陳雪英,霍金海,劉芳萍*
(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)學(xué)院,哈爾濱 150030;2.黑龍江省中醫(yī)研究院,哈爾濱 150036)
丁香葉為木樨科植物紫丁香(Syringa oblateLindl)、洋丁香(S.vulgarisL.)和朝鮮丁香(S.dila?tataNakai)干燥葉,具有廣譜抗菌和抗病毒作用。以其為原料生產(chǎn)炎立消膠囊、片劑(收載于中華人民共和國衛(wèi)生部頒藥品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn))用于治療急性腸炎、菌痢、上呼吸道感染及急、慢性扁桃體炎等感染性疾病,療效顯著[1]。但該產(chǎn)品用一定量藥材原粉入藥,服用量大、溶散時限長短不一、生物利用度低,其提取工藝參數(shù)優(yōu)化是需解決的關(guān)鍵問題之一。
目前關(guān)于丁香葉提取工藝文獻(xiàn)報道較少[2-3],其中黃酮類為其重要成分,丁香葉中黃酮提取液對白葡萄球菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌均有明顯抑制作用[4]。丁香葉中黃酮類成分提取工藝研究常采用微波法[2],該方法提取效率高、操作簡便、省時、無污染,但微波萃取上還停留在實驗室小樣品提取及分析階段,設(shè)備簡陋,工業(yè)化微波提取器尚未見報道。
本文以丁香葉有效成分總黃酮為指標(biāo),對常用滲漉法、回流法、超聲法進(jìn)行考查,采用正交試驗設(shè)計優(yōu)選總黃酮提取工藝,為其生產(chǎn)工藝研究及深層次開發(fā)提供依據(jù)。
6000PC型可見紫外分光光度計(購自上海元析儀器有限公司);KQ-300DB型數(shù)控超聲儀(購自昆山市超聲儀器有限公司);BP211D型電子天平(購自德國Sartorius公司);DK-8D型電熱恒溫水槽(購自上海精宏試驗設(shè)備有限公司)。
蘆丁對照品11040302,供含量測定用(由中國藥品生物制品檢定所提供);亞硝酸鈉、氫氧化鈉、硝酸鋁,分析純(購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);乙醇,分析純(購自天津科密歐化學(xué)試劑有限公司);丁香葉采自東北農(nóng)業(yè)大學(xué)校內(nèi),經(jīng)鑒定為木樨科植物紫丁香葉,置陰涼通風(fēng)處干燥。
1.3.1 總黃酮含量測定方法
1.3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線制備
精密稱取蘆丁對照品50 mg,置25 mL量瓶中,加甲醇適量,置水浴上微熱使溶解,放冷,加甲醇至刻度,搖勻,得2 mg·mL-1對照品溶液。精密量取對照品溶液1、2、3、4、5與6 mL,分別置25 mL量瓶中,各加水至6.0 mL,加5%亞硝酸鈉溶液1 mL,混勻,放置6 min,加10%硝酸鋁溶液1 mL,搖勻,放置6 min,加氫氧化鈉試液10 mL,再加水至刻度,搖勻,放置15 min,以不含蘆丁相應(yīng)試劑為空白,照紫外可見風(fēng)光光度法,在510 nm波長處測定吸光度。
1.3.1.2 樣品含量測定
分別精密吸取樣品溶液6 mL,按1.3.1.1條測定,并用回歸方程計算總黃酮含量。
1.3.2 總黃酮提取方法考察
滲漉法:取丁香葉3 g,精密稱定,置于內(nèi)徑為0.5 cm玻璃柱內(nèi),加60%乙醇浸泡2 h后,以1 mL·min-1度滲漉,共60 mL,收集滲漉液,混勻,精密吸取0.3 mL,置10 mL量瓶中,加水至刻度,搖勻。測定并計算總黃酮含量。
回流法:取丁香葉3 g,精密稱定,加60%乙醇60 mL,回流提取2 h,濾過,精密吸取續(xù)濾液0.3 mL,置10 mL量瓶中,加水至刻度,搖勻。測定并計算總黃酮含量。
超聲法:取丁香葉3 g,精密稱定,加60%乙醇60 mL,超聲處理2 h,濾過,精密吸取續(xù)濾液0.3 mL,置10 mL量瓶中,加水至刻度,搖勻。測定并計算總黃酮含量。
1.3.3 單因素試驗方法
1.3.3.1 乙醇濃度對總黃酮得率影響
精密稱取5份質(zhì)量為3 g丁香葉,分別加入60 mL 20%、40%、60%、80%、100%乙醇,回流提取2 h,濾過,精密吸取續(xù)濾液0.3 mL,置10 mL量瓶中,加水至刻度,搖勻。測定并計算總黃酮含量,研究不同乙醇濃度對總黃酮提取率影響。
1.3.3.2 液料比對總黃酮得率影響
精密稱取5份質(zhì)量為3 g丁香葉,分別按料液比1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30加入60%乙醇溶液,回流提取2 h,濾過,精密吸取續(xù)濾液0.3 mL,置10 mL量瓶中,加水至刻度,搖勻。測定并計算總黃酮含量,研究不同液料比對總黃酮提取率影響。
1.3.3.3 提取時間對總黃酮得率影響
精密稱取5份質(zhì)量為3 g丁香葉,加入60%乙醇溶液60 mL,分別回流提取1、1.5、2、2.5、3 h,濾過,精密吸取續(xù)濾液0.3 mL,置10 mL量瓶中,加水至刻度,搖勻。測定并計算總黃酮含量,研究不同提取時間對總黃酮提取率影響。
1.3.4 正交試驗方法
在單因素試驗基礎(chǔ)上,丁香葉以乙醇濃度A、液料比B、提取時間C為3個考察因素,每個因素選擇3個水平,按L9(34)正交表設(shè)計4因素3水平正交試驗(見表1)。
以總黃酮得率為考察指標(biāo),每次試驗重復(fù)3次,取平均值作為結(jié)果,確定從丁香葉中提取總黃酮最佳工藝。
表1 正交因素水平Table 1 Factor levels of design in orthogonal test method
以吸光度值(A)為縱坐標(biāo),蘆丁濃度(C)為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(見圖1),得回歸方程:
y=13.004x-0.0086(r=0.9997)。
圖1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of Rutin
以丁香葉總黃酮得率為指標(biāo),考察滲漉法、回流法和超聲法3種不同提取方法對總黃酮得率影響(見圖2)。
圖2 提取方法對總黃酮得率影響Fig.2 Effect of the extraction method on total flavonoids yield
由圖2可知,滲漉法提取效率較低,回流法和超聲法提取效率均較高,說明加熱和超聲波輔助方式均能增加丁香葉中黃酮類物質(zhì)溶出,本文選擇回流法作進(jìn)一步研究。
2.3.1 乙醇濃度對總黃酮得率影響
以丁香葉總黃酮得率為指標(biāo),分別以20%、40%、60%、80%、100%乙醇回流提取,乙醇濃度對總黃酮得率影響見圖3。
圖3 乙醇濃度對總黃酮得率影響Fig.3 Effect of the ethanol concentration on total flavonoids yield
由圖3可知,用濃度40%~80%乙醇提取總黃酮得率較高,而在乙醇濃度為20%及100%時,總黃酮得率較低。這可能是由于總黃酮包含黃酮苷及苷元兩部分組成,20%乙醇對苷元溶解度較低,100%乙醇對黃酮苷溶解度較低,故選擇乙醇濃度為40%~80%作進(jìn)一步研究。
2.3.2 料液比對總黃酮得率影響
第二,依法嚴(yán)厲打擊貪腐造假等不法行為以營造合法謀利的社會氛圍,提供起點(diǎn)公平、程序公正、機(jī)會均等的競爭環(huán)境。當(dāng)下中國,“漂族”、“蝸居”、“蟻?zhàn)濉比巳捍罅砍霈F(xiàn),使人們不安全感加重;房難買、學(xué)難上、病難看的現(xiàn)實矛盾,讓人的不確定感增強(qiáng);而少數(shù)干部的貪污腐敗、一些地方的暗箱操作,使干群關(guān)系變得緊張而不信任。[14]為什么這些現(xiàn)象難以消除并激化人心?就因為缺少一個合法謀利的社會環(huán)境及氛圍。人人都想著如何參與財富的分配而不是財富的創(chuàng)造,則追求滿足的行為很容易蛻變?yōu)樨澑旒俚牡満Α?/p>
以丁香葉總黃酮得率為指標(biāo),分別按料液比1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30加入60%乙醇溶液回流提取,料液比對總黃酮得率影響見圖4。
由圖4可知,料液比1∶15~1∶25,總黃酮得率增加幅度最大,而料液比1∶30與1∶25相比,總黃酮得率增加幅度不大,均比料液比1∶10得率高。這是由于丁香葉質(zhì)地蓬松,料液比1∶10溶媒較少,無法浸沒藥材,未能與乙醇接觸完全,導(dǎo)致有效成分浸出不完全。而1∶30溶媒量較大,給后續(xù)回收工藝帶來困難,故設(shè)定料液比為1∶15、1∶20、1∶25作進(jìn)一步研究。
2.3.2 提取時間對總黃酮得率影響
以丁香葉總黃酮得率為指標(biāo),60%乙醇溶液分別回流提取1、1.5、2、2.5、3 h,提取時間對總黃酮得率影響見圖5。
圖4 料液比對總黃酮得率影響Fig.4 Effect of the material-liquid rate on total flavonoids yield
圖5 提取時間對總黃酮得率影響Fig.5 Effect of the extraction time on total flavonoids yield
由圖5可知,隨著提取時間延長,總黃酮得率逐步提高,但3 h后,得率略有降低,是長時間回流對黃酮類成分產(chǎn)生影響,故選擇提取時間1.5 h~2.5 h作進(jìn)一步研究。
以總黃酮得率為考查指標(biāo),結(jié)果見表2,D項為空白項,作方差分析。對表2進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理并方差分析(見表3)。
表2 正交試驗結(jié)果Table 2 Results of orthogonal test
表3 方差分析Table 3 Variance analysis of orthogonal test
天然黃酮類化合物提取方法包括溶劑提取法、微波提取法、超聲波提取法、超臨界流體萃取法等。在提取方法設(shè)計過程中,對各類方法優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行充分考慮。溶劑提取法是目前黃酮類化合物常用提取方法,分為冷浸法、滲漉法、回流法。其中冷浸法效率較低,故本文考查滲漉法、回流法。
超聲波提取操作簡便、無需加熱、提出率高、速度快,近年來在黃酮類化合物提取過程中,顯示出明顯優(yōu)勢,本文將其列為考查方法之一。微波提取法具有選擇性高、操作時間短、溶劑耗量少、有效成分得率高特點(diǎn),國內(nèi)外學(xué)者對其在黃酮提取進(jìn)行大量報道,但僅限于試驗研究,其設(shè)備推廣及產(chǎn)業(yè)化仍需進(jìn)一步研究。
超臨界流體萃取具有傳質(zhì)速度快、溶解能力強(qiáng)、低溫操作、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn),用該技術(shù)提取天然產(chǎn)物有效成分成為研究熱點(diǎn),由于產(chǎn)業(yè)化設(shè)備一次性投入昂貴,目前在我國中藥制藥企業(yè)實際應(yīng)用較少。因此,本試驗最終選擇滲漉法、回流法、超聲法進(jìn)行研究。
在正交設(shè)計過程中,考慮到溶媒濃度、用量、提取時間、提取次數(shù)4個因素為影響溶液提取法主要因素。在文獻(xiàn)報道中,可見部分試驗采用L9(34)正交,4個因素全部安排在表中,將提取次數(shù)設(shè)為D項,影響較小,可近似替代隨機(jī)誤差項進(jìn)行統(tǒng)計分析。將D項設(shè)為空白,在無處理因素下產(chǎn)生隨機(jī)誤差,作為各處理因素比對基準(zhǔn),試驗設(shè)計更為嚴(yán)謹(jǐn)。提取次數(shù)一般與前3個因素?zé)o交互作用,可根據(jù)實際生產(chǎn)中含量、固形物得率等具體需求而設(shè)定。
本試驗結(jié)果表明,乙醇回流法及超聲法同樣具有較高提取效率。因乙醇回流法是中藥制劑生產(chǎn)中最常用提取方法,故本文對其進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化研究,超聲法雖省時省力,節(jié)約能源,但不適合大生產(chǎn),建議在實驗室研究中采用。在本試驗優(yōu)化條件下,丁香葉總黃酮最高含量為118 mg·g-1,與文獻(xiàn)[2]微波法提取結(jié)果有較大差異。原因可能除提取方法本身差異外,丁香葉產(chǎn)地,采集時間是影響試驗結(jié)果主要因素,因此應(yīng)進(jìn)一步對不同產(chǎn)地、不同采集時期丁香葉進(jìn)行系統(tǒng)品質(zhì)評價研究,得出科學(xué)結(jié)論。
本研究選用乙醇回流法作為丁香葉提取方法,并采用正交試驗法優(yōu)化試驗條件,提高丁香葉中總黃酮提取效率,含量達(dá)100 mg·g-1以上(相當(dāng)于生藥量),為提取丁香葉有效部位提供科學(xué)、可靠方法。此工藝符合制藥企業(yè)生產(chǎn)實際情況,可推廣、應(yīng)用并改進(jìn),為丁香葉深層次開發(fā)利用提供參考。
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