張寶璟,張廣元,甄宇紅,于振龍,黃珊珊,馬驍馳,刁云鵬,舒曉宏
(1.大連醫(yī)科大學 藥物化學教研室,遼寧 大連 116044; 2.大連醫(yī)科大學 藥學院 2007級學生,遼寧 大連 116044)
蘆丁 (Rutin),又名蕓香苷 (5,7,3′,4′,-四羥基-3-蕓香糖黃酮),為廣泛存在于多種藥用植物及食物中的黃酮類化合物,其中以槐花米中含量為高,產(chǎn)率一般可達10%以上。蘆丁及其衍生物具有降血壓、降血脂、抗過敏及抗炎等多種生理活性[1,2],在臨床上應(yīng)用廣泛。目前,實驗室對蘆丁的提取方法通常采用的有堿提取酸沉淀法、連續(xù)回流提取法、乙醇浸漬法、滲漉法等。其中,以堿提酸沉法使用最多[3]。
近年來超聲提取技術(shù)在天然產(chǎn)物提取方面得到廣泛應(yīng)用,超聲波通過溶液介質(zhì)引起的空化作用,能夠加速藥材中有效成分的溶出,從而提高藥物有效成分的提取效率,成為一種天然藥物有效成分提取的新方法[4]。關(guān)于超聲法從槐花米中提取蘆丁雖有報道[5],但對于超聲操作方法闡述不一。鑒于此,本研究在傳統(tǒng)堿提酸沉法[3]基礎(chǔ)上,將槐花米粉碎至不同的粒度及超聲提取不同的時間,觀察藥材粉碎度及超聲時間對蘆丁提取效率的影響。
RT-08高速粉碎機,北京環(huán)亞天元機械技術(shù)有限公司;KQ3200DB型數(shù)控超聲波清洗器,昆山市超聲儀器有限公司;pHS-3C型酸度計,上海雷磁儀器廠;FA1004型電子天平,上海精密科學儀器有限公司;高效液相色譜儀(美國Waters公司),配有Waters 1525二元泵及2487雙波長紫外檢測器;Inertsil ODS-3 C18柱(4.6×250 mm,5 μm),日本島津公司。
槐花米,購自大連美羅大藥房;蘆丁標準品購自中國藥品生物制品檢定所(批號:0080-9705);甲醇 (色譜純,F(xiàn)isher Sci, USA);磷酸、乙醇、濃鹽酸、氧化鈣及硼砂均為分析純,購自天津市博迪化工有限公司。
1.2.1 槐花米細粉制備:稱取槐花米藥材,干燥后用粉碎機粉碎,收集經(jīng)過分別經(jīng)過1號篩、3號篩及5號篩的粉末,連同槐花米粗粉(未通過1號篩)各稱取20 g 進行超聲提取。
1.2.2 超聲輔助提取法:將槐花米粉末,每份20 g,加入蒸餾水300 mL,再加入硼砂1 g,石灰乳調(diào)至pH 9[3],分別超聲(150 W、40 KHz、70℃)2、5、10、20、30、60 min,抽濾[4]?;厥粘闉V所得殘渣,重復以上操作1次。合并濾液,在室溫下用濃HCl調(diào)至pH3[3],放置過夜。抽濾后得蘆丁粗品,置恒溫干燥箱中干燥,稱重。然后用蒸餾水按1g∶200 mL的比例進行重結(jié)晶,放置過夜,濾取沉淀并干燥稱重,計算蘆丁產(chǎn)率。
1.2.3 蘆丁的鑒定:取蘆丁樣品及標準品各3~4 mg,加乙醇5~6 mL,使其溶解,進行Mg-HCl及鋯鹽/枸櫞酸的顏色檢測;蘆丁的樣品及其標準品甲醇溶液,濾膜過濾后進行HPLC分析。色譜條件如下:色譜柱為Intersil ODS-3(4.6×250 mm,5 μm),流動相為甲醇∶0.3 %磷酸(35∶65),流速1.0 mL/min,檢測波長254 nm,柱溫35℃,進樣量10 μL[3]。
2.1 藥材粉碎粒度及超聲時間對蘆丁產(chǎn)率的影響
粉碎至不同粒度的槐花米粉末,超聲所得蘆丁產(chǎn)率在一定時間范圍內(nèi)均與超聲時間正相關(guān),而后呈平臺趨勢(圖1),但隨著超聲時間延長,過濾困難,操作時間明顯延長(圖1)。粉碎粒度不同,提取產(chǎn)率也不同,顆粒越小,提取效果越好(圖2)。5號篩粉末提取效率最高,但過濾困難,操作總時間延長,故但當粒度<3號篩后,提取率沒有明顯提高。綜上因素,在本實驗條件下,采用過3號篩的粉末超聲5 min即達到較高的提取產(chǎn)率(16.46%),從而大大地縮短了反應(yīng)時間。
圖1 槐花米粉碎粒度及超聲時間對蘆丁產(chǎn)率的影響
*代表粉碎至不同粒度的槐米粉末達到較高提取產(chǎn)率所需時間(粗研粉末:30 min; 1號篩粉末:20 min; 3號篩粉末:5 min; 5號篩粉末:5 min)
圖2超聲時間為5 min時間點不同粉碎粒度槐米的蘆丁產(chǎn)率
*3號篩產(chǎn)率為 (16.46±2.0)%;5號篩粉末產(chǎn)率為 (16.79±2.1)%
樣品甲醇溶液加入鹽酸-鎂粉后溶液呈紅色;樣品甲醇溶液加入鋯鹽后顯黃色,再加入枸櫞酸后黃色褪去。上述反應(yīng)與蘆丁標準品一致。
提純的蘆丁樣品經(jīng)HPLC分析,在tR= 9.132 min處出現(xiàn)單一色譜峰(圖3A),紫外圖譜顯示該峰在256 nm 與357 nm 附近有最大吸收(圖3 B),該圖譜與蘆丁標準品的保留時間及紫外吸收基本一致(圖3C、3D),故所提樣品為蘆丁。
圖3 蘆丁樣品及標準品的HPLC、UV光譜A 蘆丁樣品的HPLC (tR=9.117 min);B 蘆丁樣品UV光譜 (λmax=256 nm; 357 nm)C 蘆丁標準品的HPLC (tR=9.132 min); D 蘆丁標準品UV光譜 (λmax=257 nm; 358 nm)
超聲波提取技術(shù)在中藥有效成分提取中的應(yīng)用日趨廣泛,其通過液體介質(zhì)引起的空化作用可造成植物細胞壁的瞬間破裂,便于提取溶劑滲透到植物細胞中,從而加速藥材中有效成分的溶出,并且超聲波提取不會改變有效成分的結(jié)構(gòu),同時減少溶媒用量、提高了提取效率,因而成為一種植物有效成分提取的新方法[5]。
在以往的實驗操作如煎煮法、浸漬法中,藥物一般不宜細粉,但超聲法中因超聲波是一種彈性機械振動波,通過介質(zhì)作用局部可產(chǎn)生巨大壓力和千度高溫,從而適于微粉化原料藥的提取,促進植物細胞破壁,使細胞內(nèi)的有效成分充分暴露出來,迅速、完全地釋放到適宜溶劑中,因而提高提取效率。
本實驗將槐花米粉碎至不同粒度,較短時間超聲下,蘆丁產(chǎn)率隨粒度減小而升高,但粉末<3號篩后,過濾明顯困難,操作時間延長,可能由于粉末過細阻塞濾紙所致。同時,相同粒度粉末超聲所得蘆丁產(chǎn)率在一定時間范圍內(nèi)與超聲時間正相關(guān),到達一定時間點后,蘆丁粗品產(chǎn)率雖有提高,但精制蘆丁產(chǎn)率卻略有下降,并且過濾困難,其原因可能是隨著超聲時間延長,雜質(zhì)含量增加,而蘆丁在高頻率偏堿性的條件下也可能發(fā)生一定程度地降解。與一般文獻報道采用乙醇為提取溶劑的超聲法[6]比較,本研究采用堿液對微粉的槐花米進行超聲提取能夠明顯縮短反應(yīng)時間,并顯著提高提取效率。雖然,超聲法提取的產(chǎn)率較以前傳統(tǒng)酸堿法的產(chǎn)率稍低[3],但能夠大大地縮短反應(yīng)時間,從而明顯地提高了蘆丁提取效率。因此,藥材微粉化與超聲法結(jié)合將為天然藥物中有效成分的提取提供一種新的思路。
[1] 臧志和,曹麗萍,鐘鈴. 蘆丁藥理作用及制劑的研究進展[J]. 醫(yī)藥導報,2007,126(17):758-760.
[2] Chen KC, Hsieh CL, Huang KD, et al. Anticancer activity of rhamnoallosan against DU-145 cells is kinetically complementary to coexisting Polyphenolics in Psidium guajava budding leaves [J]. J Agric Food Chem,2009,57(14):6114-6122.
[3] 舒曉宏,馮梅,陳華,等.槐花米中蘆丁提取最佳pH值的實驗研究[J].大連醫(yī)科大學學報,2005,27(2):91-92.
[4] 馬國剛,王建中,盧曉蕊. 響應(yīng)面分析法優(yōu)化槐米蘆丁超聲波提取工藝的研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2007,33(8):167-172.
[5] 吳立軍. 天然藥物化學[M]. 第5版.北京:人民衛(wèi)生出版社,2007.19.
[6] 郭玉,唐國濤,陳淑嫻,等.槐花米中蘆丁提取方法的比較研究[J].中成藥,2007,29(11):1675-1677.