毛艳峰 康兴东 刘九平
杨伟庆 梁 佳
江西普正制药有限公司
江西 吉安 331409
摘 要:目的:以芦丁作为考察的指标性成分,确定一枝黄花的最佳提取工艺参数。方法:采用正交试验法,对乙醇浓度、乙醇用量、提取次数、提取时间等参数进行考察。结果:最佳提取工艺参数为70%乙醇10倍量、每次提取1.5 h、提取3次。结论:应用该工艺参数提取一枝黄花的芦丁得率高,为一枝黄花提取工艺的确定提供了实验依据。
关键词:一枝黄花;芦丁;乙醇回流提取;正交试验
0 引言
一枝黄花是菊科一枝黄花属植物一枝黄花(Solidago decurrensLour.)的干燥全草,主产于长江以南各地[1]。一枝黄花的化学成分包括黄酮、皂苷、苯甲酸苄酯、当归酸桂皮酯、炔属化合物、苯丙酸等[2]。在2015年版《中华人民共和国药典》一部中,一枝黄花是以芦丁作为其指标性成分进行定量考察的[3]。本文采用正交试验法,结合单因素考察,以有效成分芦丁作为指标,对一枝黄花的提取工艺进行了优化研究,为一枝黄花生产工艺的确定提供了依据。
1 实验材料
1.1 药材
一枝黄花药材购自贵州遵义,经江西普正制药有限公司质量管理部检测为一枝黄花。
1.2 仪器
高效液相色谱仪:Waters1525型高效液相色谱仪;色谱柱:HypersilC18柱(4.6 mm×250 mm);JK-100型超声波清洗器(合肥金尼克机械制造有限公司);SHB-ⅢS型循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司);RE-5203A型旋转蒸发仪(上海振捷实验设备有限公司);HHS-24型电热恒温水浴锅(上海东星建材实验设备有限公司);SZ-93自动双重纯水蒸馏器(上海雅荣生化设备仪器有限公司)。
1.3 试剂
乙腈、甲醇为色谱纯,超纯水,其余试剂为分析纯。
2 提取方法
选择乙醇回流提取法和水煎煮法对一枝黄花药材进行提取,结合HPLC法测定芦丁含量,对其提取工艺进行初步研究。
2.1 乙醇回流提取法
2.1.1 60%乙醇回流提取
称取一枝黄花药材10 g,用60%乙醇(V/V)回流提取2次,每次加入60%乙醇10倍量,第一次提取3 h,第二次提取2 h,滤过,合并滤液,回收乙醇后加水定容至100 mL,再取2 mL用70%乙醇定容至10 mL,即得供试品溶液。
2.1.2 70%乙醇回流提取
称取一枝黄花药材10 g,用70%乙醇(V/V)回流提取2次,每次加入70%乙醇10倍量,第一次提取3 h,第二次提取2 h,滤过,合并滤液,回收乙醇后加水定容至100 mL,再取2 mL用70%乙醇定容至10 mL,即得供试品溶液。
2.1.3 80%乙醇回流提取
称取一枝黄花药材10 g,用80%乙醇(V/V)回流提取2次,每次加入80%乙醇10倍量,第一次提取3 h,第二次提取2 h,滤过,合并滤液,回收乙醇后加水定容至100 mL,再取2 mL用70%乙醇定容至10 mL,即得供试品溶液。
2.2 水煎煮法
称取一枝黄花药材10 g,用水煎煮2次,每次加水10倍量,第一次煎煮3 h,第二次煎煮2h,滤过,合并滤液,浓缩后加水定容至100 mL,再取2 mL用70%乙醇定容至10 mL,即得供试品溶液。
2.3 合格标准
2.3.1 检测方法
按照《药典》四部通则0512规定的高效液相色谱法测定一枝黄花中的芦丁含量。
色谱条件与系统适用性试验:以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂;以乙腈-甲醇-0.4%醋酸溶液(16:8:76)为流动相;检测波长为360 nm。理论板数按芦丁峰计算应不低于2 500。
对照品溶液的制备:取芦丁对照品适量,精密称定,加甲醇制成每1 mL含0.1 mg的溶液,即得。
供试品溶液的制备:取本品粉末(过三号筛)约2g,精密称定,置于具塞锥形瓶中,精密加入70%乙醇50 mL,称定重量,加热回流40 min,放冷,再称定重量,用70%乙醇补足减失的重量,摇匀,滤过,取续滤液,即得。
测定方法:分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各10 μL,注入液相色谱仪,测定,即得。
2.3.2 合格标准
本品按干燥品计算,含无水芦丁(C27H30O16)不得少于0.10%,即1 mg/g。
2.4 结果
采用上述提取方法所得一枝黄花提取液中的芦丁含量如表1所示。
表1 提取液中芦丁含量
从表1可知:采用乙醇回流提取法和水煎煮法所提取的无水芦丁含量相差较多。水煎煮法的无水芦丁得率约为乙醇回流提取法的1/10~1/8。而采用60%乙醇、70%乙醇、80%乙醇回流提取的无水芦丁含量差别不大。
3 提取正交试验
通过上述对不同提取方法的考察,本文选择了乙醇回流提取法对一枝黄花进行提取,并继续通过采用正交试验法对乙醇回流提取法的工艺参数进行考察。
3.1 因素水平的确定
正交试验以芦丁得率为指标,对乙醇浓度(因素A)、乙醇用量(因素B)、提取时间(因素C)、提取次数(因素D)四个参数进行考察,因素水平表如表2所示。
表2 因素水平表
按照L9(34)正交设计表进行9组试验。由于没有空白因素列,因此每组试验重复进行3次,共进行27次试验,根据每次试验的误差与整体试验的误差,检验该正交试验的可行性。
3.2 正交试验方法
3.2.1 试验一
称取一枝黄花药材10 g,用50%乙醇(V/V)回流提取1次,加入50%乙醇6倍量,提取1 h,滤过,合并滤液,回收乙醇后加水定容至100 mL,再取2 mL用70%乙醇定容至10 mL,即得供试品溶液。
3.2.2 试验二
称取一枝黄花药材10 g,用50%乙醇(V/V)回流提取2次,加入50%乙醇8倍量,每次提取1.5 h,滤过,合并滤液,回收乙醇后加水定容至100 mL,再取2 mL用70%乙醇定容至10 mL,即得供试品溶液。
3.2.3 试验三
称取一枝黄花药材10 g,用50%乙醇(V/V)回流提取3次,加入50%乙醇10倍量,每次提取2 h,滤过,合并滤液,回收乙醇后加水定容至100 mL,再取2 mL用70%乙醇定容至10 mL,即得供试品溶液。
3.2.4 试验四
称取一枝黄花药材10 g,用70%乙醇(V/V)回流提取3次,加入70%乙醇6倍量,每次提取1.5 h,滤过,合并滤液,回收乙醇后加水定容至100 mL,再取2 mL用70%乙醇定容至10 mL,即得供试品溶液。
3.2.5 试验五
称取一枝黄花药材10 g,用70%乙醇(V/V)回流提取1次,加入70%乙醇8倍量,提取2 h,滤过,合并滤液,回收乙醇后加水定容至100 mL,再取2 mL用70%乙醇定容至10 mL,即得供试品溶液。
3.2.6 试验六
称取一枝黄花药材10 g,用70%乙醇(V/V)回流提取2次,加入70%乙醇10倍量,每次提取1 h,滤过,合并滤液,回收乙醇后加水定容至100 mL,再取2 mL用70%乙醇定容至10 mL,即得供试品溶液。
3.2.7 试验七
称取一枝黄花药材10 g,用90%乙醇(V/V)回流提取2次,加入70%乙醇6倍量,每次提取2 h,滤过,合并滤液,回收乙醇后加水定容至100 mL,再取2 mL用70%乙醇定容至10 mL,即得供试品溶液。
3.2.8 试验八
称取一枝黄花药材10 g,用90%乙醇(V/V)回流提取3次,加入70%乙醇8倍量,每次提取1 h,滤过,合并滤液,回收乙醇后加水定容至100 mL,再取2 mL用70%乙醇定容至10 mL,即得供试品溶液。
3.2.9 试验九
称取一枝黄花药材10 g,用90%乙醇(V/V)回流提取1次,加入70%乙醇10倍量,提取1.5 h,滤过,合并滤液,回收乙醇后加水定容至100 mL,再取2 mL用70%乙醇定容至10 mL,即得供试品溶液。
3.3 正交试验结果
按照L9(34)正交试验表进行试验,每个因素水平试验3次,结果如表3所示,方差分析如表4所示。
表3 正交试验结果
表4 正交试验方差分析
3.4 正交试验结果分析
(1)提取一枝黄花时,A、B、C、D四个因素均具有极显著性差异,这些影响因素按序排列为D>A>C>B,即提取次数>乙醇浓度>提取时间>乙醇用量。
(2)直观分析正交试验结果可以看出,提取效率最高的工艺参数组合为A2B1C2D3,即70%乙醇6倍量、每次提取1.5 h、提取3次,芦丁平均提取效率为12.72 mg/g。
(3)经方差分析可知,最佳提取工艺参数为A2B3C2D3,即70%乙醇10倍量、每次提取1.5 h、提取3次,具体相关提取效率需经过中试验证确认。
4 正交试验的工艺验证
4.1 中试工艺验证
综合正交试验结果分析和实际提取成本两方面进行考虑,对最佳提取工艺和提取效率最高的工艺进行中试提取验证,提取条件为:称取一枝黄花药材100 g,用70%乙醇(V/V)10倍量回流提取3次,每次提取1.5 h,滤过,合并滤液,回收乙醇后加水定容至1 000 mL,再取20 mL用70%乙醇定容至100 mL,即得供试品溶液,取样进行芦丁含量检查。连续进行3次中试工艺验证,以检查其工艺的重现性。
4.2 检验方法
按照《药典》四部通则0512规定的高效液相色谱法测定一枝黄花中的芦丁含量。
色谱条件与系统适用性试验:以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂;以乙腈-甲醇-0.4%醋酸溶液(16:8:76)为流动相;检测波长为360 nm。理论板数按芦丁峰计算应不低于2 500。
对照品溶液的制备:取芦丁对照品适量,精密称定,加甲醇制成每1 mL含0.1 mg的溶液,即得。
供试品溶液的制备:取本品粉末(过三号筛)约2g,精密称定,置于具塞锥形瓶中,精密加入70%乙醇50 mL,称定重量,加热回流40 min,放冷,再称定重量,用70%乙醇补足减失的重量,摇匀,滤过,取续滤液,即得。
测定方法:分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各10 μL,注入液相色谱仪,测定,即得。
4.3 合格标准
本品按干燥品计算,含无水芦丁(C27H30O16)不得少于0.10%,即1 mg/g。
4.4 验证结果
正交试验验证结果如表5所示。
表5 正交试验验证结果
验证结果显示:按最佳提取工艺参数,即70%乙醇10倍量回流提取3次,每次提取1.5 h,经连续3次试验验证,无水芦丁(C27H30O16)含量均符合标准要求。
5 结语
本文通过采用HPLC法测定芦丁含量后发现,在相同的实验条件下,乙醇回流提取法和水煎煮法提取一枝黄花中的芦丁含量相差较多。水煎煮法的芦丁得率约为乙醇回流提取法的1/10~1/8;而采用60%~80%浓度乙醇提取一枝黄花所得的芦丁含量相差不多,因此选择乙醇回流法提取一枝黄花。在一枝黄花的正交试验提取考察中,乙醇浓度、乙醇用量、提取次数、提取时间四个因素均具有极显著性差异,这些影响因素按序排列为提取次数>乙醇浓度>提取时间>乙醇用量。按最佳提取工艺参数,即70%乙醇10倍量、每次提取1.5 h、提取3次,经中试工艺验证发现,无水芦丁含量均符合标准要求,表明该提取工艺的重现性好,为一枝黄花提取工艺的确定提供了实验依据。
[参考文献]
[1]国家中医药管理局《中华本草》编委会.中华本草第七册[M].上海:上海科学技术出版社,1999.
[2]薛晓霞,仲浩,姚庆强.一枝黄花化学成分的研究[J].中草药,2008,39(2):182-184.
[3]国家药典委员会.中华人民共和国药典(一部)[M].北京:中国医药科技出版社,2015.
作者1简介:
毛艳峰(1985—),男,江西峡江人,助理工程师
研究方向:
中药提取
作者2简介:
康兴东(1982—),男,江西吉安人,高级工程师,从事新药研究工作。
作者3简介:
刘九平(1979—),男,江西峡江人,助理工程师
研究方向:
中药提取。