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快速溶剂萃取法优化胡黄连提取工艺

李存满,杨晓华,王文淑

(河北科技大学河北省分析测试研究中心,石家庄 050018)

胡黄连系玄参科胡黄连属植物的干燥根茎,为常用中药。目前,已经从胡黄连中分离得到70多种化合物,主要含有环烯醚萜苷、苯乙醇苷、酚苷、葫芦烷型三萜苷等类成分[1]。其主要活性成分环烯醚萜苷类[2],以胡黄连苷Ⅰ、胡黄连苷Ⅱ和胡黄连苷Ⅲ为主。由于胡黄连苷Ⅲ对照品不易得,而其结构中含有阿魏酰基,水解产物得阿魏酸,因此,我们以阿魏酸含量为指标间接考察胡黄连苷Ⅲ的提取工艺。

文献报道,胡黄连药材的提取方法多是以传统的浸泡、渗漉[3]、加热回流[4-6],一般以胡黄连苷Ⅰ[6]和胡黄连苷Ⅱ[3,5]转移率为评价指标,利用高效液相色谱法[3,5]、薄层色谱扫描法[6]进行测定。但这两种提取方法的最大缺陷是耗时长。快速溶剂萃取(ASE)是一种在高温高压下萃取样品中有机成分的新方法,具有有机溶剂用量少、自动化程度高、萃取效率高、可以大大缩短样品的提取时间等特点,已被确认为美国EPA标准方法(编号3545)[7,8]

本文利用快速溶剂萃取法对胡黄连药材进行提取,采用L9(34)正交试验,以胡黄连苷Ⅰ、胡黄连苷Ⅱ及阿魏酸含量为评价指标,利用高效液相色谱法对胡黄连药材的提取工艺进行优化。

1 实验部分

1.1 仪器

高效液相色谱仪(alliance e2695,美国Waters公司)配置二极管阵列检测器;快速溶剂自动萃取仪(AES300,美国Donex公司)。

1.2 试剂与材料

试剂:乙腈、甲酸(色谱纯,美国Fisher公司),纯水(由美国Milipore 纯水系统制备),其他试剂为分析纯。

胡黄连药材(购自石家庄市神威大药房),胡黄连苷Ⅰ对照品(批号11062102,购自中国药品生物制品检定所),胡黄连苷Ⅱ对照品(批号12031501,购自中国药品生物制品检定所),阿魏酸(110773-201012,购自中国食品药品检定研究院)。

2 实验方法

2.1 色谱条件

色谱柱:SunFireTM C18 (250mm × 4.6mm, 5μm);流动相:乙腈(A)-0.1%甲酸水(B);洗脱梯度:0→10min,5%→15% A;10→20min,15%→25% A;20→35min,25%→25% A;25→35min,25%→28% A;35→40min,28%→35% A;40→45min,35%→75% A;45→50min,75%→95% A;50→55min,95%→95% A;流速1.0ml/min;柱温30℃;检测波长264nm;进样量10μl。

2.2 不同提取方法

2.2.1 加热回流提取

精密称取胡黄连样品,约0.1g,置于50ml蒸馏瓶中,加热回流提取2次,每次加入30%(体积分数)乙醇溶液20ml,提取1h,过滤,合并两次滤液于100ml容量瓶中,并用30 %乙醇定容至刻度,摇匀,过0.45μm滤膜,滤液作为供试品溶液。

2.2.2 超声提取法

精密称取胡黄连样品约0.1g,置于三角瓶中,超声提取2次,每次加入30 %乙醇溶液20ml,提取时间30min,提取功率500W。过滤,合并两次提取液于100ml容量瓶中,摇匀,经0.45μm滤膜过滤,滤液作为超声提取供试品溶液。

2.2.3 ASE法

精密称取胡黄连样品0.1g左右,放入仪器样品池中,提取溶剂为30%乙醇,提取时间设置为5min,提取温度60℃,提取两次,合并两次提取液并用30 %乙醇定容至100ml,摇匀,经0.45μm滤膜过滤,滤液作为ASE法供试品溶液。

2.3 胡黄连供试品溶液的制备

称取胡黄连药材粉末约0.1g,精密称定,用快速萃取仪提取,萃取溶剂为50%(体积分数)乙醇溶液,萃取压力为1500psi(约10.3MPa),萃取温度为80℃,萃取时间为5min,循环萃取2次。提取液合并,减压浓缩,然后用乙醇定容到100ml,摇匀,该溶液作为胡黄连苷Ⅰ和胡黄连苷Ⅱ供试品溶液。从上述供试品溶液精密移取50ml溶液于烧瓶中,减压浓缩,至乙醇干,残渣用2% NaOH溶液溶解,于水浴上回流3h,放冷。分解液移入分液漏斗中,用浓盐酸调pH=3~4,用乙醚萃取3次,每次30ml,合并乙醚液,减压浓缩至干,残渣用甲醇-水(1 : 1)溶解,并定容至10ml,该溶液作为阿魏酸供试品溶液。

2.4 标准工作溶液的配制

精密称取胡黄连苷Ⅰ、胡黄连苷Ⅱ和阿魏酸对照品各10mg于10ml容量瓶中,用30%乙腈溶解并定容,配制成浓度均为1.0mg/ml的标准储备液。将标准储备液配制成混合标准溶液后,再用30 %乙腈将胡黄连苷Ⅰ、胡黄连苷Ⅱ稀释成浓度(μg/ml)均分别为5.0、10.0、20.0、40.0、80.0、200.0,阿魏酸储备液稀释成浓度(μg/ml)为3.0、6.0、12.0、24.0、48.0、120.0的混合标准工作溶液。

2.5 正交试验设计

本实验选用正交试验法,采用L9(34)正交设计表分别以胡黄连苷Ⅰ、胡黄连苷Ⅱ、阿魏酸含量为考察指标,对提取溶液浓度,提取次数,提取时间,提取温度4个因素进行考察,每个因素选取3 水平(表1),采用正交试验评价指标优选其最佳提取工艺。综合评分各指标权重见表2。

表1 正交试验因素与水平表

表2 胡黄连提取工艺综合评分指标

3 结果与讨论

3.1 提取方法选择

本实验以胡黄连中胡黄连苷Ⅰ、胡黄连苷Ⅱ、阿魏酸含量为考察指标,对加热回流提取法,超声波提取法,ASE法三种提取方法进行比较。结果发现,ASE法提取效率明显高于前两种方法,且该方法提取时间大大缩短,提取过程仅约20min即完成。因此,本实验采用ASE法作为胡黄连药材的提取方法。

3.2 提取条件优化

3.2.1 正交实验分析结果

分别准确称取胡黄连样品9份,每份约0.1g,按表1正交试验设计进行提取,分别以胡黄连苷Ⅰ、胡黄连苷Ⅱ和阿魏酸含量为评价指标,考察各因素对胡黄连苷Ⅰ、胡黄连苷Ⅱ和阿魏酸提取效率的影响,从而筛选出最佳提取工艺。测定结果见表3,方差分析结果见表4。

表3 正交实验结果表

表4 方差分析结果表

3.2.2 正交实验结果分析

方差分析和直观分析结果表明,以胡黄连苷Ⅰ、胡黄连苷Ⅱ和阿魏酸含量的综合评分作为考察指标,最佳提取条件为A2B2C1D3,各因素作用主次为B>A>D>C。因此,得到最佳提取条件为:提取浓度为50%乙醇,提取2次,提取温度为80℃,提取时间为5min。

3.2.3 最佳条件验证实验

为了验证最佳提取条件,选用平行试验法,做两组平行试验。

验证供试品溶液的制备:分别称取胡黄连样品约0.1g,按上述最佳提取条件,按2.3操作制备得胡黄连供试品溶液。在2.1色谱条件下,进行测定。结果见表5。

表5 验证实验结果表

分别以胡黄连苷Ⅰ、胡黄连苷Ⅱ、阿魏酸含量为考察指标,在最佳提取条件下,验证供试品中三指标含量均大于正交实验条件下的测得的样品含量,因此,此条件即为最佳提取条件。

4 结论

ASE法提取时间短,稳定、可行,提取效率高,可作为胡黄连的提取工艺。

参考文献

[1] 韩华, 殷鑫, 张天宇, 等. 中医药学报, 2014, 42(2): 94-96.

[2] 杨洁, 李萍, 张玉萌, 等. 解放军药学学报, 2003, 19(3): 217- 218, 240.

[3] 侯文彬, 周福军, 单淇, 等. 天津中医药大学学报, 2013, 32(3): 154-156.

[4] 李雪春, 杨晓宁, 李善茂. 世界中医药, 2011, 6(2): 168-170.

[5] 段晓颖, 高卫芳, 吴彩丽, 等. 中国药房, 2011, 22(39): 3675-3676.

[6] 孟琳, 郑雪凌, 田景振. 中国生化药物杂志, 2012, 33(3): 280-282.

[7] 曹静亚, 谭亮, 迟晓峰, 等. 中药材, 2013, 36(7): 1168-1171.

[8] 曹静亚, 迟晓峰, 陈涛, 等. 天然产物研究与开发, 2014, 26: 136-141.