王嘉偉,王雪華,彭曉娉,于茲東,由翰林,姜含章,丁文琴,李英霞
(青島大學(xué) 藥學(xué)院 天然藥物與生藥學(xué)系,山東 青島 266021)
補(bǔ)肝散為傳統(tǒng)中藥復(fù)方,由香附和夏枯草按2:1組成,具有行氣瀉火、清肝明目的功效,原方主要治療肝郁火盛之癥[1-2]。課題組前期發(fā)現(xiàn)該復(fù)方稀醇提取物的乙酸乙酯、正丁醇分離組份有明顯的抗抑郁活性[3-4],為復(fù)方抗抑郁作用的有效組分?;瘜W(xué)定性預(yù)試結(jié)果表明,乙酸乙酯部位主要含有黃酮類(lèi)等成分,正丁醇部位主要含有三萜皂苷類(lèi)等成分。目前,對(duì)補(bǔ)肝散提取工藝的研究尚未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。本文采用微波提取新技術(shù),以總黃酮和總皂苷為考察指標(biāo),對(duì)影響補(bǔ)肝散醇提工藝參數(shù)進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)選,并與超聲法和回流法進(jìn)行了比較,旨為今后進(jìn)一步分離、純化抗抑郁有效組分奠定前期基礎(chǔ)。
夏枯草飲片及香附飲片均購(gòu)于青島市健聯(lián)藥店,批號(hào)分別為160701和160601,前者產(chǎn)于河南,后者產(chǎn)于浙江,經(jīng)青島大學(xué)藥學(xué)院生藥學(xué)教研室李英霞教授鑒定,分別來(lái)源于唇形科植物夏枯草(Prunella vulgarisL.)的干燥果穗和莎草科植物莎草(Cyperus rotundusL.)的干燥根莖。
蘆丁對(duì)照品和熊果酸對(duì)照品(二者純度均≥98 %),購(gòu)自成都德瑞可生物科技有限公司;其他化學(xué)試劑均為分析純。
TU-1901雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限公司);MAS-Ⅱ微波提取儀(上海新儀微波化學(xué)科技有限公司);RE-52AA型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠);SHK-ⅢA循環(huán)水式多用真空泵(鄭州科泰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);NVP-1000隔膜真空泵(上海埃朗儀器有限公司);DK-S22電熱恒溫水浴鍋(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);Centrifuge 5424高速離心機(jī)(德國(guó)Eppendorf);SHZ-DIII型不銹鋼循環(huán)水真空泵(鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司);EYELA冷卻水循環(huán)裝置(上海愛(ài)朗儀器有限公司);AL104電子天平(梅特勒-托利多儀器有限公司);KQ-100DB數(shù)控超聲清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)
稱(chēng)取補(bǔ)肝散粉末(40~60目)3 g,置100 ml提取瓶,加入一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的乙醇60 ml,設(shè)定一定功率、輻射溫度和時(shí)間進(jìn)行微波提取。提取完畢,放冷,離心(3500 r/min),將上清轉(zhuǎn)入100 ml量瓶,加一定體積分?jǐn)?shù)的乙醇,定容至刻度,混勻,作為供試品溶液 。
2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 精密吸取干燥至恒重的蘆丁對(duì)照品適量,加甲醇溶解,配成濃度為0.102 mg/ml對(duì)照品溶液。精密吸取對(duì)照品溶液0.2,0.5,1,2,3,4,6,8 ml,分別置入10 ml量瓶,分別加5 %亞硝酸鈉溶液(NaNO2)0.3 ml,搖勻,靜置6 min,加10 %硝酸鋁溶液0.3 ml,搖勻,靜置6 min,加4 %氫氧化鈉溶液4 ml,加甲醇至刻度,搖勻,放置12 min,以上述顯色劑同樣操作,制備空白對(duì)照,用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)于501 nm處測(cè)定吸光度,以吸光度為縱坐標(biāo),濃度為橫坐標(biāo),計(jì)算回歸方程為Y=0.01105X-0.0150 (r=0.9994),表明蘆丁在0.0204~0.8160 mg內(nèi)線性關(guān)系良好。
2.2.2 樣品溶液含量測(cè)定 精密量取不同供試品溶液2 ml,置入10 ml量瓶,分別按2.2.1項(xiàng)下方法加入顯色劑,測(cè)定提取液中總黃酮的含量。
2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 精密稱(chēng)取熊果酸標(biāo)準(zhǔn)品適量,加甲醇溶解配成濃度為0.11 mg/ml的對(duì)照品溶液。精密吸取對(duì)照品溶液0.2,0.4,0.5,0.6,0.7,1 ml置離心管中,蒸去溶劑后,加5 %香草醛冰醋酸溶液0.3 ml,濃硫酸1 ml,80 ℃水浴加熱10 min,立即置冰浴中,冷卻5 min,加冰醋酸5 ml,搖勻,以上述顯色劑同樣操作,制備空白對(duì)照采用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)于547 nm處測(cè)定吸光度,以吸光度為縱坐標(biāo),濃度為橫坐標(biāo),計(jì)算回歸方程為Y=0.0458X-0.0401(r=0.9990),表明熊果酸在0.022~0.110 mg內(nèi)線性關(guān)系良好。
2.3.2 樣品溶液含量測(cè)定 精密量取不同供試品溶液2 ml,置入25 ml量瓶,加相應(yīng)體積分?jǐn)?shù)的乙醇,定容至刻度,取1 ml按2.3.1項(xiàng)下方法操作,測(cè)定提取液中總皂苷的含量。
2.3.3 總黃酮或總皂苷提取率=(提取液中總黃酮含量或總皂苷含量×提取液體積×稀釋倍數(shù))/補(bǔ)肝散質(zhì)量×100 %。
2.4.1 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)總黃酮和總皂苷提取率的影響 取補(bǔ)肝散粉末6份,每份6 g,分別加10 %,30 %,50 %,70 %,80 %和95 %乙醇60 ml,微波提取,固定微波功率600 W,提取時(shí)間10 min,輻射溫度60 ℃,料液比1:10。提取完畢,放冷,離心,取上清按上述2.1,2.2.1,2.2.2和2.3.1,2.3.2項(xiàng)下方法操作,測(cè)定總黃酮和總皂苷的含量及提取率。
2.4.2 提取時(shí)間對(duì)總黃酮和總皂苷提取率的影響取補(bǔ)肝散粉末5份,每份6 g,分別加50 %乙醇60 ml,微波提取5,10,15,20,30 min固定微波功率600 W,提取溫度60 ℃,料液比1:10。提取完畢,放冷,離心,取上清按上述2.1,2.2.1,2.2.2和2.3.1,2.3.2項(xiàng)下方法操作,測(cè)定總黃酮和總皂苷的含量及提取率。
2.4.3 提取溫度對(duì)總黃酮和總皂苷提取率的影響 分別取補(bǔ)肝散粉末5份,每份6 g,分別加50 %乙醇60 ml,于40,50,60,70,80 ℃微波提取,固定提取功率600 W,提取時(shí)間15 min,料液比1:10。提取完畢,放冷,取上清液按上述2.1,2.2.1,2.2.2和2.3.1,2.3.2項(xiàng)下方法操作,測(cè)定總黃酮和總皂苷的含量及提取率。
2.4.4 微波功率對(duì)總黃酮和總皂苷提取率的影響 分別取樣品6份,每份6 g,分別加50 %乙醇60 ml,微波提取,分別設(shè)定功率200,300,400,500,600和700 W,固定提取時(shí)間15 min,溫度60 ℃,料液比1:10。提取完畢,放冷,離心,取上清液按上述2.1,2.2.1,2.2.2和2.3.1,2.3.2項(xiàng)下方法操作,測(cè)定總黃酮和總皂苷的含量及提取率。
2.4.5 料液比對(duì)總黃酮和總皂苷提取率的影響 分別取補(bǔ)肝散粉末4份,每份4.5 g,分別在提取瓶中加入料液比(g:ml)為8,10,15,20倍50 %乙醇微波提取,固定微波提取功率600 W,時(shí)間15 min,溫度60 ℃。提取完畢,放冷,離心,取上清液按上述2.1,2.2.1,2.2.2和2.3.1,2.3.2項(xiàng)下方法操作,測(cè)定總黃酮和總皂苷的含量及提取率。
在單因素考察的基礎(chǔ)上,固定料液比1:20,選取乙醇體積分?jǐn)?shù)(A)、輻射溫度(B)、微波功率(C)及提取時(shí)間(D)為試驗(yàn)因素,每個(gè)因素設(shè)計(jì)3個(gè)水平,選擇L9(34)正交表(見(jiàn)表1)進(jìn)行試驗(yàn),并進(jìn)行方差分析。
表1 因素水平表
按照正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)選出的工藝條件微波提取補(bǔ)肝散。另外采用超聲法和傳統(tǒng)回流法提取,超聲提取條件與微波提取相同,回流法提取時(shí)間為2 h,其他條件與微波法一致,提取完畢,按上述2.1,2.2.1,2.2.2和2.3.1,2.3.2項(xiàng)下方法操作,測(cè)定總黃酮和總皂苷的含量及提取率。
結(jié)果見(jiàn)圖1。
圖1 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)總黃酮和總皂苷提取率的影響
由圖1可見(jiàn),乙醇體積分?jǐn)?shù)從10 %升高至 50 %,總黃酮和總皂苷的提取率也隨之提高。對(duì)于總黃酮,以50 %乙醇提取最高(2.160 %),而后提取率逐漸下降;對(duì)于總皂苷,以70 %乙醇提取的為最高(0.984 %),其次是50 %乙醇提取的(0.803 %),二者相差不大,綜合考慮,初步選擇以50 %提取。
結(jié)果見(jiàn)圖2。
由圖2可見(jiàn),隨提取時(shí)間延長(zhǎng)(5 min至15 min),總黃酮和總皂苷的提取率均逐漸提高。對(duì)于總黃酮提取率,20 min為最高(2.957 %),30min略有下降;對(duì)于總皂苷提取率,15 min提取率最高(0.895 %),20 min至30 min,提取率有所下降,考慮15~20 min提取已完全,繼續(xù)延長(zhǎng)提取時(shí)間,皂苷類(lèi)成分的結(jié)構(gòu)可能會(huì)發(fā)生變化,綜合考慮確定提取時(shí)間為15 min。
圖2 輻射時(shí)間對(duì)總黃酮和總皂苷提取率的影響
結(jié)果見(jiàn)圖3。
圖3 輻射溫度對(duì)總黃酮和總皂苷提取率的影響
由圖3可見(jiàn),提取溫度升高,總黃酮和總皂苷的提取率也隨之提高,至80 ℃提取率最高,再升高溫度,藥液易產(chǎn)生爆沸,故確定提取溫度為80 ℃。
結(jié)果見(jiàn)圖4。
由圖4可見(jiàn),隨料液比的增大,總黃酮和總皂苷的提取率也逐漸提高,1:20為最高,故確定料液比為1:20。
結(jié)果圖5。
圖4 料液比對(duì)總黃酮和總皂苷提取率的影響
圖5 微波功率對(duì)總黃酮和總皂苷提取率的影響
由圖5可見(jiàn),微波功率從200 W升至700 W,總黃酮和總皂苷的提取率變化不明顯。200 W總黃酮提取率略高,400 W總皂苷提取率略高,從能耗角度考慮,初步確定微波功率選擇200 W。
結(jié)果見(jiàn)表2 、表3。
由表2、表3直觀分析和方差分析結(jié)果可見(jiàn),A、B和D因素均為影響總黃酮提取率的顯著性因素,C因素為次要因素;B因素為影響總皂苷提取率的顯著性因素,其它因素為次要因素。對(duì)于B因素,溫度升高,總黃酮和總皂苷的提取率也提高,故選擇水平3,即輻射溫度80 ℃;對(duì)于D因素,提取時(shí)間延長(zhǎng),總黃酮和總皂苷提取率也提高,故選擇水平3,即提取時(shí)間15 min;A因素對(duì)總黃酮提取率的影響情況為:水平2(50 %乙醇)>水平3(70 %乙醇)>水平1(30 %乙醇),而對(duì)總皂苷提取率則為水平3>水平2>水平1,因A因素為總黃酮的顯著性因素,綜合考慮,選擇水平2,即乙醇體積分?jǐn)?shù)為50 %;對(duì)于C因素,總黃酮的提取率含量以水平1(200 W)的略高,而總皂苷提取率為水平2(400 W)>水平1(200 W)>水平3(600 W),因C因素為次要因素,綜合考慮能耗等情況,確定微波功率為200 W。
根據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果,確定微波提取補(bǔ)肝散中總黃酮和總皂苷的最優(yōu)工藝為乙醇體積分?jǐn)?shù)50 %,輻射溫度80 ℃,微波功率200 W,提取時(shí)間15 min。
表2 L9(34)試驗(yàn)方案及結(jié)果分析表
稱(chēng)取3批補(bǔ)肝散,按上述2.1, 2.2.1,2.2.2和2.3.1,2.3.2項(xiàng)下方法操作,測(cè)定其提取液中總黃酮和總皂苷的含量及提取率。 結(jié)果其總黃酮提取率分別為3.250 %,3.191 %和3.303 %,平均3.248 %,RSD為1.72 %;總皂苷提取率分別為1.547 %,1.558 %和1.591 %,平均1.565 %,RSD為1.46 %,均高于正交試驗(yàn)中的結(jié)果,說(shuō)明優(yōu)選出的工藝可行,穩(wěn)定性良好。
表3 方差分析表
微波提取具有提取時(shí)間短、效率高、能耗低、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),是一種新型的提取方法,近年在中藥及天然藥物的提取中得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用[5-10]。本文采用單因素考察與正交試驗(yàn)相結(jié)合的方法,對(duì)微波提取補(bǔ)肝散中總黃酮和總皂苷工藝進(jìn)行了優(yōu)選,確定的最佳工藝參數(shù)為:體積分?jǐn)?shù)為50 %的乙醇,料液比1:20,微波功率200 W,提取溫度80 ℃,提取時(shí)間15 min,驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定、可靠,可用于補(bǔ)肝散中黃酮類(lèi)和皂苷類(lèi)成分的提取。