王道武,龐 雪,肖 文,王 超,張 龍
(長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院,吉林 長(zhǎng)春 130012)
黃連(CoptischinensisFranch)為多年生草本毛茛科植物黃連、三角葉黃連、云連的干燥根莖[1]。黃連苦、寒,歸心、脾、胃、肝、膽、大腸經(jīng),具有清熱燥濕、瀉火解毒的功效,臨床上長(zhǎng)期用于解熱鎮(zhèn)痛、抗腸道細(xì)菌感染等。黃連的有效成分主要為小檗堿(Berberine),含量達(dá)10%左右,以鹽酸鹽形式存在[2]。小檗堿具有抗菌、抗病毒、抗心律失常、改善充血性心力衰竭、擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈、降血糖、降血脂、抗血小板凝集、利膽、抗腫瘤等藥理作用,廣泛用于心律失常、心力衰竭、糖尿病、高脂血癥、高血壓、血栓形成、慢性膽囊炎、神經(jīng)衰弱、癌癥等的治療[3~6]。因此,提取黃連小檗堿對(duì)于臨床研究和治療有著重要的意義。
目前小檗堿的提取方法有超聲法[7]、超聲和堿浸提聯(lián)用法[8]、石灰水法[9]、酶浸提法[10]、微波和索氏提取聯(lián)用法[11]、液膜法等[12~14],上述方法各有優(yōu)缺點(diǎn),但小檗堿的提取率和純度普遍不高且后處理繁瑣??紤]到小檗堿的硫酸鹽溶解度大(1∶30)而鹽酸鹽溶解度小(1∶500),采用鹽析法首先將小檗堿轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩猁}溶于酸,然后加鹽酸再轉(zhuǎn)化為鹽酸鹽而析出,不僅實(shí)驗(yàn)材料便宜、工藝簡(jiǎn)單,而且能耗低、易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化[15,16]。作者在此就鹽析法提取黃連中小檗堿的相關(guān)影響因素進(jìn)行了正交實(shí)驗(yàn),優(yōu)化了鹽析法提取小檗堿的工藝,擬為其工業(yè)化應(yīng)用打下基礎(chǔ)。
黃連,河北康派中藥材有限公司。
微型植物試樣粉碎機(jī),河北省黃驊市振興機(jī)電儀器廠;UV754N型紫外分光光度計(jì),上海精密科學(xué)儀器有限公司;Agilent 1100型高效液相色譜儀,美國(guó)。
取一定粒度的黃連粉末用一定濃度的硫酸浸泡一定時(shí)間,過濾后用石灰乳調(diào)節(jié)濾液pH值,靜置沉降一定時(shí)間,脫脂棉過濾后,用濃鹽酸調(diào)節(jié)濾液pH值,加入適量的氯化鈉靜置一定時(shí)間,抽濾,所得固體干燥至恒重。
基于單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果,確定加石灰乳調(diào)節(jié)pH值后靜置時(shí)間為0.5 h、加入NaCl后靜置時(shí)間為5 h,用紫外分光光度計(jì)測(cè)定小檗堿含量,以小檗堿產(chǎn)率為指標(biāo),選擇浸泡時(shí)間、黃連粒度、硫酸濃度、固液比、石灰乳調(diào)pH值、HCl調(diào)pH值、NaCl用量為考察因素,進(jìn)行7因素3水平的正交實(shí)驗(yàn),其因素與水平如表1所示。
表1 L18(37) 正交實(shí)驗(yàn)因素和水平
紫外分光光度計(jì)檢測(cè)波長(zhǎng)為270 nm和348 nm,以水為參比。
高效液相色譜條件:色譜柱 Agilent Eclipse XDB-C184.6 mm×150 mm,5 μm;柱溫 30℃;進(jìn)樣量 5 μL;流動(dòng)相為0.3%三氟乙酸-乙腈(75∶25,體積比);流速1 mL·min-1。
表2 L18(37)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
由表2可知,按單因素對(duì)小檗堿產(chǎn)率的影響直觀分析,最優(yōu)的提取工藝條件為A1B1C2D3E3F1G3,即浸泡時(shí)間24 h、黃連粒度0.355~0.5 mm、硫酸濃度0.40%、固液比1∶16、石灰乳調(diào)pH值14、HCl調(diào)pH值3、NaCl用量25%,此時(shí)的小檗堿產(chǎn)率為8.4%。
由表3可知,各因素對(duì)小檗堿產(chǎn)率影響大小依次為:固液比>硫酸濃度>浸泡時(shí)間>黃連粒度>NaCl用量>石灰乳調(diào)pH值>HCl調(diào)pH值,其中固液比、硫酸濃度為顯著因子,取固液比1∶16、硫酸濃度0.40%;浸泡時(shí)間、黃連粒度、NaCl用量為次顯著因子,取浸泡時(shí)間為24 h、黃連粒度為0.355~0.5 mm、NaCl用量為25%;石灰乳調(diào)pH值、HCl調(diào)pH值為不顯著因子,從降低成本考慮,取石灰乳調(diào)pH值為12、HCl調(diào)pH值為5。由此確定最佳工藝條件為:浸泡時(shí)間24 h、黃連粒度0.355~0.5 mm、硫酸濃度0.40%、固液比1∶16、石灰乳調(diào)pH值12、HCl調(diào)pH值5、NaCl用量25%。在此優(yōu)化提取工藝下,小檗堿產(chǎn)率為8.4%,與優(yōu)化前相比提高2.0%以上。
表3 正交實(shí)驗(yàn)方差分析
小檗堿標(biāo)準(zhǔn)品的高效液相色譜圖如圖1所示。
由圖1可知,小檗堿標(biāo)準(zhǔn)品在14.5 min左右出峰。
樣品高效液相色譜圖如圖2所示。
圖1 小檗堿標(biāo)準(zhǔn)品的高效液相色譜圖
圖2 樣品高效液相色譜圖
由圖2可知,樣品與小檗堿標(biāo)準(zhǔn)品在相同的位置(14.5 min)左右出峰,純度為72.7%。表明本法提取的小檗堿純度超過70%,證明優(yōu)化后小檗堿鹽析法純度也得到提高。
通過正交實(shí)驗(yàn)確定鹽析法提取黃連中小檗堿的最佳工藝條件為: 浸泡時(shí)間24 h、黃連粒度0.355~0.5 mm、固液比1∶16、硫酸濃度為0.40%、石灰乳調(diào)pH值12、HCl調(diào)pH值5、NaCl用量25%。各因素對(duì)小檗堿提取效果影響大小依次為:固液比>硫酸濃度>浸泡時(shí)間>黃連粒度>NaCl用量>石灰乳調(diào)pH值>HCl調(diào)pH值。在優(yōu)化提取工藝下,小檗堿產(chǎn)率為8.4%、純度為72.7%,與優(yōu)化前相比均得到提高。
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