徐浩淇,楊世林,章 軍,陳 莎,王躍生,劉 安*
(1.貴州大學(xué)藥學(xué)院,貴州 貴陽(yáng) 550025;2.中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所,北京 100700)
中藥所含成分復(fù)雜,為了充分利用中藥材,優(yōu)化提取工藝顯得尤為重要。如今提取工藝優(yōu)化方法很多,例如:單因素考察法[1]、正交試驗(yàn)法[2]、均勻設(shè)計(jì)[3]以及響應(yīng)曲面分析法[4]等。但這些提取工藝優(yōu)化方法主要關(guān)注有效成分提取率的考察,而忽略了提取效率,致使生產(chǎn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),耗能過(guò)高。
提取工藝動(dòng)態(tài)優(yōu)化方法是一種新的提取工藝優(yōu)化方法,能同時(shí)考察成分的提取率和提取效率,該工藝所得提取物與正交實(shí)驗(yàn)所得提取物基本一致,但能夠大幅度減少提取時(shí)間,降低成本,在天麻[5]、葛根芩連湯[6]、牛蒡子[7]等提取工藝優(yōu)化中已得到很好的應(yīng)用。藍(lán)芩口服液是由板藍(lán)根、黃芩、梔子、黃柏、胖大海等藥物組成,其中板藍(lán)根清熱解毒、辛涼解表,黃芩、梔子清熱燥濕、解毒涼血,胖大海清利咽喉。全方以甘寒為用,以達(dá)清熱解毒之功,對(duì)上呼吸道感染等均有明顯的抗病毒、消炎作用,尤其在退熱、消除咳嗽等方面,療效確切。藍(lán)芩口服液原提取工藝中總提取時(shí)間為4 h,生產(chǎn)周期較長(zhǎng)。故本實(shí)驗(yàn)研究擬采用動(dòng)態(tài)優(yōu)化法優(yōu)選藍(lán)芩口服液水提工藝,為該方法在企業(yè)生產(chǎn)中的推廣提供參考。
島津LC-20AT型高效液相色譜儀(日本島津公司),DDSF1334型單相電子式電能表(青島電能電度表有限公司),TE212-型電子分析天平(德國(guó)賽多利斯公司),藥材黃芩、黃柏、板藍(lán)根、梔子、胖大海(由揚(yáng)子江藥業(yè)集團(tuán)江蘇制藥股份有限公司提供),經(jīng)中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所程明副研究員分別鑒定為唇形科植物黃芩Scutellaria baicalensis Georgi的干燥根、蕓香科植物黃皮樹(shù)Phellodendron chinense Schneid.的干燥樹(shù)皮、十字花科植物菘藍(lán)Isatis indigotica Fort.的干燥根、茜草科植物梔子Gardenia jasminoides Ellis的干燥成熟果實(shí)、梧桐科植物胖大海Sterculia lychnophora Hance的干燥成熟種子;黃芩苷(中國(guó)藥品生物制品檢定所,批號(hào)0715-9708)、梔子苷(中國(guó)藥品生物制品檢定所,批號(hào)749-8902)、小檗堿(中藥固體制劑制造技術(shù)國(guó)家工程研究中心,批號(hào)1370-090805);乙腈為色譜純(美國(guó)Fisher公司),水為娃哈哈純凈水,其他試劑均為分析純。
1.2.1 對(duì)照品溶液制備 精密量取梔子苷、黃芩苷、小檗堿對(duì)照品適量,加甲醇,分別制成0.06 g/L、0.10 g/L、0.03 g/L 的對(duì)照品溶液[8]。
1.2.2 色譜條件 Merck RP-18e色譜柱(4.6 mm ×100 mm,5 μm);流動(dòng)相:乙腈(A)-0.05%磷酸水(B)。梯度洗脫(0~4 min,10~18%A;4~14 min,18~21%A;14 ~24 min,21% ~41%A);檢測(cè)波長(zhǎng):254 nm;柱溫:35℃;流速:1 mL·min-1;進(jìn)樣量:5 μL。
1.2.3 動(dòng)態(tài)過(guò)程提取工藝優(yōu)化 稱取板藍(lán)根30 g、黃柏 12 g、黃芩24 g、梔子30 g、胖大海10 g,加入8倍量水,回流提取3次,每次2 h。分別在0、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110 和 120 min 量取提取液5 mL,同時(shí)補(bǔ)足相同體積的水。采集的提取液,冷卻,離心,取上清液,量取1 mL置于10 mL容量瓶中,加50%甲醇至刻度,經(jīng)0.45 μm微孔濾膜濾過(guò),取續(xù)濾液,按1.2.2項(xiàng)下色譜條件進(jìn)HPLC檢測(cè)。
提取過(guò)程中有效成分的含量變化是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程,根據(jù) Noyes-Whitney方程[9]可知,隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng),提取物含量的變化逐漸減小。也就意味著,當(dāng)提取物的量到達(dá)某個(gè)范圍后,延長(zhǎng)提取時(shí)間并不能增加提取率。因而,如果能夠在測(cè)定提取物的量的變化的基礎(chǔ)上,確定提取終點(diǎn),那么這個(gè)提取終點(diǎn)將是效率最高的時(shí)間點(diǎn)。這種新的提取工藝優(yōu)化方法[10]是由課題組提出,其結(jié)論為相鄰時(shí)間段(5 min、10 min或20 min)濃度的變化率小于8%、5%、3%或1%時(shí)即可判斷為提取終點(diǎn)。由表1可得,綜合三個(gè)指標(biāo)成分變化情況,結(jié)果顯示第1次提取在70 min后,峰面積的變化基本小于5%;第2,3次提取在30 min后,峰面積變化基本小于5%。因而確定第1次提取的穩(wěn)態(tài)期在70 min,第2,3次提取的穩(wěn)態(tài)期都在30 min。
2.2.1 原提取工藝 稱取藍(lán)芩口服液藥材96 g,按照原處方工藝提取,加8倍量水加熱回流提取3次,第1次2 h,第2、3次各1 h,趁熱過(guò)濾,合并濾液,定容至1 000 mL。
2.2.2 動(dòng)態(tài)優(yōu)化工藝 稱取藍(lán)芩口服液藥材96 g,按照動(dòng)態(tài)優(yōu)化工藝,加8倍量水加熱回流提取3次,提取時(shí)間分別為70、30和30 min,趁熱過(guò)濾,合并濾液,定容至1 000 mL。
2.2.3 提取結(jié)果比較 精密量取上述提取液各1 mL,分別置于10 mL容量瓶中,加50%甲醇定容至刻度,經(jīng)0.45 m微孔濾膜濾過(guò),取續(xù)濾液,按1.2.2項(xiàng)下色譜條件檢測(cè),結(jié)果見(jiàn)表2;分別量取上述提取液20 mL,至于恒重的蒸發(fā)皿中,水浴蒸干,于105℃干燥3 h,干燥器中冷卻30 min后,迅速稱定質(zhì)量,計(jì)算浸膏得率,結(jié)果見(jiàn)表2。綜合兩種提取工藝參數(shù),進(jìn)行列表比較,結(jié)果見(jiàn)表3。將色譜圖導(dǎo)入《中藥色譜指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)系統(tǒng)2008版》,經(jīng)數(shù)據(jù)匹配,以中位數(shù)法建立對(duì)照指紋圖譜,進(jìn)行相似性分析(圖1),結(jié)果顯示2種工藝提取的色譜圖相似度為100%,表明原提取工藝和動(dòng)態(tài)優(yōu)化工藝的化學(xué)成分基本一致。
表1 藍(lán)芩口服液各時(shí)間點(diǎn)指標(biāo)性成分的峰面積變化率(%)Tab.1 The change rate of peak areas of markers from Lanqin oral liquid in different time(%)
表2 兩種提取工藝中指標(biāo)性成分含量和浸膏得率的比較(n=3)Tab.2 The comparison of the contents of markers and extraction yield by the two extraction process(n=3)
圖1 藍(lán)芩口服液不同提取工藝HPLC圖Fig.1 HPLC chromatograms of different extraction process of Lanqin oral liquid
表3 兩種提取工藝的參數(shù)比較Tab.3 The comparison of parameters of the two extraction process
從原提取工藝和動(dòng)態(tài)優(yōu)化工藝提取結(jié)果比較可以看出,兩種提取工藝所得3種指標(biāo)性成分和提取物的提取率基本一致,RSD均小于5%,二者液相色譜圖相似度為100%,說(shuō)明二者提取效果等同,證明采用動(dòng)態(tài)優(yōu)化方法用于提取工藝優(yōu)化是可行的。
采用動(dòng)態(tài)優(yōu)化方法優(yōu)選時(shí)間時(shí),為了減小含量測(cè)定的試驗(yàn)誤差,每次補(bǔ)足相同體積的提取液,含量測(cè)定多用濃度表征,而本文直接用峰面積進(jìn)行表示,結(jié)果更直觀方便。通過(guò)比較顯示,動(dòng)態(tài)優(yōu)化工藝在提取時(shí)間(130 min)上較原工藝(240 min)減少了110 min,節(jié)約了46%,大幅度縮短;動(dòng)態(tài)優(yōu)化工藝在耗電量 (1.32 kw/h)上較原工藝 (2.38 kw/h)減少了1.06 kw/h,耗電量節(jié)約了45%,所以該方法具有很好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,可以明顯降低成本。將此法應(yīng)用于其他中藥提取,具有很好的應(yīng)用前景。
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