段曉穎,范梨穎,馬秋瑩,牛曉靜,郭 嬌,徐立然
(1.河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院 ,河南 鄭州 450000; 2.河南中醫(yī)藥大學(xué),河南 鄭州 450046; 3.商丘市中醫(yī)院,河南 商丘 476000)
靈芝為多孔菌科靈芝屬,又稱瑞草、靈芝草,是靈芝屬藥食兩用真菌,在我國已有2 000多年的藥用歷史,有補(bǔ)氣安神、止咳平喘的療效,常用于心神不寧、失眠心悸、肺虛咳喘、虛勞短氣等。此外,大量臨床應(yīng)用表明靈芝還有抗腫瘤,保肝解毒,防治高血脂、中風(fēng)、心血管疾病,抗衰老,抗神經(jīng)衰弱等功效[1-5]。研究表明:靈芝能夠刺激機(jī)體中淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)化能力和吞噬細(xì)胞的吞噬能力,從而產(chǎn)生免疫調(diào)節(jié)作用[6-7]。本研究以靈芝中總?cè)坪挽`芝酸A為考察指標(biāo),通過均勻設(shè)計(jì)和單因素實(shí)驗(yàn)研究總?cè)频淖罴烟崛?、純化工藝?/p>
靈芝藥材,批號140203,產(chǎn)地安徽。熊果酸,純度為HPLC≥98%,中國食品藥品檢定研究院提供,批號110742-200517;靈芝酸A,純度為HPLC≥98%,成都普菲德生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品,批號140324;甲醇、乙腈、磷酸為色譜純,其余試劑均為分析純。大孔吸附樹脂HPD400,滄州寶恩化工有限公司產(chǎn)品;Aglient 1260高效液相色譜儀,美國Agilent公司產(chǎn)品;TU-1800PC紫外分光光度計(jì),北京普析通用儀器有限責(zé)任公司產(chǎn)品;RE-5220旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,上海亞榮生化儀器廠產(chǎn)品;LXJ-ⅡB離心機(jī),上海安亭科學(xué)儀器廠產(chǎn)品;HK 250科導(dǎo)臺式超聲波清洗器,上海漢克科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;Sartorius CP225D電子天平,德國賽多利斯公司產(chǎn)品。
2.1.1 靈芝酸A含量測定方法研究
色譜條件:色譜柱為ZORBAX SB-C18(4.6 mm×250 mm,5 μm),流動相為乙腈(A) 、0.2%磷酸水(B),檢測波長 254 nm,柱溫 30 ℃,進(jìn)樣量 10μL,流速 1.0 mL/min,信號采集時間 90 min。梯度洗脫程序?yàn)? 0-30 min, 33%~34% A;30-60 min, 34%~80% A;60-70 min, 80%~100% A;70-75 min, 100%~33% A;75-90 min, 33% A。
對照品溶液的制備:精密稱取靈芝酸A對照品 10.06 mg,加甲醇稀釋至10 mL,搖勻,即得。
供試品溶液的制備:取靈芝粉末1 g,精密稱定,置圓底燒瓶中,加入乙醇 50 mL,稱定質(zhì)量?;亓魈崛?60 min,放冷后稱量,乙醇補(bǔ)足差重。濾過,取續(xù)濾液,即得。
靈芝酸A標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:精密量取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.006 g/L的對照品儲備液0.05,0.10,0.25,0.50,0.75,1.00,1.25 mL置于5 mL 的容量瓶中,加甲醇稀釋至刻度,搖勻,按照上述色譜條件進(jìn)樣,記錄色譜峰面積。以峰面積為縱坐標(biāo),進(jìn)樣量(μL)為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。經(jīng)計(jì)算得回歸方程為y=900.76x+5.073 0,r=0.999 7。結(jié)果表明:靈芝酸A峰面積和含量在0.100 6~2.515 0 μg范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系。
含量測定:取供試品和對照品各10 μL按色譜條件進(jìn)樣,記錄各樣品中靈芝酸A峰面積,計(jì)算靈芝酸A百分含量。
2.1.2 總?cè)坪繙y定
參照2015版《中國藥典》。
對照品溶液的制備:精密稱取熊果酸對照品2.13 mg,加無水乙醇稀釋至10 mL,搖勻,即得。
供試品溶液的制備:取靈芝粉末約1g,精密稱定,置圓底燒瓶中,加入乙醇50 mL, 稱定質(zhì)量;回流提取 60 min,放冷后稱量質(zhì)量;乙醇補(bǔ)足減失質(zhì)量;濾過,取續(xù)濾液,即得。
熊果酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:分別精密量取對照品溶液0.2 ,0.3,0.4,0.6,0.8 mL,置10 mL的具塞試管中;水浴蒸干;加 0.4 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50 g/L 香草醛-冰乙酸溶液和1.0 mL的高氯酸溶液,搖勻;65 ℃水浴 45 min;取出,立即放入冰水浴中;加入5.0 mL 冰乙酸溶液,搖勻后放置;15 min后以相應(yīng)試劑為空白,在 548 nm 處測定吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo),熊果酸濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。經(jīng)計(jì)算得回歸方程為:Y=30.009X+0.099 6,r=0.999 5。結(jié)果表明:吸光度和熊果酸在0.006 7~0.026 6 g/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系。
含量測定:精密量取供試品溶液 0.5 mL,同對照品的測定方法測定吸光度,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算總?cè)坪俊?/p>
2.1.3 靈芝提取次數(shù)考察
準(zhǔn)確稱取靈芝粉末 30.0 g,加入10倍量體積分?jǐn)?shù)為 850 mL /L的乙醇,提取 3 次,每次 2 h,以總?cè)妻D(zhuǎn)移率為指標(biāo),考察提取次數(shù)對總?cè)铺崛×康挠绊?。結(jié)果顯示:提取1次、2次、3次,總?cè)妻D(zhuǎn)移率依次為65.52%、75.45%、83.31%。因此選擇提取次數(shù)為3次。
2.1.4 均勻?qū)嶒?yàn)優(yōu)選提取工藝
表1 總?cè)铺崛」に嚲鶆蛟O(shè)計(jì)因素水平表
表2 總?cè)铺崛【鶆蛟O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)安排表及實(shí)驗(yàn)結(jié)果
根據(jù)指標(biāo)對提取目的重要性程度,給予不同的權(quán)重系數(shù),總?cè)茷?.6,靈芝酸A為0.4,再進(jìn)行加權(quán)求和,綜合評分以各指標(biāo)的轉(zhuǎn)移率來計(jì)算。利用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行回歸分析,根據(jù)各回歸方程的回歸系數(shù)、F值及其顯著性檢驗(yàn),選出最優(yōu)方程:Y=74.052+0.216X1-0.026X1X2+0.001X1X3+0.014X2X3-0.001X3。顯著水平P=0.004,相關(guān)系數(shù)R=0.998,調(diào)整后相關(guān)系數(shù)R=0.994。表明該回歸方程擬合度良好,因素顯著。對該回歸方程進(jìn)行規(guī)劃求解,優(yōu)選的最佳工藝為:加體積分?jǐn)?shù)為 900 mL /L的乙醇 8 倍量,提取 100 min。
2.1.5 最佳工藝的驗(yàn)證
稱取靈芝粗粉 3 份,每份 100 g,按照最佳提取工藝提取,測定提取液中總?cè)坪挽`芝酸A含量,計(jì)算轉(zhuǎn)移率。結(jié)果:該工藝條件下總?cè)频霓D(zhuǎn)移率分別為91.82%、89.19%、89.49%,平均轉(zhuǎn)移率為90.17%;靈芝酸A的轉(zhuǎn)移率分別為86.37%、87.10%、83.73%,平均轉(zhuǎn)移率為85.73%。加權(quán)處理后平均轉(zhuǎn)移率為88.39%,大于規(guī)劃求解推薦值84.97%,說明該提取工藝穩(wěn)定性較好。
2.2.1 均勻?qū)嶒?yàn)優(yōu)選上樣工藝
均勻設(shè)計(jì)因素水平表:以吸附率為考察指標(biāo),分別考察上樣液質(zhì)量分?jǐn)?shù)(g/L)、上樣流速(mL/min)、上樣液pH值和徑高比4個因素對總?cè)萍兓挠绊?,因素水平表見?。
表3 總?cè)萍兓鶆蛟O(shè)計(jì)因素水平表
供試液的制備:稱取靈芝藥材粗粉 300 g,按照上述最佳提取工藝進(jìn)行提取,合并提取液,減壓濃縮,用乙醇配制不同上樣液,按照U9(95)均勻?qū)嶒?yàn)安排表進(jìn)行上樣,收集流出液,按 2.1.2項(xiàng)下方法測定吸附后溶液中總?cè)坪浚?jì)算吸附率%。結(jié)果見表4。
表4 均勻設(shè)計(jì)安排表及結(jié)果
采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行回歸分析,選出最優(yōu)方程為:Y=174.884-5.311X1-0.679X3-3.448X4+0.799X1X2+0.166X1X4-3.271X2X2。顯著水平P=0.004,相關(guān)系數(shù)r=0.999,調(diào)整后相關(guān)系數(shù)r=0.994。表明該回歸方程擬合度良好,對該方程規(guī)劃求解,優(yōu)選的最佳工藝為:上樣液質(zhì)量分?jǐn)?shù)10.52 g/L,上樣流速1.0 mL/min,上樣液pH值為8,徑高比1∶11。
2.2.2 最佳上樣工藝的驗(yàn)證
按照上述優(yōu)選出的工藝參數(shù)平行3份進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),結(jié)果吸附率分別為99.36%、99.41%、99.39%,RSD值為0.03%,表明工藝穩(wěn)定性良好。
2.2.3 泄露曲線
取已處理好的HPD-400大孔吸附樹脂濕法裝柱,使徑高比為1∶11,取質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.52 g/L,pH=8的上樣液上樣,控制上樣流速為 1.0 mL/min,分段收集洗脫柱液。每 10 毫升收集1份,共收集20份,測定接收液中總?cè)瀑|(zhì)量分?jǐn)?shù),以上樣體積為橫坐標(biāo),泄露率為縱坐標(biāo)繪制泄露曲線,結(jié)果見圖1。
圖1 泄露曲線
從第7份接收液開始已經(jīng)有總?cè)菩孤?,但此時泄露率僅為1.98%,相對于上樣量仍然很小,至第12份接收液泄露液質(zhì)量分?jǐn)?shù)急劇增大,因此選擇泄露液濃度急劇增大前上樣,即110 mL。
2.2.4 洗脫工藝優(yōu)選
洗脫流速考察:按上述確定的吸附條件,取上樣液分別通過3根相同的HPD-400樹脂柱,進(jìn)行動態(tài)吸附,用3 BV的乙酸乙酯分別以1.0 ,2.0 ,3.0 mL/min的洗脫流速進(jìn)行洗脫,收集洗脫液,測定洗脫液中總?cè)坪?,?jì)算解吸率。結(jié)果見圖2。
圖2 總?cè)萍兓疵摿魉倏疾烨€
洗脫曲線:按照上述所確定的吸附和洗脫條件,進(jìn)行上柱、吸附和洗脫,每25毫升收集 1 份,連續(xù)接取洗脫液。對每份洗脫液進(jìn)行測定,以流出液體積為橫坐標(biāo),以每份中總?cè)频慕馕?為縱坐標(biāo),繪制洗脫曲線,結(jié)果見圖3。
圖3 洗脫曲線
由圖3可看出,當(dāng)洗脫劑用量為 150 mL時,洗脫液中總?cè)平馕室呀咏鼮榱?,總?cè)埔褞缀醣幌疵撓聛?,因此確定洗脫劑用量為150 mL,即3.4 BV。
2.2.5 總?cè)谱罴压に囼?yàn)證
按照上述篩選的工藝進(jìn)行上樣吸附和解吸,收集流出液,測定總?cè)坪俊=Y(jié)果顯示:3次含量分別為54.80%、53.95%、55.78%,平均含量為54.84%,達(dá)到50%以上,該工藝穩(wěn)定、可行。
在預(yù)實(shí)驗(yàn)中,比較HPD-100、HPD-300、HPD-400、HPD-600、D101、AB-8、X-5、HPD-BJQH、S-8樹脂對靈芝三萜的純化,結(jié)果顯示:D101、 HPD-400、 AB-8、X-5這4種非極性或弱極性樹脂的吸附率和比吸附量均較大。通過對該4種樹脂進(jìn)行靜態(tài)吸附、解吸動力學(xué)考察,結(jié)果顯示:HPD-400型大孔樹脂的吸附率和解吸率最高,且在2 h左右達(dá)到吸附平衡,較其他樹脂更早達(dá)到飽和吸附,縮短吸附時間。因此,選擇HPD-400作為總?cè)萍兓脴渲?/p>
在總?cè)频募兓に囇芯恐?,大都采用水溶液進(jìn)行上樣吸附,而三萜屬脂溶性成分,靈芝三萜提取濃縮液加水溶解后出現(xiàn)沉淀,不易被大孔樹脂吸附,損失較大,上樣液用900 mL/L乙醇配制。在選擇洗脫劑時,對非極性樹脂,要求采用對化合物有較好溶解度且要有較好的極性,這樣可得到高濃度的洗脫液,常用的溶劑是水、低級醇、丙酮、乙酸乙酯等,由于上樣吸附時采用的溶劑是 900 mL/L 乙醇,因此采用比乙醇極性低的溶劑如丙酮、乙酸乙酯進(jìn)行解吸,兩者都具有較好的解吸能力,但丙酮為易制毒試劑,故選擇乙酸乙酯為洗脫劑進(jìn)行洗脫[10-12]。