凌立新 張國芬 姚 晨
摘 要:采用單因素和均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì),應(yīng)用高效液相色譜儀測定不同提取條件下青蒿素的提取量。結(jié)果表明,對青蒿素轉(zhuǎn)移率的影響相對程度由大到小依次為:提取次數(shù)>提取時(shí)間>溶劑用量>提取溫度,確定了較佳的工藝操作條件為溫度55℃時(shí),取藥材提取3次,第1次加藥材投料量6倍量的溶劑油提取2h,第2次加5倍量提取1.5h,第3次加4倍量提取1.5h。
關(guān)鍵詞:青蒿素;提取工藝;溶劑油
中圖分類號:R284文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號:1673-2197(2009)02-0037-02
青蒿為菊科植物黃花蒿(Artemisia annua L.)的干燥地上部分[1],青蒿素(Artemisinin,C15H22O5)是從青蒿中提取分離得到的一種無色結(jié)晶。青蒿素為無色針狀結(jié)晶,易溶于丙酮、乙酸乙酯,在乙醇、乙醚中溶解,微溶于冷石油醚,幾乎不溶于水[2]。對熱不穩(wěn)定,易受潮、熱和還原性質(zhì)的影響而分解[3]。青蒿素是繼氯喹、乙氨嘧啶、伯喹和磺胺后最熱門的抗瘧特效藥,尤其對腦型瘧疾和抗氯喹瘧疾具有速效和低毒的特點(diǎn),已成為世界衛(wèi)生組織推薦的藥品。青蒿素在原植物青蒿中含量很低,一般只有7‰左右,因此,研究青蒿素的提取率,縮短提取時(shí)間,降低生產(chǎn)成本具有重要的意義。本試驗(yàn)采用單因素和多因素試驗(yàn)研究了提取次數(shù)、提取時(shí)間、提取溫度和提取溶劑量對提取的影響,確定了最佳提取條件,提取所得濾液經(jīng)減壓濃縮,除去雜質(zhì),重結(jié)晶,干燥精制后得青蒿素試驗(yàn)成品。
1 材料和方法
1.1 材料
6號溶劑油(上海煉油廠,產(chǎn)品質(zhì)量執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB16629-1999);120號溶劑油(中國石油化工總公司,產(chǎn)品質(zhì)量執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):SH0004-90);青蒿葉末(產(chǎn)地重慶酉陽,40℃時(shí)烘3h后打碎);HPLC(HP公司);青蒿素對照品(中國藥品生物制品檢定所)。
1.2 色譜條件[4]
HP1100液相色譜儀,示差檢測器,色譜柱KromasilKR100-C18 E17580(250×4.6mm),甲醇-水(72:28)為流動(dòng)相;流速為1.0mL/min,柱溫為30℃。分別精密吸取青蒿素對照品溶液與供試品溶液各20μL,注入液相色譜儀,測定。
1.3 提取溶劑
稱取青蒿葉粗粉4份,每份100g,分別置1000mL圓底燒瓶中,其中2份每次加5倍量的6號溶劑油,另2份每次加5倍量的120號溶劑油,50℃提取3次,每次2h,分別合并3次提取液。
1.4 提取方法[5]
提取方法主要有冷浸提取、回流提取、索氏提取、超聲波提取和溫浸提取等方法,按照下述試驗(yàn)操作進(jìn)行提取方法考察:
(1)冷浸提取:稱取青蒿葉粗粉100g,置1000mL分液漏斗中,每次用5倍量的6號溶劑油冷浸提取3次,每次24h,合并提取液。
(2)回流提?。悍Q取青蒿葉粗粉100g,置1000mL圓底瓶中,每次用5倍量的6號溶劑油回流提取3次,每次2h,合并提取液。
(3)索氏提取:稱取青蒿葉粗粉100g,置索氏提取器中,用10倍量的6號溶劑油進(jìn)行提取至虹吸下的溶劑近無色,收集提取液。
(4)超聲波提取:稱取青蒿素葉粗粉100g,每次加入5倍量的6號溶劑油用超聲波(200w)提取3次,每次30min,合并提取液。
(5)溫浸提?。悍Q取青蒿素葉粗粉100g,加入5倍量的6號溶劑油,溫浸提取3次,溫度為55℃,第一次保溫2h,第二、三次保溫1.5h,合并提取液。
1.5 均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)
為了取得更佳的提取效果,在初步選定溶劑種類和提取方法之后,對影響提取效果的諸因素:提取次數(shù)、溶劑用量、提取時(shí)間以及提取溫度等進(jìn)行了均勻設(shè)計(jì)考察。取藥材粗粉9份,每份100g,按表3所示,在相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行提取并進(jìn)行測試。
1.6 考核指標(biāo)
以有效成分青蒿素的轉(zhuǎn)移率為指標(biāo)對提取工藝的優(yōu)劣進(jìn)行考核。
轉(zhuǎn)移率=提取液中青蒿素的含量×提取液總體積藥材中青蒿素的總量
2 結(jié)果與討論
(1)文獻(xiàn)資料中[3,6,7]提取青蒿素的溶劑為溶劑油;青蒿素在溶劑油中有較高的溶解度,而青蒿中的雜質(zhì)較少被同時(shí)提出;故提取溶劑選擇為溶劑油。
(2)由表1可知,以6號溶劑油的轉(zhuǎn)移率略高,并且在價(jià)格上6號油比120號便宜,因此選用6號溶劑油作為提取青蒿素的溶劑。
(3)由表2可知,五種提取方法所得的青蒿素的轉(zhuǎn)移率以第3種和第5種較高;但第3種索氏提取耗時(shí)較長,故暫不選用此法;第5種溫浸提取法操作簡單,因此選用第5種方法進(jìn)行提取。有報(bào)道用超臨界提取,但經(jīng)預(yù)算其成本較高,未采用。
(4)均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)得回歸方程為y=62.114+6.105A+9.68*10-2B+0.999C-8.5*10-2D (R=0.946,F(xiàn)=8.55),本方程第一自由度df1=3,第二自由度df2=3,查表得F0.05(4,4)=6.39(α=0.05),F(xiàn)>F0.05(4,4),即回歸方程很顯著,說明實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)正確。
由表3可知,提取次數(shù)對青蒿素轉(zhuǎn)移率的影響相對最大,其次是提取時(shí)間;溶劑用量和提取溫度在設(shè)計(jì)的水平之間對轉(zhuǎn)移率的影響相對較小。最佳工藝條件為:提取4次,加6倍量溶劑,提取3h,溫度為40℃。
(5)從節(jié)約時(shí)間、降低生產(chǎn)成本方面考慮,重新設(shè)計(jì)青蒿素提取工藝為A,與均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)得到的最佳工藝條件B進(jìn)行對比試驗(yàn)。這是基于提取次數(shù)增加對提高轉(zhuǎn)移率的影響減少,而溶劑用量大則增加了成本,故采用溶劑遞減法來減少溶劑用量;同理,提取時(shí)間調(diào)整為第1次2h,第2、3次1.5h。經(jīng)過實(shí)驗(yàn),提取溫度為55℃時(shí)所得提取液顏色較淺,所含雜質(zhì)少,有利于精制,并且經(jīng)測定提取液中青蒿素含量較高。得出“A”工藝的成本明顯低于“B”工藝,而且含量相關(guān)不大。見表4。
3 結(jié)論
經(jīng)過以上研究,優(yōu)化得到溫浸法提取青篙素的最佳工藝條件為:溫度為55℃時(shí),取藥材提取3次,第1次加藥材投料量6倍量的溶劑油提取2h,第2次加5倍量提取1.5h,第3次加4倍量提取1.5h。本研究采用均勻設(shè)計(jì)方法,對青蒿中青蒿素提取工藝條件進(jìn)行優(yōu)化,所得回歸方程具有顯著性意義,該方法所得結(jié)論具有可信性。此項(xiàng)研究為青蒿素的提取分離提供了重要的參考。
參考文獻(xiàn):
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