崔 穎 ,劉馨湄 ,才 鳳
(1.遼寧省中醫(yī)藥研究院,遼寧 沈陽 110034; 2.遼寧省食品檢驗檢測院,遼寧 沈陽 110015)
葛根為豆科野葛Pueraeia lobata(Willd.)Ohwi或甘葛藤Pueraeia thomsoniiBenth.的干燥根,為臨床常用中藥,《本草綱目》載其性涼、氣平、味甘,具清熱、降火、排毒功效。民間用葛根退熱生津。葛根含12%的黃酮類化合物,如葛根素、大豆黃酮苷、花生素等營養(yǎng)成分,還含有蛋白質(zhì)、氨基酸、糖和人體必需的鐵、鈣、銅、硒等礦物質(zhì),是老少皆宜的名貴滋補品,有“千年人參”之美譽[1-2]。傳統(tǒng)的提取方法有冷浸法、加熱回流法、水煎煮法、滲漉法等[3-10],但其提取速度慢、耗能,無法充分利用葛根活性物質(zhì),造成資源浪費。本試驗中采用低溫超聲裂解法破碎細胞,加速有效成分進入溶劑,縮短提取時間,減少高溫對提出成分的影響,并將有效物質(zhì)釋放出來,以最大限度地提高利用率?,F(xiàn)報道如下。
LGJ-12型冷凍干燥機(北京松源華興科技有限公司);RE-2000E型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(河南鞏義市予華儀器有限公司);BS224S型分析天平(德國賽多利斯儀器公司);JY98-ⅢDN型超聲波細胞粉碎機(寧波新芝生物科技股份有限公司);LC-10P型高效液相色譜儀(日本島津公司)。
葛根藥材(亳州春雷藥材有限公司);葛根素對照品(中國食品藥品檢定研究院,批號為752-200508);大豆苷元對照品(中國食品藥品檢定研究院,批號為110752-200511)。所用試劑均為分析純,供試液均按2010年版《中國藥典》附錄配制。
葛根為豆科野葛Pueraeia lobata(Willd.)Ohwi或甘葛藤Pueraeia thomsoniiBenth.的干燥根,經(jīng)遼寧省中醫(yī)藥研究院主任藥師劉景文鑒定,符合2010年《中國藥典(一部)》[11]葛根項下有關(guān)規(guī)定。
2.2.1 色譜條件與系統(tǒng)適用性試驗
色譜柱:Spherigel C18柱(250 mm ×4.6 mm,5 μm);流動相:甲醇-水,梯度洗脫(梯度洗脫條件見表1);檢測波長:250 nm;流速:1.0 mL /min;進樣量:10 mL;柱溫:30℃。理論板數(shù)按葛根素峰計不低于4000。色譜圖見圖1。
表1 梯度洗脫條件
圖1 高效液相色譜圖
2.2.2 溶液制備
精密稱取葛根素對照品和大豆苷元對照品適量,加甲醇溶解并定容至刻度,制得每1 mL含葛根素8 μg和大豆苷元10 μg的混合溶液,作為對照品溶液。
取本品粉末(過 3號篩)0.1 g,精密稱定,置錐形瓶中,精密加入50%甲醇50 mL,稱定質(zhì)量,超聲處理15 min,放冷,稱定質(zhì)量,用50%甲醇補足減失的質(zhì)量,搖勻,0.45 μm微孔濾膜濾過,作為供試品溶液。
2.2.3 方法學考察
線性關(guān)系考察:分別精密量取對照品溶液3,5,10,15,20 μL 進樣,按 2.2.1 項下色譜條件測定峰面積,以峰面積(Y)為縱坐標、進樣量(X,μg)為橫坐標進行線性回歸,得葛根素回歸方程Y=37 700 889X+7 451,R=0.9997(n=5),進樣量線性范圍為0.024~0.160μg;大豆苷元回歸方程為Y=674 583X-403.6,R=0.999 7(n=5),進樣量線性范圍為 0.03 ~0.20 μg。
精密度試驗:精密吸取同一對照品溶液20 μL,連續(xù)進樣 6次。結(jié)果的RSD為0.76% (n=6),表明儀器精密度良好。
穩(wěn)定性試驗:精密吸取同一供試品溶液,分別于0,2,4,6,8,12 h 時進樣,測定峰面積。結(jié)果葛根素和大豆苷元峰的RSD分別為 1.00% 和 1.10% (n=6),表明供試品溶液在12 h內(nèi)穩(wěn)定。
重復(fù)性試驗:精密稱取6份樣品,依法制得供試品溶液,進樣測定。結(jié)果葛根素和大豆苷元峰面積的RSD分別為0.80%和0.90%(n=6),表明方法重復(fù)性良好。
回收率試驗:稱取已知含量供試品粉末6份,每份0.05 g,精密稱定,加葛根素對照品 0.18 mg,大豆苷元對照品 0.25 mg,按 2.2.1項下色譜條件測定并計算。結(jié)果葛根素和大豆苷元的回收率分別為99.87%和100.32%,RSD分別為 0.70%和 1.80% (n=6)。
2.2.4 樣品含量測定
精密吸取對照品溶液和供試品溶液各10 μL,注入液相色譜儀,測定,結(jié)果葛根素含量為40 mg/g,大豆苷元含量為 1.06 mg /g。
取野葛藥材300 g,破碎備用。根據(jù)野葛中葛根素的理化性質(zhì),以水作為溶劑進行超聲提取,按L9(34)表進行正交試驗,采用高效液相色譜法[12-14],以葛根素、大豆苷元為考察指標,以加水量(因素A)、提取時間(min)(因素B)、提取次數(shù)(因素C)為考察因素,優(yōu)選葛根超聲提取最佳工藝。因素水平表見表2,試驗結(jié)果見表3,方差分析結(jié)果見表4。影響水提效果的因素順序為A>C > B。查表得F0.05(2.2)= 19.00,F(xiàn)0.01(2.2)= 99.00,方差分析結(jié)果表明,因素A、因素B、因素C具有顯著性意義,表明本試驗設(shè)計較有意義。結(jié)合R水平,得出葛根素、大豆苷元最佳提取工藝為A1B3C3,即加8倍量水,每次提取30 min,提取3次。
表2 因素水平表
表4 方差分析表
稱取藥材5份,精密稱定,按最佳提取條件進行提取、濃縮,分別測定葛根素、大豆苷元總量。結(jié)果見表5。得出的數(shù)據(jù)與正交試驗直觀分析得出的結(jié)論相吻合,本試驗中確定的水提工藝可行、穩(wěn)定、合理。
表5 最佳工藝驗證試驗結(jié)果
將2.4項下的5份提取液合并,經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀適當濃縮,利用冷凍干燥技術(shù)[15]進行干燥,溫度為-60℃,預(yù)凍4 h,然后在程序升溫曲線條件下干燥28 h,即得。計算葛根的收率為52.4%,程序升溫曲線見圖2。
圖2 葛根的程序升溫曲線
通過單因素和正交試驗,優(yōu)化了超聲提取的工藝條件,確定最佳提取工藝為加8倍量水,提取3次,每次提取30 min。該試驗以水溶液為提取劑,成本低廉,工藝操作簡單,且提取過程中未加入任何有毒物質(zhì),因此安全性較高,適于工業(yè)化生產(chǎn)。
關(guān)于葛根藥材成分提取的研究報道很多,提取過程中影響因素很多,優(yōu)化時所考慮的影響因素不同,各因素水平也不相同,同時各因素間又相互影響,因而在提取過程中要綜合考慮各種因素,以保證最佳提取工藝優(yōu)化的確定性。結(jié)合文獻研究和預(yù)試驗,本研究中以水為提取溶劑,并以低溫超聲的提取方式進行提取,以葛根主要化學成分和活性成分葛根素、大豆苷元的含量作為考察指標,專屬性強,并采用正交試驗,確定最佳提取工藝。優(yōu)選的工藝簡單、穩(wěn)定、可行,可控性良好。本研究中采用低溫冷凍干燥技術(shù)對葛根提取物進行干燥,不但脫水較徹底,且干燥后的多肽成分性質(zhì)穩(wěn)定,便于長時間貯存,能更好地控制溫度,保護活性成分。