章燁雯,盧成淑,呂其壯,臧青民
(玉林師范學院生物與制藥學院,廣西玉林537000)
現(xiàn)代研究表明,柴胡茶作為民間常用的解熱茶,其主要物質基礎為柴胡揮發(fā)油和柴胡皂苷[1、2]。目前,大多數(shù)研究以水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油,以水煎煮法提取柴胡皂苷[3、4]。事實上,二者是有一定矛盾的,由于提取揮發(fā)油需消耗較長的時間,而SSa、SSd遇高溫易開環(huán)生成活性較弱的次生苷SSb1、SSb2[5、6]。此外 ,SSa、SSd的水煎提取效果并不佳,這些都嚴重影響了柴胡茶臨床解熱療效的發(fā)揮。因此,本研究設計一提水蒸氣蒸餾提取柴胡揮發(fā)油,二提乙醇回流提取柴胡皂苷的工藝路線,建立紫外分光光度法、高效液相色譜法測定一提中揮發(fā)油的吸光度和柴胡皂苷的含量,以及二提中SSa、SSd的轉移率,保證提取揮發(fā)油的同時也兼顧柴胡皂苷的得率,以期優(yōu)選出柴胡茶中解熱有效成分提取的最佳條件。
LC-16AT型高效液相色譜儀、SPD-1020A檢測器(日本島津國際貿易有限公司),ESJ80-5A電子分析天平(上海精密儀器儀表有限公司),JA11002電子天平(上海皓莊儀器有限公司),高速粉碎機FW135(天津市泰斯特儀器有限公司),SB-800DTS雙頻超聲波清洗機(寧波新芝生物科技股份有限公司),HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋(常州國華電器有限公司),SHZ-(Ⅲ)D循環(huán)水式多用真空泵(鄭州生化儀器有限公司),UV-6100 PC紫外可見分光光度計(上海精密儀器儀表有限公司)。
柴胡茶(自制,批號:1904074);氨水(四川西隴科學有限公司,分析純);甲醇(成都市科隆化學品有限公司,分析純);無水乙醇(成都市科隆化學品有限公司,分析純);1,2-丙二醇(上海麥克林生化科技有限公司,分析純);乙腈(默克化工技術(上海)有限公司,色譜純)。
在水蒸氣蒸餾提取柴胡芳香水工藝考察中,分別以藥材粉碎粒度、料液體積比、浸漬溫度、浸漬時間、蒸餾液收集倍量為因素[7],在不同水平下進行單因素實驗,篩選出影響柴胡芳香水提取的主要因素并確定較優(yōu)水平。在乙醇回流提取北柴胡皂苷工藝考察中,分別以乙醇倍量、乙醇濃度、回流時間為因素[7],在不同水平下進行單因素實驗,篩選出影響柴胡皂苷提取的主要因素并確定較優(yōu)水平。
為使各評價指標能集中反映總體提取效果,本研究采用加權評分法處理數(shù)據(jù),引入綜合評價指標,具體按以下方程進行處理:di=Yi/Ai,Yi為各評價指標的實測值,Ai為各評價指標中相應最大值,di為各評價指標的評分值[8]。在芳香水提取工藝中,因揮發(fā)油和柴胡皂苷均為解熱有效成分,故規(guī)定揮發(fā)油、SSa、SSd的權重系數(shù)分別為0.5、0.25、0.25。在柴胡皂苷提取工藝中,規(guī)定SSa、SSd的權重系數(shù)分別為0.5、0.5[9]。
2.1.1 水蒸氣蒸餾提取芳香水
隨機稱取柴胡茶50 g,水蒸氣蒸餾法在不同條件下提取柴胡芳香水,收集蒸餾液。
2.1.1.1 藥材粉碎粒度的影響
分別將飲片、最粗粉60℃溫浸6 h,料液體積比1:8,收集100 mL蒸餾液,考察藥材粉碎粒度對提取效果的影響。綜合評分依次為:0.942、1.000。由結果可知,最粗粉時綜合評分較高,確定藥材粉碎粒度為最粗粉。
2.1.1.2 料液體積比的影響
將最粗粉60 ℃溫浸6 h,料液體積比分別為1:6、1:8、1:10、1:12,收集100 mL蒸餾液,考察料液體積比對提取效果的影響。綜合評分依次為:1.000、0.979、0.943、0.893。由結果可知,料液體積比對綜合評分影響較大,因此確定為影響提取效果的主要因素之一。
2.1.1.3 浸漬溫度的影響
將最粗粉分別在40、60、80℃溫浸6 h,料液體積比1:8,收集100 mL蒸餾液,考察浸漬溫度對提取效果的影響。綜合評分依次為:0.992、0.995、0.997。由結果可知,浸漬溫度對綜合評分影響不大,結合生產(chǎn)成本,確定浸漬溫度40℃。
2.1.1.4 浸漬時間的影響
將最粗粉60℃分別溫浸3、6、9、12h,料液體積比1:8,收集100 mL蒸餾液,考察浸漬時間對提取效果的影響。綜合評分依次為:0.998、0.991、0.984、0.970。由結果可知,浸漬時間對綜合評分影響不大,結合生產(chǎn)成本,確定浸漬時間3 h。
2.1.1.5 蒸餾液收集倍量的影響
將最粗粉60℃溫浸6 h,料液體積比1:8,分別收集50 mL、100 mL、150 mL、200 mL蒸餾液,考察蒸餾液收集倍量對提取效果的影響。綜合評分依次為:0.904、0.922、0.861、0.806。由結果可知,蒸餾液收集倍量對綜合評分影響較大,因此確定為影響提取效果的主要因素之一,且收集倍量為1、2倍量綜合評分較高。
2.1.2 乙醇回流提取柴胡皂苷
隨機稱取柴胡茶最粗粉50 g,40℃溫浸3 h,料液體積比1:6,水蒸氣蒸餾法收集100 mL蒸餾液后,取藥渣,在不同條件下回流提取,得濾液,用相應溶劑定容至1000 mL,搖勻,濾過。
2.1.2.1 乙醇倍量的影響
分別加6、8、10、12倍量80%乙醇,回流提取1 h,考察乙醇倍量對提取效果的影響。綜合評分依次為:0.907、0.938、0.987、0.999。由結果可知,10倍量與12倍量的綜合評分較高且相近,結合生產(chǎn)成本,確定10倍量乙醇。
2.1.2.2 乙醇濃度的影響
分別加8倍量60%、70%、80%、90%乙醇,回流提取1 h,考察乙醇濃度對提取效果的影響。綜合評價指標依次為:0.867、0.912、0.978、1.000。由結果可知,80%濃度與90%濃度的綜合評分較高且相近,結合生產(chǎn)成本,確定80%乙醇濃度。
2.1.2.3 回流時間的影響
加8倍量80%乙醇,分別回流提取1、2、3 h,考察回流時間對提取效果的影響。綜合評分依次為:1.000、0.965、0.903。由結果可知,回流時間對綜合評分影響較大,因此確定為影響提取效果的主要因素之一。
2.2.1 L9(34)正交試驗設計及分析
根據(jù)單因素試驗結果確定了影響柴胡茶提取效果的主要因素有料液體積比,蒸餾液收集倍量,回流時間。因此,選用L9(34)正交表安排試驗,因素水平見表1。以揮發(fā)油的吸光度和SSa、SSd的轉移率為評價指標,并引入綜合評價指標進行分析,正交試驗結果見表2,方差分析見表3。
表1 正交試驗因素水平
表2 正交試驗設計及結果
表3 正交試驗方差分析
由極差分析可知,蒸餾液收集倍量、料液體積比對提取效果影響較大,各因素主次順序為:B蒸餾液收集倍量>A料液體積比>C回流時間,較優(yōu)提取工藝為A1B3C2。方差分析與直觀分析結果相同,因此確定料液體積比為1:6,蒸餾液收集倍量2倍,回流時間1 h。
2.2.2 正交試驗驗證
為了驗證上述試驗結果的準確性,按最佳工藝平行操作3份,測定揮發(fā)油的吸光度和SSa、SSd的含量。最優(yōu)工藝下,揮發(fā)油吸光度的平均值為0.737,SSa和SSd的含量達0.326%,說明該提取工藝穩(wěn)定可行。
柴胡皂苷為五環(huán)三萜齊墩果烷型皂苷,其中SSa和SSd是主要生物活性物質,也是柴胡茶含量測定的指標性成分,因此本研究中以SSa和SSd表征柴胡皂苷的含量。鑒于SSa、SSd的化學結構不穩(wěn)定,長時間受熱易降解,所以在提取揮發(fā)油時筆者曾嘗試采取減壓蒸餾的方式,結果顯示雖然SSd的含量增加,但是揮發(fā)油的含量也降低,綜合各評價指標,最終確定采取常壓水蒸氣蒸餾的方式。
據(jù)報道,柴胡揮發(fā)油中主要含有正己醛、2-正戊基呋喃、庚醛、糠醛等成分[10],由于含量較低,若以實際得油率來考察工藝耗材耗時且不準確,故本研究用柴胡芳香水的紫外吸光度值間接反映柴胡揮發(fā)油提取率的高低。
筆者曾對一提后的液體進行含量測定,結果顯示提取液中不含有SSd,SSa含量也極少。結合文獻資料[12],筆者確定了二提工藝并選用乙醇作為溶劑提取柴胡皂苷。由于柴胡皂苷的熱不穩(wěn)定性,筆者還進行預實驗比較不同溫度下浸漬提取和回流提取的效果,結果顯示回流提取得到的柴胡皂苷較多。因此,本工藝綜合考慮各方面的因素,在保證提取柴胡揮發(fā)油的同時也兼顧柴胡皂苷的得率,為柴胡茶中解熱有效成分的提取及臨床應用提供可靠的實驗依據(jù)。