随意性,监管者一般都会对未来成本的估计、贴现时间长度的计算和贴现利率的选择等进行明确的规定和界定,以形成行业的统一标准,树立行业监管的公正性和权威性。因此,有效降低定价不足风险、最大程度上满足产品监管的需要,是该程序最突出的特点。

对上述三个程序的比较归纳如表1所示。

四、风险分布对测试法的影响

风险分布不同的合同,在使用测试法的过程中,其占主导地位的程序是不同的。对于成本前置的合同,由于按比例提取准备金的方法比较保守,测试程序1容易占主导地位;对于成本后置的合同,测试程序2有优势;对于定价不足的合同,准备金一般按照测试程序3的结果计提。在实务中,不同标的的合同,其成本分布千变万化。有的合同,其成本在逐年上升到一定程度后又逐年下降,在这种情形下,其长期责任准备金的计算中,占主导优势的程序则分阶段有所差异。

现在考虑三份不同的长期合同,保险期间分别为5年期、2年期和6年期(见表2)。如果假设承保在每年内是均匀分布的,那么不失一般性,可假设以上三份合同在年中开始生效、合同期内每年的赔款与费用均发生在年中、三份合同在保单签发时均有15%的签单费用、之后均有总和为80元的赔款与费用支出。

注:合同1原来是5年,但这里假设理赔需要6年才结束。同样的考虑适用于合同2和合同3。

首先,假设每份合同的保费都是100元,那么每份合同都有5元的利润,利润率为5%。现按照三个测试程序对这些合同分别计算应提取的准备金,其中,测试程序3按照5%的贴现率计算。具体结果如表3、表4和表5所示。

注:①第2列即测试程序1有一定的规律,如第一年后的测试值减少了10,而第5年后的测试值正好是10;从第2年开始,每年的测试值等额减少20。

②84.21=100×(80÷95)。其中,95为整个合同期间的预期成本,80为未到期期间的预期成本。同列的其他值类推。

③67.73=0.77×1.05-0.57.88×1.05-1.5…7.41×1.05-5.5,同列的其他值类推。

{4}以下表中的计算说明类似。

合同1在第5年和第6年的赔款与费用有所降低,因此在中间年份,该合同准备金的计算以测试程序2为主;但在合同期间的尾部年份,测试程序1重返主导地位。由于合同2的成本前置,测试程序1比其他两个程序保守得多,因此该合同每年的准备金全部按照测试程序1来计算提取。与合同2相反的是,合同3的成本明显后置,即成本主要发生在保单后期,在这种情形下,准备金的计算提取以测试程序2的结果为主。由于存在承保利润,测试程序3的结果未出现在准备金中。

其次,假设每份合同的保费为85元。此时公司出现承保亏损,每份合同的成本率为109.1%[=(85×15%+80)÷85]。重新计算准备金,得到表6、表7和表8。

此时,测试程序3计算的结果出现在合同1的中间年份和合同3的尾部年份。对于成本前置的合同2而言,相对保守的测试程序1仍然占主导地位。

最后,假设每份合同的保费为60元。此时保险公司面临相当大的承保损失,测试程序3在长期准备金的计算中凸现出来。每份合同的成本率为148.3%[=(60×15%+80)÷60]。重新计算准备金,得到表9、表10和表11。

除了合同2的第2年外,测试程序3在其他地方都占主导地位。另外,值得注意的是,合同1和合同3中前两年的长期责任准备金超过保费,合同2第一年的准备金也超过保费。更为特别的是,合同3在前两年的长期责任准备金出现递增,这种现象意味着在这段时期保险公司的已赚保费为负数,这就是严重的“成长惩罚”。

五、测试法对财务分析的影响

虽然测试法能够最大限度地保护被保险人的利益,与监管者的监管诉求不谋而合,然而,它必须经过三个测试程序,并选取最大值计提准备金,故这种方式决定了它必然存在不可弥补的缺陷。由于这种内在的选择机制,故在计算准备金过程中,测试法使用程序将不连贯,从而使得每年已赚保费和成本率会发生比较大的波动。

(一)已赚保费的分析

已赚保费分累计已赚保费和每年已赚保费两种。简单地讲,累计已赚保费就是保费减去准备金后的差额;每年已赚保费为累计已赚保费在每年的增量。对上述三份合同的累计已赚保费和每年已赚保费进行计算,得到表12、表13和表14。

由表12-14可见,在保费为60元时,累计已赚保费和每年已赚保费会出现负数。另外,即使赔款与费用流按照平滑的趋势发展,已赚保费也不一定会出现平滑的趋势。例如,合同3的赔款与费用流呈现递增的趋势,当保费为100元时,每年已赚保费却在第2年和第3年之间呈现下降的趋势。出现这种异常的原因,在于NAIC规定取三个测试程序结果的最大值作为准备金这种选择机制。

(二)成本率的分析

如果保费收入与成本不能较好地匹配,那么在保险期间内的成本率变化是不稳定的。在赔款与费用的估计没有发生变化、且与实际情况相吻合的假设下,对累计成本率和每年成本率进行测算,得到表15、表16和表17。

由表15-17可以得出一个结论,成本率的变化很不稳定,应用成本率的意义不大。另外,上述例子都假设赔款与费用在整个保险期间内与估计相吻合;一旦这些估计发生偏差,那么相应的准备金、已赚保费也会发生显着的变化,从而进一步加大成本率的波动。

六、对国内保险业的借鉴

总的来说,测试法在长期责任准备金的计提上具有其他方法不可比拟的优势,因此无论在理论上还是实践上,该方法已经逐步得到各方的认可。然而对国内保险业来讲,测试法却显得很陌生。在保险业对外开放渐成气候的形势下,引入并借鉴测试法已成为必然的选择。不过,长期以来,数据缺乏有效性、业务系统二次开发力度不够、业务操作尚不规范统一等问题,会直接影响测试法在国内保险业的使用效率和作用发挥。本文认为,就现阶段而言,针对国内各产险公司的实际情况,测试法对国内保险监管、产险公司准备金评估及分析有以下借鉴之处。

1.充足性测试可按照计算未来预期成本的方法进行。《试行办法》第十二条规定:“保险公司在提取未到期责任准备金时,应当对其充足性进行测试。未到期责任准备金不足时,要提取保费不足准备金。”但该办法对如何进行充足性测试并不明确,测试法为我们提供了一种思路。如前所述,测试法的程序3要求保险公司计算未到期预期成本的现值减去未来应收保费的现值的差额。但在使用时,必须注意两点:一是慎用贴现率。在国内资本市场尚不发达以及各保险公司投资业绩不甚理想的环境下,使用贴现率的时机不够成熟;二是应考虑分期应收保费计划的操作惯例和系统实现方式。目前,各产险公司虽然允许一些大客户使用分期付款计划,但很少在业务系统有所体现,一般是手工操作或仅在财务系统中记录。

2.测试法的程序1和程序2要求保险公司精算人员对赔款和费用的分布进行合理的分析和预测,然后根据分析和预测的最新结果进行相关计算。这对数据的集中性和可信性提出了很高的要求。当前,监管部门要求各产险公司定期提供xml格式的数据,这在机制上为数据集中化奠定了基础。因此在宏观上,针对国内的行业现状,建议在现有的行业数据集中的基础上,加强赔款和费用分布的研究,掌握各类险种的承保理赔规律,并由政府或政府委托的学术机构负责组织并对外,形成一套准备金的计量标准作为监管依据,从而避免各公司各自为政和故意扭曲经营数据等行为导致的信息失真,确保各公司提取的长期责任准备金能够达到客观性、公正性和公平性的要求。在微观上,建议严格各险种条款中保险责任的界定,加强各险种条款间差异的研究,尽快制定产险统计指标的行业标准,切实提高数据的质量,防止数据资源的浪费。

3.测试法要求退保金计算必须实现逐单化和电子化。逐单化和电子化是相辅相成的。就现阶段国内各产险公司的实际情况而言,为达到逐单化和电子化的要求,有两个问题需要关注:一是IT技术支持必不可少。由于长期以来各产险公司不重视退保工作,突出表现是新产品在写入系统时往往缺乏退保考虑,因而在实践中,退保金的计算更多的是停留在手工层面。二是业务操作的复杂性。一方面,各产险公司经营的产品多种多样,各产品对于退保的规定有不少差异;另一方面,迫于竞争的压力,即使相同的产品,应客户的要求,保险公司也会做一些变通,如降低退保手续费率等。因此,业务部门在提交IT需求报告之前,有必要总结整理各产品业务流程和操作细则,在此过程中,IT部门可协助提供系统的历史记录。

参考文献:

[1]吴小平.保险公司非寿险业务准备金评估实务指南[M].北京:中国财政经济出版社,2005.

提取方法范文篇6

关键词文本提取;边缘检测;二值化;连通域分析

0引言

随着计算机、多媒体以及通讯技术的飞速发展,相当数量的文字信息正越来越多地以图像形式出现[1]。图像中的文字是图像内容的一个重要来源,如果这些文字能自动地被检测、分割、识别出来,则对图像语义的自动理解、索引和检索是非常有价值的[4]。图像文本可以分为人工文本和场景文本。人工文本是指人工加在图像上的文本,场景文本是图像上本身存在的文本,如广告牌或运动员球衣上的号码等。由于场景文本图像具有较为复杂的背景,同时受光线和文本的字体、颜色、位置等因素影响较大,往往很难被检测、提取和识别,因此自动从场景中提取文本是一项极具挑战性的工作。目前已有的文本区域提取方法大致可以分为三类:基于连通域的方法,基于纹理的方法和基于边缘的方法[2]。基于连通域的方法速度快,但是当背景复杂或文本与背景颜色相近时分割困难,而基于纹理的方法非常费时而且处理复杂背景时误报比较多。

本文根据场景中的文本区域与背景对比度强,存在丰富的边缘信息,因此选择基于边缘检测的文本提取方法对场景文本的提取进行研究。首先对原始图像进行模糊化处理,然后用Laplacian边缘提取降噪,再进行形态学变化,最后连通域分析,从而实现场景文本的提取。实验表明,本文的文本提取方法具有较高的正确率,边界定位较准确。

1场景图像文本的提取过程

1.1图像预处理

由于光照等环境因素的影响在图像上会产生许多噪声,又考虑到Laplacian算子去噪能力较差,因此本文在预处理时先对原始图像进行模糊化,滤除图像中的部分噪点。本文用的是3*3的卷积来进行连续模糊。

1.2边缘检测与二值化

边缘检测是所有基于边界分割方法的第一步。两个具有不同灰度值的相邻区域之间总存在着边缘。由于场景中文本和背景视觉反差较大,且文本区域具有相当大的一个宽度,与此同时场景文本笔画边缘明显,所以利用边缘检测方法可以较好地提取出场景中的文本边缘。

本文采用的是基于二阶微分算子的Laplacian边缘检测算子。该方法对图像中的阶跃型边缘点定位准确且具有旋转不变性的特点,即各向同性的性质。而场景文本正好具有阶跃型边缘的特性,所以说Laplacian算子较适合场景文本的提取。

其表达式为:

(1-1)

使用的Laplacian算子模板如图所示:

图1拉普拉斯算子

从边缘检测结果来看,在引入经过模糊处理后的Laplacian算子能够在不影响文本边缘提取的前提下能取得很好的去噪效果。缺点是对光线影响较强和质量较差的图片处理过程中损失较大。

边缘图像的二值化是很重要的问题,如果阈值过大可能会漏掉一些文字边缘,而阈值过小则可能会使较多的非文字边缘被当作文字边缘处理,导致误检较多。本文针对不同图像采用整体阈值二值化,用最小误差方法求分割阈值。这主要是由于整体阈值算法简单,时间开销小,选择合适的阈值可以取得较好的效果。而且用最小误差方法求整体阈值的算法可以较好地分离背景和文字。

1.3形态学运算

形态学将图像信号与几何形状联系起来,利用结构元素的探针收集图像的信息。形态学运算能够对图像上的物体做形状等方面的限制,常用于目标检测等。本文用形态学中的开闭运算和腐蚀膨胀的方法来检测二值边缘密度图像上的文本矩形区域。形态学运算包括以下两步:

(1)对二值化的边缘密度图像做7个象素宽度的水平闭运算,连接字符笔画形成矩形区域;再做15个象素宽度的水平开运算,去除孤立的背景;

(2)形态学后处理(即在连通域分析后进行的二次形态学运算):对每个连通域做δ度的膨胀运算和度的腐蚀运算。ε其定义如下:

δ=min(h,w/8)(1-2)

ε=w/4(1-3)

其中h,w分别对应连通域的高度和宽度。

通过第一步形态学运算去除部分背景区域,将相连的背景和文本分开;第二步形态学运算后图像上只剩下部分规则的矩形区域。实验表明,通过以上两步形态学运算能比较准确的得到文本矩形区域。

1.4连通域分析

虽然以上方法可删除大量的非文本区域,但结果中可能还存在不包含文本的矩形区域。因此有必要对二值图像做连通域分析。连通域算法是指从二值图像中标记出所有像素连通的区域。本文的连通域分析指的是8连通。该方法步骤如下:

(1)将原始图像变换为行连通单元图像,如图2(b)所示,此时不考虑不同行之间的连通,同一行中的不同连通域赋予不同的标号,背景置零。

(2)考虑不同行之间的连通情况,从上到下扫描图2(b)中结果,引入记录数组D,该数组用来记录连通的情况,约束是:数组下标和数组存储的内容表示两个连通域单元连通,应该合并为一个连通域,如D(5)=3,则表示5和3实质上是一个连通域。现在使用数组D记录连通的情况,如果下一行某个行连通单元和本行中不止一个连通单元连通,则记录本行中标号最小的单元与下一行此单元连通。按照D的记录修改图2(b),得到图2(c)中的结果。

(3)进一步考虑不同行之间的连通情况,修正图2(c)中结果。对图2(c)从下到上扫描,如果连通情况与D的记录不符就修改D。此时按照D的记录修改图2(c)就可以得到最终结果。见图2(d),可以看出相同的连通域已经有了相同的标号。

图2连通域分析过程

对于各个标记的连通分量,文本区域的横宽比、密度、宽度、高度等均有一定的限制。在本文中取如下参数:

min(w/h,h/w)≥0.25(1-4)

0.2<A/(h·w)≤1(1-5)

min(w,h)≥3(1-6)

其中A表示连通分量的面积,w表示宽度,h表示高度。

2实验结果与分析

本文的实验数据由150幅标志牌,海报,广告标语,新闻图片,球衣照片等组成。采用计算正确率,错误率和遗漏率的方法来评价实验结果。

正确率=正确提取的文本区域个数/实际文本区域个数;

错误率=错误提取的文本区域个数/实际文本区域个数;

遗漏率=未被检测到文本区域个数/实际文本区域个数。

本文选择了较复杂的150幅图片作为测试数据,尽可能的包含了文本提取过程中可能出现的情况。实验结果为:正确率80.31%,错误率11.23%,遗漏率10.57%。出现错误和遗漏情况的原因是图像的分辨率太低或背景与文本区域对比度太小。

部分实验结果如图3所示:

图3部分实验结果

3小结

本文介绍了一个从场景图像中提取文本有效的方法。先通过模糊化处理进行除噪,并对传统的Laplacian边缘检测方法加以改进和二值化处理。通过对边缘图像的形态学运算,去除了非文本区域。最后进行连通域的分析,使得文本提取有较高的正确率。该方法较Canny算子处理的结果具有非文本连通区域少、定位准确等特点。但该方法在处理有光照等复杂背景的图像时效果不理想,阈值的依赖性较强,因此在设计算子和选取有效的阈值方法上需要进一步研究。

参考文献

[1]章毓晋.图象处理和分析基础.高等教育出版社.2001

[2]崔莹莹,杨杰,梁栋.基于边缘的标志牌文本提取方法.影像技术.2006

[3]王郑耀.数字图像的边缘检测.西安交通大学出版社.2002

[4]张引.复杂背景下文本提取方法研究与应用.浙江大学博士学位论文.1999

提取方法范文篇7

1.1仪器Agilent1100Series高效液相色谱仪(安捷伦公司);SartoriusBP211-D电子天平(德国赛多利斯公司)。

1.2试药

麻黄、芍药、细辛、干姜、甘草、桂枝、半夏和五味子药材(均购于成都市荷花池中药材市场);磷酸二氢钾、磷酸;甲醇和乙腈为色谱纯。

2方法[2,3]

2.1指标及含量测定方法《中国药典》2005版收载的小青龙汤现有制剂均只以方中的芍药苷为质量控制指标,因此本方保留该质量控制指标。复方中麻黄为君药,因此增加盐酸麻黄碱为质量控制指标。

2.1.1盐酸麻黄碱含量测定方法盐酸麻黄碱对照品溶液的制备:精密称取盐酸麻黄碱对照品10.83mg于100ml容量瓶中,以甲醇定容,摇匀,精密吸取2ml于25ml量瓶中,甲醇定容,摇匀,过0.45μm微孔滤膜,取续滤液备用。

麻黄供试品的制备:精密量取复方提取液适量(相当于麻黄生药0.2g)于已干燥的锥形瓶中,低温挥干,以25ml甲醇溶解,称定重量,超声处理45min,放冷,再称定重量,以甲醇补足减少量,摇匀,滤过,精密量取续液1ml,置中性氧化铝柱(100~200目,内径1cm,1.5g)上,以50%甲醇洗脱,收集洗脱液约9ml于量瓶中,加磷酸1滴,以50%甲醇定容摇匀,过0.45μm微孔滤膜,取续滤液备用。

测定方法:C18柱(250mm×4.6mmDiamonsil5μm),流动相为乙腈-0.1%磷酸(9∶90),以三乙胺调节pH=4.5,检测波长207nm,流速1ml/min,柱温25℃,理论板数以盐酸麻黄碱峰计,不得低于3000。

盐酸麻黄碱标准曲线的绘制:分别吸取盐酸麻黄碱对照品溶液2,4,6,8,10,12,16,20,24μl进样,按照测定方法测定,绘制标准曲线。结果见图1。回归曲线Y=1722.7X+39.103,R2=0.9998,盐酸麻黄碱进样量在0.017288~0.207456μg间具有良好的线性关系。

2.1.2芍药苷含量测定方法

芍药苷对照品溶液的制备:精密称取芍药苷对照品适量,加入量瓶中,甲醇定容,制成60μg/ml的甲醇对照品溶液,过0.45μm微孔滤膜,取续滤液备用。

白芍供试品溶液的制备:精密量取复方提取液适量(相当于白芍生药0.1g),水浴挥干,以35ml稀乙醇转移至50ml量瓶中,超声处理30min,冷却至室温,稀乙醇定容,摇匀,过0.45μm微孔滤膜,取续滤液备用。

测定方法:C18柱(250mm×4.6mm,Diamonsil5μm),流动相为乙腈-0.1%磷酸(14∶86),检测波长230nm,流速1ml/min,柱温25℃,理论板数以芍药苷峰计,不得低于2000。

芍药苷标准曲线的绘制:分别吸取芍药苷对照品溶液1,2,3,4,6,8μl进样,按照测定方法测定,绘制标准曲线,(见图2)。回归曲线Y=15414X+2.5391,R2=0.9998,芍药苷进样量在0.006~0.048μg间具有良好的线性关系。

2.26种提取工艺的优化研究及结果

2.2.1不同提取溶剂回流提取工艺研究及结果以水、60%乙醇、95%乙醇为提取溶剂,按L9(34)正交表进行实验。因素水平安排按照表1执行,实验按各正交表实施,结果用SPSS11.5作方差分析,确定优化工艺。结果见表2~7。表1不同溶液回流提取工艺因素水平(略)表2以水为溶剂回流提取考察结果(略)表3以水为溶剂回流提取方差分析结果(略)表4以60%乙醇为溶剂回流提取考察结果(略)表5以60%乙醇溶剂回流提取方差分析结果(略)表6以95%乙醇为溶剂回流提取考察结果(略)表7以95%乙醇为溶剂回流提取方差分析结果(略)

由方差分析结果分析得,影响因素大小为:提取次数(C)>提取溶剂量(A)>提取时间(B),3个因素均具有显著性影响,优化工艺为A2B2C3。

由方差分析结果得,影响因素大小为:提取时间(B)>提取溶剂量(A)>提取次数(C),3个因素均具有显著性影响,优化工艺为A3B2C2。

由方差分析结果分析得,影响因素大小为:提取次数(C)>提取溶剂量(A)>提取时间(B),3个因素均具有显著性影响,优化工艺为A3B2C3。

2.2.2不同提取溶剂渗漉提取工艺研究及结果以水、60%乙醇、95%乙醇为提取溶剂,按L9(34)正交表进行实验。因素水平安排按照表8执行,实验按各正交表实施,结果用SPSS11.5作方差分析,确定优化工艺。结果见表9~14。表8不同溶剂渗漉提取工艺因素水平(略)表9以水为溶剂渗漉提取考察结果(略)表10以水为溶剂渗漉提取方差分析结果(略)表11以60%乙醇为溶剂渗漉提取考察结果(略)表12以60%乙醇溶剂渗漉提取方差分析结果(略)表13以95%乙醇为溶剂渗漉提取考察结果(略)表14以95%乙醇为溶剂渗漉提取方差分析结果(略)

由方差分析结果分析得,影响因素大小为:渗漉液量(A)>渗液速度(C)>药材粒度(B),A和C因素具有显著性影响,优化工艺为A3B2C3。

由方差分析结果得,影响因素大小为:药材粒度(B)>渗漉液量(A)>渗漉速度(C),B因素具有显著性影响,优化工艺为A1B3C1。

由方差分析结果分析得,影响因素大小为:渗漉液量(A)>药材粒度(B)>渗漉速度(C),A因素具有显著性影响,优化工艺为A2B2C1。

2.3不同提取工艺及提取溶剂对提取工艺的影响对比研究

2.3.1不同正交实验因素分析结果见表15。表15不同正交实验结果分析(略)

2.3.2不同优化提取工艺的对比研究按照上述各种优化工艺,分别称取复方药材进行提取试验,以提取液中盐酸麻黄碱和芍药苷的含量为指标加权(权重系数依次为0.6和0.4),综合评价提取工艺。对比不同提取工艺的差异。结果见表16。表16不同工艺验证结果(略)

2.3.3相同方法不同溶剂对提取工艺的影响研究结果见表17。表17不同溶剂时间的比较结果(略)

2.3.4相同溶剂不同提取方法间的比较研究结果见表18。表18不同提取方法比较结果(略)

2.3.5综合评价结果实验表明,在考察范围内,小青龙汤提取工艺优劣顺序为60%乙醇回流提取>水回流提取>60%乙醇渗漉>95%乙醇回流提取>水渗漉;提取方法对比研究结果表明,回流提取方法效果较渗漉提取方法效果好;提取溶剂对比研究表明60%乙醇为提取溶剂较其他两种溶剂效果好。

3讨论

现有小青龙汤成方制剂只选择了芍药苷为含量控制指标,对于复方制剂的多指标多成分而言,显得质量控制过于单一。本研究从处方构成出发,增加君药麻黄的指标成分盐酸麻黄碱为指标,更多的注重全方的系统性。

实验结果均反应回流提取法较渗漉法的提取效果好,其中提取溶剂又以60%乙醇为佳,这与控制指标的选择有一定的关系,但是是否在药效方面有正变的关系,还需要进行药效学研究。

小青龙汤整体提取的不同工艺比较结果得出,优化提取工艺为12倍量60%乙醇回流提取2次,1.5h/次。所得优化提取工艺合理可行,可作为小青龙汤的提取工艺。

【参考文献】

[1]段富津.方剂学[M].上海:上海科学技术出版社,2002:25.

[2]国家药典委员会.中国药典,Ⅰ部[S].北京:化学工业出版社,2005.

[3]马云淑,宁朝香.小青龙滴丸的制备工艺及质量标准[J].云南中医学院学报,1999,22(3):14.

提取方法范文篇8

关键词:中药提取物溶解性能分析

0引言

近年来,运用中药提取物直接制成制剂越来越广泛,中药提取物的溶解性能直接影响制剂的制备工艺、稳定性及药效,但有关中药提取物溶解性能的研究报道较少,而对溶解性能考察方法的探讨更是缺乏。对混合物质的溶解性能研究已经广泛地出现在食品、化工、化学等领域,研究的主要方法有沉淀法、电导率仪法、粒径法等,其原理主要是测定混合物质的饱和溶解度。目前,未曾见将这些方法应用于中药提取物溶解性能研究的报道。

雷公藤制剂在临床上多用于治疗类风湿、系统性红斑狼疮、移植反应等多种自身免疫性疾病,其疗效已被广泛认可。雷公藤口服制剂因毒副作用较多,在临床上的应用受到很大的限制,因此,雷公藤外用制剂的研究越来越多。本实验以雷公藤提取物在外用制剂常用试剂中的溶解性能为研究对象,对其溶解性能的考察方法进行探讨。

1材料

1.1仪器电子天平(BT25S,北京赛多利斯仪器系统有限公司);离心机(GL-16,上海安亭科学仪器厂);数显鼓风干燥箱(GZX-9140);超声波清洗器(KQ3200E,昆山市超声仪器有限公司);激光粒度仪(ZetasizerNanoS,马尔文仪器有限公司);高效液相色谱仪(Agilent1200,安捷伦科技有限公司)。

1.2试药异丙醇(上海溶剂厂,批号20060523);无水乙醇(安徽安特生物化学有限公司,批号8512073606);肉豆蔻酸异丙酯(IPM,国药集团化学试剂有限公司,批号30158628);甘油(汕头市西陇化工厂,批号05120221);蒸馏水(实验室自制);油酸(汕头市西陇化工厂,批号0304081);雷公藤提取物(桂林市三棱生物制品有限公司,批号06072);雷公藤甲素对照品(中国药品生物制品检定所,批号111567-200502)。

2方法与结果

2.1方法

2.1.1沉淀法主要通过向一定量溶剂中加入过量溶质进行溶解,过滤并恒重未溶解溶质,计算溶解量。计算公式为:溶解量=100×(W溶质加入量-W未溶解溶质量)/W溶剂质量。操作如下:分别称取雷公藤提取物0.3,0.6,0.6,0.6,0.5,0.5g,各加入4ml水、无水乙醇、异丙醇、油酸、IPM、甘油,30℃超声20min,放置至常温,离心,滤过,沉淀物烘干至恒重。

2.1.2指标成分溶解量法雷公藤甲素为雷公藤提取物中的主要有效成分,故以雷公藤甲素为指标,考察雷公藤提取物在不同溶剂中的溶解情况,即溶解性能。

2.1.3粒径测定法主要通过向一定量各溶剂中加入等量溶质使溶解,再进行混悬液的粒径测定,根据混悬液粒径分布间接反映溶质在不同溶剂中的分散情况,即溶解特性。操作:分别称取雷公藤提取物0.2g,各加入水、无水乙醇、异丙醇、油酸、IPM、甘油5ml,30℃超声溶解20min,依参考文测定粒径。

2.2结果

2.2.1沉淀法测定结果表明不同溶剂中雷公藤提取物的溶解能力为:无水乙醇>异丙醇>油酸>IPM>水>甘油。

2.2.2指标成分溶解量法测定结果表明不同溶剂中雷公藤提取物中雷公藤甲素的溶解能力为:无水乙醇>异丙醇>油酸>IPM>水>甘油。

2.2.3粒径测定法测定结果表明等量雷公藤提取物溶于一剂,形成混悬液的粒径为:IPM>油酸>无水乙醇>异丙醇(水和甘油对雷公藤提取物的溶解能力较差,形成悬浮液粒径过大,超出仪器测量范围)。

3讨论

沉淀法为常用的溶解量测定方法,国标GB5750-85和卫生部《生活饮用水卫生规范》中用于测定生活饮用水中溶解性总固体的量。该法相比其它两种测定方法,操作方便快捷,仪器设备简单,极其适用于水及其他低沸点溶剂中中药提取物的溶解量测定,且能全面客观地反应出中药提取物在各溶剂中的溶解情况。但该法的烘干、恒重步骤给测定高沸点溶剂中中药提取物的溶解情况带来一定困难。例:测定雷公藤提取物在油酸(沸点286℃)、甘油(沸点290℃)中的溶解量时,需运用红外及其它手段进行烘干、恒重,无法用常规烘箱操作。相比粒径测定法及指标成分溶解量法,该法实验误差相对较大,且溶质消耗量大,不适合贵重药物及毒性药物的溶解性能考察。

指标成分溶解量法为含量测定常用方法,被广泛应用于中药质量控制的各个领域,普及面广,精密度高,重现性好。相比其它两种测定方法,该法主要通过测定中药提取物中指标成分在不同溶剂中的溶解量,间接反映其在不同溶剂中的溶解性能,无法全面客观反应整个中药提取物溶解情况,且针对黏度较大的溶剂,本法操作有一定技术难度。例:测定雷公藤提取物中雷公藤甲素在甘油、肉豆蔻异丙酯等溶剂中的溶解情况时,含量测定样品中甘油、肉豆蔻异丙酯等易残留并在高效液相色谱柱上产生吸附,缩短色谱柱的寿命,并影响含量测定结果。

粒径测定法重现性好,精密度高,溶质和溶剂消耗量小,适合于贵重药物及毒性药物溶解性能的考察。该方法能较全面反映中药提取物的溶解性能,为中药提取物制剂的辅料选择提供有力的依据,但该法无法定量溶解量,形成混悬液的粒径大小能否全面客观地反应中药提取物在溶剂中的溶解情况仍需进一步探讨。相比其它两种测定方法,该法相对繁琐,需要对连续相黏度、分散相的折射率等参数进行查阅或考察。

实验中对各测定方法的相关性进行了研究,运用以上3种方法从不同角度探讨雷公藤提取物的溶解性能,结果基本一致,表明运用以上3种方法对中药提取物的溶解特性进行考察均具有一定的代表性。

从提取物溶散及制剂释药角度考虑,粒径测定法能一定程度上反映中药提取物的溶散及释放。例:粒径分布图显示雷公藤提取物分散在无水乙醇中和油酸中呈现两个粒径分布区域,而在异丙醇和IPM中只出现一个粒径分布区域,表明雷公藤提取物各组成成分在异丙醇和IPM中,能够以保持原提取物中的比例进行分散,说明其溶解具有均一性。释药过程中,更能表现出汤剂的同步释放原则。

从辅料适应性角度考虑,以上3种方法综合运用更能全面、客观、科学地进行辅料的筛选。例:透皮制剂应选用溶解能力较好,且溶解具有均一性的溶剂。沉淀法和指标成分溶解量法表明,无水乙醇和异丙醇对雷公藤提取物及雷公藤甲素的溶解能力较强,而粒径测定法表明,异丙醇中雷公藤提取物能够按组分原比例进行分散,因此雷公藤透皮制剂选择异丙醇为溶剂依据更充足。公务员之家:

参考文献:

[1]徐君,叶敏,赵思明.膨化米粉溶解特性及膨化米糊流变学特性研究[J].粮食与油脂.2003.1:4.

[2]曹伟平,杨更亮,张红医,等.雷公藤有效成分制备的研究进展[J].中草药.2002.33(2).187.

[3]陈晓明.高效液相色谱法测定雷公藤饮片中雷公藤内酯醇的含量[J].中国药房.2006.17(9).696.

[4]中华人民共和国卫生部.生活饮用水卫生规范[S].2001.

提取方法范文篇9

【关键词】草珊瑚;总黄酮;提取工艺;含量

[Abstract]ObjectiveTooptimizetheextractionprocessoftheflavonoidsfromsarcandraglaber.MethodsUsedsarcandraglaberasrawmaterials,tookethanolextractionmethodsandusedultrasonicwaterbathtoextracttheflavonoids,thenusedL9(33)orthogonalexperimenttooptimizetheextractionprocessofflavonoids.Oneoftheexperimentsisthesinglefactorexperiment.Accordingtothegivenconditionsandmeasuredflavones,whatwewilldoistohavesinglefactorexperimentsaboutdifferentconcentrationsofethanol,feedratio,extractiontimeandtemperature.Accordingtotheremarkableconditionsfromsinglefactorexperiments,wewillhaveanorthogonaldesignandthenselectthebestconditions.ResultsTheoptimumconditionsofultrasonicmethodsarefortheconcentrationof50percentethanol,feedrate1∶15,theextractedtime45minutes,theflavonesin69.25mg/g.Theoptimumconditionsofwaterbathforethanolmethodsareforconcentrationof50percent,feedrate1∶20,theextractedtemperature80℃andtheflavonesin49.60mg/g.ConclusionThetimeusedinultrasonicextractionisgreatlyshorterthanthatofwaterbathandtheexperimentiseasiertocontrolthanthatofwaterbath,andtheextractionrateofflavonoidsalsoraise28.38%thanthatofwaterbath.

[Keywords]sarcandraglaber;flavonoids;extractionprocess;content

随着草珊瑚在医药、兽药、保健食品及保健用品领域中的应用越来越广泛,对其有效成分的提取分离显得越来越重要。黄酮类化合物是草珊瑚中含量最多、最主要的活性成分之一。目前,对草珊瑚总黄酮的提取分离工艺技术研究尚未见有详细报道,本学位论文拟对草珊瑚总黄酮提取分离工艺技术进行较系统的研究并筛选最佳新技术新工艺。采用正交实验方法考察沸水提取法及乙醇提取法对草珊瑚总黄酮提取效果的影响;采用中药高新工程技术大孔吸附树脂对草珊瑚总黄酮进行分离纯化研究,以确定草珊瑚总黄酮最佳提取分离工艺条件及方法。以确定的草珊瑚总黄酮最佳提取工艺对不同季节采收的草珊瑚中总黄酮含量的动态变化,草珊瑚自然存放时间不同对总黄酮含量的影响,贵州草珊瑚根、茎、叶中总黄酮的不同含量进行动态变化研究,以确

定草珊瑚原料的最佳利用时机。从而为生产中最有效的开发利用草珊瑚,获得草珊瑚总黄酮的最大提取率,发挥草珊瑚的最大经济效益提供实验依据及指导,以达到提升草珊瑚药、食用产品的质量档次,使其更具三效(高效、速效、长效),三小(剂量小、毒性小、不良反应小),三便(便于贮藏,便于携带,便于服用)的特点,使其产品能走出国门、出口创汇,有着重要的经济和社会意义[1]。

1材料与方法

1.1实验材料原料:草珊瑚购于贵阳花果园药材市场;NaNO2(固体)(重庆北碚精细化工厂);95%的乙醇溶液(分析纯)(遵义国营化学试剂厂);Al(NO3)3(固体)(汇源化工有限公司);NaOH(固体)(天津市化学试剂六厂三分厂)。

1.2实验器材HH-S2s型恒温水浴锅(金坛市环保仪器厂);UV2755B紫外可见分光光度计(上海分析仪器总厂);抽滤机(金宇机械有限公司);JY88(96)-IIN型数控超声波细胞粉碎机(宁波新芝生物科技有限公司);FA1004型电子分析天平(上海天平仪器厂)。

1.3实验方法

1.3.1黄酮类化合物的超声波法提取研究超声波提取方法:取原料草珊瑚5g按实验要求的料液比加入乙醇,放入准备好的烧杯中,超声波提取,抽滤液体,取0.3ml加入25ml容量瓶中,再在25ml容量瓶中加入1ml5%的NaNO2溶液,等待6min后,再在25ml容量瓶中加入0.5ml5%的Al(NO3)3溶液,等待6min后,再在25ml容量瓶中加入10ml5%NaOH溶液,并加入60%乙醇溶液定容。等待15min后在500nm处检测吸光度,然后记录数据[做空白对比的不加Al(NO3)3]。

超声波提取过程:(1)称取草珊瑚5g分别装入准备好了的烧杯中,在烧杯上填上编号,并记录好数据。(2)用95%乙醇分别配制50%、60%、70%、80%的乙醇,按正交实验设计搭配装入对应号的锥形瓶中。(3)根据以上配置好的原料,放入超声波仪器中进行提取。(4)将以上提取物过滤,将滤液按照实验方法测出吸光度,并记录好数据。

1.3.2黄酮类化合物的水浴提取研究取原料草珊瑚5g按实验要求的料液比加入乙醇,放入锥形瓶中,水浴锅加热,抽滤液体,取0.3ml加入25ml容量瓶中,再在25ml容量瓶中加入1ml5%的NaNO2的乙醇溶液,等待6min后,再在25ml容量瓶中加入0.5ml5%的Al(NO3)3的乙醇溶液,等待6min后,再在25ml容量瓶中加入10ml5%NaOH的乙醇溶液,并加入60%乙醇溶液定容。等待15min后在500nm处检测吸光度,然后记录数据[作空白对比的不加Al(NO2)3]。

水浴提取的实验过程为:(1)称取草珊瑚5g分别装入准备好了的锥形瓶中,在锥形瓶上填上编号,并记录好数据;(2)用95%乙醇分别配制50%、60%、70%、80%的乙醇,按正交实验设计搭配装入对应号的锥形瓶中,并用保鲜膜密封好;(3)把锥形瓶放入已准备好的一定温度的水浴中加热,2h后取出抽滤液体转入干净的烧杯中,并用保鲜膜密封好;(4)将以上的提取物过滤,将滤液按照实验方法测出吸光度,并记录好数据。

2实验结果与讨论

2.1标准曲线的制备见图1。从芦丁对照储备液中分别吸取1ml,放入1号、2号容量瓶中(25ml),各加60%乙醇至5ml,加5%NaNO2溶液1.0ml,摇匀放置6min,再加10%Al(NO3)3溶液0.5ml(空白对照不加),摇匀再放置6min,加4%NaOH溶液10ml,摇匀放置15min,从400~600nm处测吸光值:可得出芦丁在500nm处存在最大吸收峰。

回归方程:A=0.0095C+0.0016,线性范围为0~59.82μg/ml,相关系数R2=0.9991

图1标准工作曲线

首先,精密称取芦丁对照品18.6mg,置于100ml量瓶中,加60%乙醇溶解至刻度,摇匀即得对照品溶液。然后,分别精密吸取1.0、2.0、3.0、4.0和5.0、6.0、7.0、8.0ml对照品溶液置于25ml容量瓶中,各加60%乙醇至5ml,加5%NaNO2溶液1.0ml,摇匀放置6min,再加10%Al(NO3)3溶液0.5ml,摇匀再放置6min,加4%NaOH溶液10ml,摇匀放置15min,在500nm波长处测定吸光度值,以同法配制空白(不加硝酸铝)对照。显色剂的配置:含量测定,标准曲线的绘制。所用试剂均为分析纯,4%NaOH乙醇溶液(200ml):称取8gNaOH置入烧杯中,用200ml60%乙醇溶解。10%Al(NO3)3乙醇溶液(25ml):称取2.5gAl(NO3)3置于烧杯中,用25ml60%乙醇溶解。5%NaNO2乙醇溶液(50ml):称取2.5gNaNO2置于烧杯中,用50ml60%乙醇溶液溶解[2]。

2.2黄酮提取过程

2.2.1提取方法(1)超声波提取:精密称取干燥、粉碎的草珊瑚粉末5g置于烧杯中,按实验要求的料液比加入乙醇溶液浸泡,然后用超声波提取。

(2)水浴法提取:精密称取干燥、粉碎的草珊瑚粉末5g置于锥形瓶中,按实验要求的料液比加入乙醇溶液浸泡并用保鲜膜密封好,然后放在水浴锅上加热2h,滤去残渣。

2.2.2样品测定精密吸取黄酮提取液0.3ml于25ml容量瓶中,分别加入60%的乙醇6ml,再加入5%NaNO21.0ml,摇匀放置6min,加入10%Al(NO3)30.5ml(做空白对照的不加),摇匀放置6min,加入4%NaOH10.0ml,加入60%的乙醇定容至刻度。摇匀放置15min在500nm处测吸光度,利用标准回归方程计算出浓度。得到标准曲线回归方程:A=0.0095C+0.0016,相关系数R2=0.9992,根据标准方程可以推导出C=(A-0.0016)/0.0095,C为物质浓度(单位为μg/ml),提取黄酮的质量(mg)=C·25/3·10·V·10-3,提取总黄酮含量=提取黄酮的质量(mg)/原料草珊瑚质量(g)。

2.3超声波法提取黄酮的单因素实验设计及正交实验数据处理

2.3.1乙醇浓度对超声波法提取效果的影响在五个烧杯中各取5g草珊瑚放入,分别用40%、50%、60%、70%、80%乙醇溶液50ml浸泡后超声波萃取15min,按以上的含量测定方法测定吸光度值。见表1。表1表明:随着乙醇浓度的增加,黄酮的提取率也逐渐增加,但是当乙醇浓度超过60%的时候,黄酮的提取率反而降低,是因为随着乙醇浓度的增大,会使提取粗品中杂质含量增加,黄酮成分含量反而降低。表1乙醇浓度对草珊瑚黄酮提取的影响

2.3.2料液比对黄酮提取效果的影响在四个烧杯中各取5g草珊瑚放入,用60%的乙醇,料液比分别1∶5、1∶10、1∶15、1∶20浸泡后超声波萃取15min,按含量测定方法测定吸光度值。见表2。表2料液比对草珊瑚黄酮提取的影响表2可见,浸提固液比在1∶10至1∶20的范围内,浸提固液比在1∶15时提取率最高,但随后增加溶剂的量对提取率的变化不大,在实际操作中,当浸提固液比过小时,提取液偏少,不利于过滤分离,因此选择浸提固液比在1∶15较为合适。

2.3.3超声波萃取时间对黄酮提取效果的影响在四个烧杯中各取5g草珊瑚放入,在料液比1∶10,60%乙醇条件下选择时间分别为15min、30min、45min、60min进行超声波萃取,按含量测定方法测定吸光度值。见表3。表3提取时间对黄酮提取的影响由表3可见,随超声波提取时间15~30min,吸光度增长0.046,增长程度一般,而提取时间30~45min时,吸光度增加了0.102,幅度大增,而提取时间45~60min时,吸光度增长了0.012,增长程度大大降低。由此可以看出,再增加超声波提取时间,吸光度增速出现先增强再逐渐减缓趋势。造成提取物在超声作用达到一定时间后,提取率增加缓慢或呈下降趋势的原因可能是在长时间超声作用下,提取率逐渐向极限值靠近,致使提取率增幅降低。同时超声作用时间太长,会使提取粗品中杂质含量增加,有效成分含量反而降低,影响提取物有效含量。故45min提取时间是最好的工艺条件。

由以上单因素实验可得出几个在实验过程中,对实验结果有显著作用的因素,他们分别是乙醇浓度50%、60%、70%,料液比1∶10、1∶15、1∶20,提取时间15min、30min、45min,运用这些条件做出提取工艺参数设计表(表4),为下面的正交实验做好准备条件。见表5、6。

由表5可看出R料液比>R乙醇浓度>R提取时间,所以本实验料液比作为主要因素,K1、K2、K3中数据最大者对应的水平为最佳水平,即转化率最高。本实验的最佳水平组合是A1B2C3,即最佳工艺条件为乙醇浓度50%、料液比1∶15、提取时间45min。表4提取工艺参数设计表表5L9(33)提取工艺条件正交实验结果表表6最佳工艺条件提取由表6可看出黄酮含量69.25mg/g,比正交实验中的A1B2C2(乙醇浓度50%、料液比1∶15、提取时间30min)所提取出的黄酮含量还高,证明本次正交设计实验结论是合理的。

2.4水浴法提取黄酮的单因素实验设计及其正交实验数据处理

2.4.1乙醇浓度对水浴法提取效果的影响在四个锥型瓶中各取5g草珊瑚放入,分别用50%、60%、70%、80%乙醇溶液75ml浸泡后,水浴提取2h,按以上的含量测定方法测定吸光度值(表7)。表7乙醇浓度对水浴法提取效果的影响由表7可看出:随着乙醇浓度的增加,黄酮的提取率也逐渐增加,但从60%~70%,吸光度增长幅度变小即提取的黄酮含量增长幅度变小,当乙醇浓度超过80%的时候,黄酮的提取率反而降低,提取的黄酮含量变小,是因为随着乙醇浓度的增大,会使提取粗品中杂质含量增加,有效成分含量反而降低,影响提取物有效含量。

2.4.2提取温度对水浴法提取黄酮效果的影响在四个锥形瓶中各取5g草珊瑚放入,在料液比1∶20,60%乙醇条件下选择60℃、70℃、80℃、85℃进行水浴法提取,按含量测定方法测定吸光度值(表8)。

由表8可看出在乙醇浓度60%、料液比1∶20的不变条件下,随着提取温度的升高,吸光度值也在不断的增长,60℃~70℃的增长程度是最大的,吸表8提取温度对水浴法提取黄酮效果的影响光度增长最大,但随着温度的继续升高,吸光度的增长程度越来越小,是因为随着温度的增加,提取出来的黄酮参与了其他的反应,故提取的增长率变小了(温度也不易太高,体积将会大量减少)。

2.4.3料液比对水浴法总黄酮提取效果的影响在四个锥形瓶中按料液比各取草珊瑚放入,在提取温度70℃、乙醇浓度60%条件下选择料液比分别为1∶15、1∶20、1∶25、1∶30进行水浴法提取,按含量测定方法测定吸光度值(表9)。表9料液比对水浴法总黄酮提取效果的影响表9可见,浸提固液比在1∶15至1∶20的范围内,吸光度最高,但随后增加溶剂的量对吸光度的变化不大,在实际操作中,当浸提固液比过小时,提取液偏少,不利于过滤分离,因此选择浸提固液比在1∶20较为合适。

由以上单因素实验可得出几个在实验过程中,对实验结果有显著作用的因素,他们分别是乙醇浓度50%、60%、70%,料液比1∶15、1∶20、1∶25,提取温度60℃、70℃、80℃,运用这些条件做出提取工艺参数设计表(表10),为下面的正交实验做好准备条件,见表11、12。表10提取工艺参数设计表表11水浴法提取黄酮L9(33)实验表表12最佳工艺条件确定表由表11可看出R料液比>R提取温度>R乙醇浓度,所以本实验料液比作为主要因素,K1、K2、K3中数据最大者对应的水平为最佳水平,即转化率最高。本实验的最佳水平组合是A1B2C3,即最佳工艺条件为乙醇浓度50%、料液比1∶20、提取温度80℃。

由表12可看出黄酮含量49.60mg/g,比正交实验中的A1B2C2(乙醇浓度60%、料液比1∶20、提取温度80℃)所提取出的黄酮含量还高,证明本次正交设计实验结论是合理的。

3结论

本文是通过对两种不同的提取方法对草珊瑚进行总黄酮的提取的研究,以便为以后的提取研究找出合适的实验条件及设计。两种不同的方法,同样的浸提试剂,所提取的黄酮量是超声波法提取的多于水浴法提取的,实验得出结果:超声波法的最佳工艺条件为乙醇浓度50%、料液比1∶15、提取时间45min,根据确定的最佳工艺条件,按实验中的测定方法测得提取的总黄酮含量为69.25mg/g。水浴法的最佳工艺条件为乙醇浓度50%、料液比1∶20、提取温度80℃、提取2h,按实验中的测定方法测得提取的总黄酮含量49.60mg/g。

超声波辅助提取的优点有:(1)所用的提取时间较水浴法缩短了两倍多;(2)实验过程中不用像水浴法一样,要注意温度的控制[3];(3)所提取的黄酮含量比水浴提取高了28.38%。

提取黄酮量,超声波法提取的多于水浴法,分析原因可能是:(1)超声波的空化作用对细胞膜的破坏有助于总黄酮的释放与溶出;(2)超声波使浸提剂和提取物不断震荡,有助于溶质的扩散;(3)超声波的热效应使介质温度基本维持在60℃,对草珊瑚有水浴效果;草珊瑚分布广泛,资源丰富,成分多样。药理作用广泛、毒性小,用于治疗多种疾病,无明显副作用。目前已有厂家生产了针、片等剂型,日用化工厂以此为原料,制成草珊瑚牙膏。产生了较好的社会和经济效益。从文献资料[4]看来,尽管已进行了生药学、化学成分、药理、临床等方面的研究,但是仍有许多问题有待进一步深入研究。

【参考文献】

1郁建生,李英伦.草珊瑚研究进展.安徽农业科学,2005,33(12):2390-2392.

2江苏新医学院.中药大辞典.上海:上海科学技术出版社,1997,57.

提取方法范文篇10

1.1仪器日本岛津高效液相色谱仪(N2000色谱工作站);UV-1700紫外分光光度计(日本岛津公司);超声波发生器(昆山市超声仪器有限公司);HHSY21-Ni4-C型电热恒温水浴锅(北京长源实验设备厂)。

1.2材料飞蓬干燥全草(采自长白山,经长春中医药大学邓明鲁教授鉴定);野黄芩苷对照品,芦丁标准品(供含量测定用)购于中国药品生物制品检定所;其余试剂均为分析纯。

2方法与结果

2.1飞蓬总黄酮含量测定

2.1.1对照品溶液制备精密称取干燥至恒重的无水芦丁对照品5.05mg置于25ml容量瓶中,加适量70%的乙醇超声处理5min,用乙醇定容至刻度,摇匀,得浓度为0.202mg/ml的对照品储备液。

2.1.2供试品溶液制备精密称取样品干燥粉末1g,置于50ml容量瓶中,加适量70%的乙醇超声处理5min,用乙醇定容至刻度,摇匀,作为供试品液。

2.1.3测定波长选择精密吸取芦丁对照品溶液0.5ml和样品溶液1ml于具塞试管中,精密加入5%亚硝酸钠溶液0.3ml,摇匀,放置6min,再加入10%硝酸铝0.3ml,摇匀,放置6min,加4%NaOH溶液4ml,用70%的乙醇定容至10ml,摇匀,放置10~15min。以相同试剂为空白。在400~900nm波长范围内扫描,记录最大吸收波长为510nm,见图1。

图1芦丁和飞蓬样品最大吸收波长图

2.1.4标准曲线制作精密吸取标准芦丁溶液0.0,0.5,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0ml分别加入6支具塞试管中,按照“2.1.3”项操作,于510nm处测定吸光度。并以吸光度(A)为纵坐标,芦丁对照品溶液浓度(C,mg/ml)为横坐标,绘制标准曲线,得回归方程:A=11.227C-0.013,r=0.9999(n=6),见图2。结果表明:在0.101~1.01mg范围内芦丁对照品显色后的吸光度与浓度呈良好线性关系。

图2芦丁标准曲线图

2.1.5供试品含量测定取供试品溶液0.2ml于具塞试管中,按照“2.1.3”项下操作,于510nm处测定吸光度,然后根据线性方程计算其总黄酮的含量。

2.2飞蓬灯盏乙素含量测定

2.2.1色谱条件ChmmasilC18柱(5μm,4.6mm×150mm);测定波长λ=335nm(依卫生部颁发的药品标准);流动相:甲醇-0.1%磷酸(40:60);流速1.0ml/min。

2.2.2对照品溶液制备精密称取野黄芩苷对照品1.05mg,置10ml容量瓶中,用甲醇溶解并定容至刻度,过滤,摇匀,制成浓度为0.105mg/ml的标准储备液。

2.2.3供试品溶液制备精密称取样品干燥粉末1g,置于50ml容量瓶中,用甲醇溶解并定容至刻度,过滤,摇匀,作为供试品液。

2.2.4标准曲线制作精密量取对照品溶液2,4,6,8,10,12,14,16μl注入液相色谱仪,测定野黄芩苷色谱峰的面积。并以吸收峰面积(A)为纵坐标,进样量(C,μg)为横坐标,绘制标准曲线,得回归方程:A=1359349.2409C-68257.6517,r=0.9999(n=8),结果表明野黄芩苷浓度在0.21~1.68μg范围内与峰面积具有良好的线性关系。

2.2.5供试品含量测定精密吸取对照品溶液与供试品溶液各10μl,注入液相色谱仪,测定,即得,见图3。

2.3提取工艺的优选

2.3.1提取溶剂的优选称取100g飞蓬,分别加入14倍量不同的提取溶剂,80℃水浴恒温提取2h,抽滤,定容,分别按“2.1”测定总黄酮含量,按“2.2”项中方法测定灯盏乙素含量,结果见表1。表1不同提取溶剂的总黄酮和灯盏乙素含量

从表1可知,碱液提取虽然得膏率很高,但是总黄酮和灯盏乙素含量低,且碱液提取加热容易破坏黄酮类化合物的母核。用水和乙醇作为提取溶剂,虽然得膏率相同,但是水提取的总黄酮和灯盏乙素含量较低,且由于其极性大,易把蛋白质、糖类等溶于水的成分浸提出来,使得提取液存放时,易腐败变质。乙醇提取的总黄酮和灯盏乙素含量高,因此为这3种溶剂中的最佳提取溶剂。下面的实验均采用乙醇作为提取溶剂,分别选取乙醇浸渍法、渗漉法、回流提取法、索氏提取法、超声波法进行提取。

2.3.2提取方法的优选称取100g飞蓬,分别选取乙醇浸渍法、渗漉法、回流提取法、索氏提取法、超声波法进行提取,提取液抽滤,定容,分别按“2.1”项中方法测定总黄酮含量,按“2.2”项中方法测定灯盏乙素含量。不同方法提取的飞蓬总黄酮和灯盏乙素含量测定结果见表2。表2不同提取方法的总黄酮和灯盏乙素含量

经过实验证明,不同提取方法直接影响着醇提工艺中的总黄酮和灯盏乙素的测定结果。综合考虑,用回流法提取飞蓬中的总黄酮和灯盏乙素是比较合适的方法。为此,设计正交,进一步优化采用乙醇回流法进行提取的最佳醇提工艺。

2.3.3正交实验法优选飞蓬乙醇回流提取工艺根据实际情况,选择乙醇浓度、溶媒量、提取时间、提取次数作为考察因素,每个因素选择3个水平,因素水平表见表3。表3正交实验设计因素水平按均匀取样的规则取飞蓬100g,按L9(34)正交实验表安排实验,每组两次平行实验,以总黄酮和灯盏乙素含量为评价指标,测定结果取平均值。结果见表4。表4正交实验方案与结果表5方差分析

以总黄酮提取率为考察指标,直观分析结果表明A2>D3>C1>B2;以灯盏乙素提取率为考察指标,直观分析结果表明A2>D3>C3>B3,方差分析(表5)结果表明A因素和D因素对总黄酮及灯盏乙素的提取均具有显著性影响,而B因素及C因素对提取结果没有影响,为了节省时间和能源,最终确定工艺条件为A2B1C1D3,即以70%乙醇回流提取3次,1h/次,加醇量为每次14倍量。

2.4验证实验称取药材按最佳工艺进行验证实验,结果表明总黄酮和灯盏乙素含量与正交实验结果吻合,取得较好的结果,说明该工艺可行。

3讨论[4]

目前,提取工艺筛选试验中常用化学法、生物学法及有效浸出物综合评价的方法,因此实验中仅用一种评价指标筛选提取工艺条件往往不够全面。而且飞蓬中含有多种黄酮类化合物,采用紫外分光光度法测得结果通常是总黄酮的含量,并不能准确反映灯盏乙素的含量,本实验经研究建立了灯盏乙素含量测定的HPLC法,提高了准确度,稳定可靠。

在实验中,曾试用了甲醇-0.5%磷酸溶液(45∶55)、甲醇-1%磷酸溶液(35∶65)、乙腈-1%冰醋酸(25∶75)为流动相条件,经反复比较,以正文所选流动相重复性最佳,出峰时间较快,峰形尖锐、对称,且灯盏乙素主峰与杂质峰明显分离。

通过L9(34)正交实验,最终确定了飞蓬中总黄酮和灯盏乙素醇提工艺的最佳条件,并通过验证实验证明该工艺,稳定可靠,有效富集了飞蓬中总黄酮和灯盏乙素的含量,为进一步开发飞蓬中总黄酮有效部位奠定基础。

【参考文献】

[1]林容,陈艺林.中国飞蓬属及其邻属的研究[J].植物分类学学报,1973,11:399.

[2]吉林省中医中药研究所,长白山自然保护区管理局,东北师范大学生物系.长白山植物药志[M].长春:吉林人民出版社,1982:1177.

[3]胡宇慧,张浩,张志锋.飞蓬属多种植物的化学成分含量研究[J].药物分析杂志,2005,25(1):21.

[4]谢秀琼.中药新制剂开发与应用[M].北京:人民卫生出版社,2000:14.