馮 果,李 瑋,何 新,吳增光,鄭傳奇,田小芳,冷安碧,李 月(.天津中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院,天津 30093;.貴陽中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院,貴陽 55005;3.貴州省貴陽中醫(yī)學(xué)院院士工作站,貴陽 55005)
·民族醫(yī)藥·
正交試驗結(jié)合綜合評分法優(yōu)化苗藥了哥王的提取工藝Δ
馮 果1,2,3*,李 瑋2,3,何 新1,吳增光1,鄭傳奇2,田小芳2,冷安碧2,李 月2(1.天津中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院,天津 300193;2.貴陽中醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院,貴陽 550025;3.貴州省貴陽中醫(yī)學(xué)院院士工作站,貴陽 550025)
目的:優(yōu)化了哥王的提取工藝。方法:以了哥王的有效成分傘形花內(nèi)酯、西瑞香素的含量和浸膏收率作為綜合評價指標(biāo),以溶劑量、乙醇體積分?jǐn)?shù)、滲漉速度為考察因素,采用單因素試驗對了哥王的3種提取方法(滲漉法、煎煮法和回流提取法)進(jìn)行比較,篩選最優(yōu)提取方法;再用正交試驗對最優(yōu)提取方法的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化并驗證。結(jié)果:提取方法的綜合評分排序為滲漉法>回流提取法>煎煮法,以滲漉法更優(yōu)。滲漉法的最優(yōu)工藝條件為滲漉溶劑70%乙醇,溶劑量為14倍藥材量,滲漉速度為5 m L/(min·kg);驗證試驗中3次試驗的綜合評分分別為98.3、99.3、98.8(RSD=0.51%,n=3)。結(jié)論:了哥王有效成分的提取方法選用滲漉法,優(yōu)選出的滲漉法提取工藝穩(wěn)定、重現(xiàn)性好。
了哥王;提取工藝;正交試驗;傘形花內(nèi)酯;西瑞香素;滲漉法
了哥王[Wikstroemia indica(Linn.)C.A.Mey.]為瑞香科蕘花屬植物[1],為南方常用苗藥,主要分布于廣西、廣東、江西、貴州等地[2],其根、莖、葉和果實均可入藥。了哥王性寒、味苦、辛、微溫、有大毒,歸肺、肝經(jīng),具有清熱解毒、消腫散結(jié)、止痛等功效。目前,從了哥王中分離得到的80多種化合物可分為十大類[3-12]:香豆素類、木脂素類、黃酮類、蒽醌類、甾族類、皂苷類、萜類、酰胺類、多糖和揮發(fā)油,此外,還含有大量的酯、酮、烯及醇類化合物等。了哥王具有抗菌、抗炎鎮(zhèn)痛、抗病毒、抗腫瘤、抗瘧、利尿、引產(chǎn)、鎮(zhèn)咳袪痰等藥理作用[13-15],臨床廣泛用于急性扁桃體炎、慢性支氣管炎、頸淋巴結(jié)腫大、乳腺炎等疾病的治療,另外對肝炎、肝硬化、肝腹水、肢體疼痛、帶狀皰疹、皮下剝離傷、坐骨神經(jīng)痛等也有一定的療效,還可用于治療多種癌癥如乳腺癌、惡性淋巴癌、肺癌及各種體表癌[16]。了哥王如得到合理開發(fā)利用,則有希望成為最有開發(fā)價值的民族藥之一,市場潛力巨大。本研究主要以了哥王提取物主要有效成分西瑞香素和傘形花內(nèi)酯含量為指標(biāo),對了哥王有效成分的提取方法進(jìn)行篩選,再對最優(yōu)提取方法的工藝條件進(jìn)行優(yōu)選,確定其最優(yōu)提取工藝,為了哥王的深入開發(fā)提供基礎(chǔ)。
1.1 儀器
1260型高效液相色譜(HPLC)儀(美國安捷倫科技有限公司);粉碎機(浙江大鵬機械有限公司);LT1002E型電子天平(常熟市天量儀器有限責(zé)任公司);RE52-99型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠);FA2004型電子分析天平(上海衡平儀器儀表廠);HH-S4型水浴鍋(北京科偉永興儀器有限公司);DZF-6020型減壓真干燥箱(上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠);KQ-3200DA型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)。
1.2 藥材、藥品與試劑
了哥王藥材(2016年1月10日采購于廣西壯族自治區(qū)玉林市玉州區(qū)玉林銀豐國際中藥港,經(jīng)貴陽中醫(yī)學(xué)院李瑋副教授鑒定為正品);西瑞香素對照品(中國食品藥品檢定研究院,批號:111758,純度:>98%);傘形花內(nèi)酯對照品(北京壇墨質(zhì)檢科技有限公司,批號:BW 5534,純度:>98%);乙醇等為分析純,水為娃哈哈純凈水。
2.1 吸水率的測定
稱取了哥王藥材粗粉100 g,置于具塞廣口瓶中,加水分別浸泡20、30、45m in與1、2、12 h后取出,稱取濕藥材的質(zhì)量,計算其吸水率[(藥材濕質(zhì)量-藥材干質(zhì)量)/藥材干質(zhì)量×100%]。結(jié)果顯示,各時間點吸水率分別為 320.13%、380.56%、388.11%、389.19%、390.15%、391.14%。藥材粗粉在20min內(nèi)吸水很快,吸水量為原藥材的3.2倍;到30min,仍有較大的吸水率,吸水率從原藥材的3.2倍增加到3.8倍;從30min到45min,增加的幅度較小,延長其浸泡時間到12 h,也未見明顯吸水,吸收曲線呈直線,故選擇該藥材操作浸泡時間為30m in。
2.2 提取方法
2.2.1 滲漉法 取了哥王藥材粗粉100 g,用2.5倍量70%乙醇浸潤1 h,裝筒、浸泡48 h,按3m L/(min·kg)的流速滲漉,用12倍量的70%乙醇滲漉至無色無味。收集滲漉液,混合,回收乙醇,濃縮,干燥成干浸膏,粉碎成細(xì)粉,得了哥王乙醇提取物浸膏粉。
2.2.2 煎煮法 稱取了哥王藥材粗粉100 g,置于煎煮容器中,第1次加12.8倍量水,浸泡30min,煎煮1.5 h;第2次加6倍量水,煎煮1.0 h;第3次加6倍量水,煎煮0.5 h;過濾,合并3次煎煮液,濃縮,干燥,粉碎成細(xì)粉備用。
2.2.3 回流提取法 取了哥王藥材粗粉100 g,置于回流提取裝置中,第1次加12.8倍量70%乙醇,浸泡30 min,回流提取1.5 h;第2、3次分別加6倍量70%乙醇,各回流提取1 h;過濾,合并3次提取液,回收乙醇,濃縮,干燥,粉碎成細(xì)粉備用。
2.3 傘形花內(nèi)酯和西瑞香素的含量測定
2.3.1 對照品溶液制備 分別精密稱取傘形花內(nèi)酯、西瑞香素對照品33.00、21.00mg,置于50m L量瓶中,用甲醇溶解并稀釋至刻度,搖勻,制成質(zhì)量濃度分別為0.660、0.420mg/m L的對照品貯備液,4保存,備用。取貯備液稀釋制成二者質(zhì)量濃度分別約為0.330、0.210 mg/m L的混合對照品溶液,4保存,備用。
2.3.2 供試品溶液制備 精密稱取了哥王提取物粉末約0.5 g,置于具塞三角燒瓶中,加甲醇30m L超聲(超聲功率:150W,超聲頻率:40 kHz)提取30m in,過濾,揮干濾液。殘渣用甲醇溶解,溶液轉(zhuǎn)移至10m L量瓶中,并稀釋至刻度,搖勻,用0.45μm微孔濾膜過濾,取續(xù)濾液作為供試品溶液。
2.3.3 色譜條件與系統(tǒng)適用性試驗 色譜柱:Diamonsil C1(8250mm×4.6mm,5μm);紫外檢測器(波長:0~15min,324 nm;15~45min,346 nm);流動相:乙腈(A)-0.2%磷酸水溶液(B),梯度洗脫(0~5m in,22%~25% A;5~15m in,25%~25%A;15~20m in,25%~30%A;20~25m in,30%~33%A;25~30m in,33%~30%A;30~35m in,30%~28%A;35~40m in,28%~25%A;40~45 m in,25%~22%A);流速:1 m L/min;柱溫:30;進(jìn)樣量:20μL。在此條件下分別取混合對照品溶液和供試品溶液(滲漉法提取物)注入色譜儀。結(jié)果表明,傘形花內(nèi)酯和西瑞香素成分能與其他成分達(dá)到較好的分離,分離度均大于1.5,理論板數(shù)均不低于3 000,色譜圖見圖1。
圖1 高效液相色譜圖Fig 1 HPLC chromatogram
2.3.4 線性關(guān)系考察 分別精密吸取混合對照品溶液0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、10.0m L至10m L量瓶中,甲醇定容,搖勻,用0.45μm微孔濾膜濾過,收集續(xù)濾液,進(jìn)樣測定峰面積,記錄色譜圖。以進(jìn)樣量為橫坐標(biāo)(x)、峰面積為縱坐標(biāo)(y)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,經(jīng)計算得傘形花內(nèi)酯回歸方程為y=57.086x+37.736(r=0.999 7),西瑞香素回歸方程為y=41.162x+2.962 8(r=0.999 2)。結(jié)果表明,傘形花內(nèi)酯、西瑞香素分別在0.33~6.60μg、0.21~4.20μg進(jìn)樣量范圍內(nèi)與峰面積線性關(guān)系良好。
2.3.5 精密度、重復(fù)性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度試驗 按相關(guān)方法進(jìn)行操作。結(jié)果,精密度試驗中傘形花內(nèi)酯和西瑞香素峰面積的RSD分別為1.73%、1.51%(n=6);重復(fù)性試驗中二者含量的RSD分別為2.25%、0.73%(n=6);穩(wěn)定性試驗中48 h內(nèi)二者峰面積的RSD分別為0.74%、1.30%(n=7);準(zhǔn)確度試驗中二者平均回收率分別為98.73%、99.98%(RSD分別為2.59%、1.84%,n=9)。2.3.6 含量測定 精密吸取供試品溶液20μL,按“2.3.3”項下色譜條件進(jìn)樣測定,計算各提取物中有效成分的含量。
2.4 浸膏收率測定
將“2.2”項下3種方法提取的浸膏置于蒸發(fā)皿中,干燥至恒質(zhì)量,計算浸膏收率,浸膏收率(%)=浸膏質(zhì)量/藥材粗粉質(zhì)量×100%。
2.5 3種提取方法結(jié)果比較
以傘形花內(nèi)酯、西瑞香素的含量和浸膏收率為評價指標(biāo),其加權(quán)評分分別為30、30、40,綜合評分(Y)=各方法樣品中傘形花內(nèi)酯的含量/3種方法樣品中傘形花內(nèi)酯含量的最大值×30+各方法樣品中西瑞香素的含量/ 3種方法樣品中西瑞香素含量的最大值×30+各方法樣品中浸膏收率/3種方法樣品中浸膏收率最大值×40,以綜合評分值的大小評價提取方法,結(jié)果見表1。
表1 不同提取方法評價結(jié)果(n=3)Tab 1 Evaluation results of different extraction methods(n=3)
由表1可知,在3種提取方法中,各單一及綜合指標(biāo)高低順序均為滲漉法>回流提取法>煎煮法,即在這3種提取方法中以滲漉法的提取效果最好,選此方法進(jìn)行提取工藝優(yōu)化試驗。
2.6 正交試驗優(yōu)化滲漉法提取工藝
2.6.1 因素與水平的確立 在滲漉法中,影響有效成分提取的因素主要有溶劑量(A)、乙醇體積分?jǐn)?shù)(B)、滲漉速度(C),根據(jù)預(yù)試驗結(jié)果,采用3因素3水平設(shè)計正交試驗。因素與水平見表2。
表2 因素與水平Tab 2 Factorsand levels
2.6.2 正交試驗設(shè)計與結(jié)果 稱取了哥王粗粉30 g,共9份,按正交試驗設(shè)計進(jìn)行提取、溶液制備、測定并計算相關(guān)指標(biāo),結(jié)果見表3,方差分析結(jié)果見表4。
由表3直觀分析表明,以綜合評分為標(biāo)準(zhǔn),由極差(R)的大小可知,影響因素A>B>C,其中A3>A2>A1、B2>B3>B1、C2>C1>C3,即提取工藝最優(yōu)條件為A3B2C2;又由表4方差分析表明,A與B有顯著影響(P<0.05)。考慮到實際提取過程中的成本及提取效率因素,綜合后確定其最優(yōu)提取工藝條件為A3B2C2,即加14倍量70%乙醇,以5m L/(min·kg)流速進(jìn)行滲漉提取。
表3 正交試驗設(shè)計與結(jié)果Tab 3 Design and resu ltsof orthogonal test
表4 方差分析結(jié)果Tab 4 Variance analysis results
2.7 提取液的濃縮干燥工藝的篩選
按優(yōu)化的提取工藝參數(shù)分別提取2批藥液,一批按常壓濃縮干燥法(溫度80),另一批采用低壓真空濃縮干燥法(溫度60,真空度0.07~0.08MPa),測定其浸膏收率和傘形花內(nèi)酯、西瑞香素的含量,篩選濃縮干燥方法。結(jié)果兩種方法下3個指標(biāo)的平均值分別為9.57%、9.68%,0.044 9、0.045 2mg/g,2.226、2.312mg/g,性狀分別為棕褐色塊狀固體和棕褐色疏松固體。這表明兩種方法比較各指標(biāo)差異不大,但采用低壓真空濃縮干燥法所得浸膏干燥疏松,故選擇其為了哥王提取液的濃縮干燥方法。
2.8 工藝驗證
稱取了哥王藥材3批,每批10 kg,按優(yōu)化的提取工藝條件,進(jìn)行提取、濃縮、干燥,并測定其傘形花內(nèi)酯、西瑞香素的含量和浸膏收率。結(jié)果,3次試驗中傘形花內(nèi)酯含量分別為0.044 3、0.044 0、0.045 0mg/g,西瑞香素的含量分別為2.248、2.285、2.257mg/g,浸膏收率分別為9.95%、10.14%、9.93%,綜合評分分別為98.3、99.3、98.8(RSD=0.51%,n=3),提示優(yōu)化的提取工藝重現(xiàn)性好、穩(wěn)定、可行。
在前期進(jìn)行的含量測定預(yù)試驗中,對多種流動相組成(甲醇-水、甲醇-0.1%磷酸水、乙腈-水、乙腈-0.2%磷酸水溶液)及洗脫方式(等度、梯度)進(jìn)行了考察,并對檢測波長(324、350、346 nm)、流速(0.8、1.0m L/m in)、柱溫(25、30、35)等進(jìn)行了篩選,最后確定了乙腈-0.2%磷酸水溶液為流動相、梯度洗脫、不同時間切換波長(0~15min,324 nm;15~45min,346 nm)的條件,結(jié)果表明各峰間分離度較好、基線平穩(wěn)、試驗重復(fù)性較好、含量測定結(jié)果準(zhǔn)確。
了哥王的根及莖非常堅硬,纖維性非常強,含糖、淀粉類及水溶性的成分少,大多數(shù)有效成分易溶于乙醇及有機溶劑,但在臨床及藥物生產(chǎn)過程中不可能大量使用有毒及對環(huán)境污染較大的有機溶劑,故在研究過程中大多使用水及不同體積分?jǐn)?shù)的乙醇作為提取溶劑。在前期研究中,筆者用浸漬法提取了哥王的有效成分,但該方法提取周期長,提取過程中提取溶劑不易形成濃度差,故提取效率低;另外李姣姣等[17]采用超聲波結(jié)合微波提取法對了哥王的黃酮類成分進(jìn)行了提取,該方法也只是針對某一類有效部位的提取。了哥王的臨床應(yīng)用大多以煎劑為主,但在近幾年的研究過程中,筆者發(fā)現(xiàn)了哥王的大多有效成分不僅不易溶于水,而且容易被熱破壞,故結(jié)合實際,筆者對了哥王的常用提取方法煎煮法、滲漉法和回流提取法進(jìn)行了篩選。結(jié)果表明,滲漉法的提取效果更好,有效成分及浸膏收率相對較高,加熱對藥物的破壞小,故選擇滲漉法為了哥王藥材有效成分的最優(yōu)提取方法。
西瑞香素和傘形花內(nèi)酯是了哥王香豆素類成分的主要有效成分,也是了哥王抗腫瘤、抗炎、抗真菌、抗病毒、抗焦慮的有效成分[9,16,18-19],故選擇二者含量為提取工藝條件優(yōu)化的主要指標(biāo)。
了哥王為常用苗藥,其療效確切,但毒性較大[20],在《嶺南采藥錄》《廣西中藥志》等著作中均有“大毒”“有毒”的記載。本研究為其后續(xù)毒性、藥效、藥理及炮制增效減毒機制的研究及進(jìn)一步開發(fā)利用提供了一定的基礎(chǔ)。
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Extraction Technology Optim ization of M iao M edicine Wikstroem ia indica by Orthogonal Test and Com p rehensive Scoring M ethod
FENG Guo1,2,3,LIWei2,3,HE Xin1,WU Zengguang1,ZHENG Chuanqi2,TIAN Xiaofang2,LENG Anbi2,LIYue2(1. School of Chinese Medicine,Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 300193,China;2. School of Pharmacy,Guiyang College of Traditional Chinese Medicine,Guiyang 550025,China;3.Academician Workstation,Guiyang College of Traditional Chinese Medicine in Guizhou,Guiyang 550025,China)
OBJECTIVE:To optim ize the extraction technology of Wikstroemia indica.METHODS:Using the active ingredient contents of umbelliferone and daphnoretin,and extraction yield as comprehensive evaluation indexes,solvent dosage,ethanol volume fraction,percolation rate as investigation factors,single factor testwas conducted to compare the 3 extractionmethods(percolation method,boiling method,reflux extraction method),and screen the optim ized one;and the technology conditions of optim ized method were optim ized and verified.RESULTS:The comprehensive score ordered as percolation method,reflux extraction method,boiling method,which was better by percolation method.The optimal technology conditions was as follow as percolation solvent of 70%ethanol,14-fold herbs at percolation rate of 5m L/(min·kg);the comprehensive scores in 3 testswere 98.3,99.3,98.8(RSD=0.51%,n=3).CONCLUSIONS:Percolation method is optim ized for extracting active ingredient of W.indica,which is stable and reproducible.
Wikstroemia indica;Extraction technology;Orthogonal test;Umbelliferone;Daphnoretin;Percolationmethod
R284.2
A
1001-0408(2017)16-2216-04
2016-09-20
2016-12-14)
(編輯:劉 萍)
國家科技支撐計劃課題(No.2007BAI48B08-1);國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目(No.201610662025);國家工程技術(shù)研究中心組建項目(No.2014FU125Q09);國家中醫(yī)藥管理局?。ㄊ校┘壷兴幣谥萍夹g(shù)傳承基地建設(shè)項目(No.國中醫(yī)科技〔2015〕136號);貴州省高校工程技術(shù)研究中心建設(shè)項目(No.黔教合KY字〔2012〕021號)
*副教授,碩士。研究方向:中藥新制劑與新技術(shù)、藥動學(xué)。電話:0851-88233090。E-mail:453989352@qq.com
DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2017.16.15