楊千才, 柳仁民
(聊城大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,山東聊城 252059)
丹參為唇形科植物丹參Salviae miltiorrhizaeBge.的干燥根及根莖,具有祛瘀止痛、活血通經(jīng)、清心除煩的功效[1],是治療心腦血管疾病的傳統(tǒng)中藥材。現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)丹參的化學(xué)成分主要分為脂溶性成分及水溶性成分兩大類,脂溶性成分主要為二萜類化合物,如隱丹參酮、丹參酮 IIA、丹參酮 I等[2,3];水溶性成分主要為酚酸性化合物,如丹參素、原兒茶酸、丹酚酸B等[4,5]。丹參酮類化合物是丹參的脂溶性主要成分,在生物體內(nèi)的代謝產(chǎn)物由于參與機(jī)體的多種生物化學(xué)反應(yīng)而表現(xiàn)出多種藥理作用,對(duì)心腦血管疾病、肝炎、白血病等具有潛在的治療作用[6,7]。
有關(guān)丹參酮的提取工藝文獻(xiàn)報(bào)道很多[8-10],然而大都是以極性較大的乙醇作為提取溶劑,結(jié)果導(dǎo)致提取物中水溶性成分含量高,而丹參酮的相對(duì)含量較低,不利于后續(xù)對(duì)丹參酮的分離純化。本試驗(yàn)考慮使用極性較小的提取溶劑,不但對(duì)于丹參酮類脂溶性成分會(huì)有較好的提取效果,而且會(huì)大大降低提取物中水溶性成分的含量,這樣水溶性成分更多的留在了藥渣內(nèi),也更有利于進(jìn)一步對(duì)藥渣中水溶性成分的提取,達(dá)到綜合提取丹參有效成分的目的。
1.1 儀器 Agilent1100高效液相色譜儀(美國(guó)安捷倫科技有限公司),包括G1311A四元泵,G1315B陣列二極管檢測(cè)器,Rheodyne7225i定量進(jìn)樣閥,G1322A在線真空脫氣機(jī),Agilent HPLC化學(xué)工作站。
UV-2100紫外可見分光光度計(jì)(上海尤尼柯儀器有限公司),F(xiàn)Z102微型植物粉碎機(jī)(天津泰斯特儀器有限公司),AR-1104D電子天平(奧克斯國(guó)際貿(mào)易上海有限公司),SK3300LH超聲波清洗器(上??茖?dǎo)超聲儀器有限公司),RE-52旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海青浦滬西儀器廠),HH-6數(shù)顯恒溫水浴器(常州國(guó)華電器有限公司)。
1.2 試劑與藥材 乙酸乙酯、二氯甲烷為分析純(天津市化學(xué)試劑三廠),95%乙醇(山東廣源醫(yī)藥酒精有限公司),HPLC所用甲醇為色譜純(Tedia Company,USA),水為過(guò)濾的蒸餾水。
隱丹參酮與丹參酮IIA對(duì)照品為本實(shí)驗(yàn)室從丹參根中分離純化制得,經(jīng)HPLC測(cè)定純度均大于99%,結(jié)構(gòu)經(jīng)1HNMR與13CNMR得以鑒定。
丹參藥材購(gòu)于聊城市中醫(yī)醫(yī)院,經(jīng)山東中醫(yī)藥大學(xué)張永清教授鑒定為正品藥材。
2.1 色譜條件 色譜柱:Spherigel C18(250 mm×4.6 mm,5 μm,大連江申分離科學(xué)技術(shù)公司);流動(dòng)相:甲醇-水(75∶25,v/v)等度洗脫;流速:1.0 mL/min;檢測(cè)波長(zhǎng):254 nm;溫度:室溫;進(jìn)樣量:20 μL。在此色譜條件下,丹參酮類成分可以獲得較好的分離,隱丹參酮、丹參酮IIA對(duì)照品溶液及丹參粗提物的色譜圖如圖1所示。
2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備
2.2.1 供HPLC測(cè)定用標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備 分別準(zhǔn)確稱取隱丹參酮對(duì)照品4.0 mg,丹參酮IIA對(duì)照品5.6 mg,置50 mL量瓶中,加適量甲醇溶解并稀釋至刻度,制成質(zhì)量濃度分別為隱丹參酮80 μg/mL,丹參酮IIA112 μg/mL的對(duì)照品溶液。精密吸取對(duì)照品溶液 1.0、2.0、4.0、6.0、7.0 mL,分別置 10 mL 量瓶中,加甲醇稀釋至刻度,搖勻;分別精密吸取20 μL,依次進(jìn)樣,記錄色譜峰面積。以色譜峰面積(Y)對(duì)濃度(X)進(jìn)行線性回歸,得回歸方程:隱丹參酮:Y=40.933X+48.154,r=0.999 7;丹參酮 IIA:Y=24.533X+80.923,r=0.999 9。結(jié)果表明,隱丹參酮、丹參酮 IIA分別在 8~56 μg/mL、11.2~78.4 μg/mL的濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
圖1 隱丹參酮(A)、丹參酮IIA(B)及丹參粗提物(C)的色譜圖
2.2.2 供總丹參酮測(cè)定用標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備 精密稱取60℃減壓干燥至恒重的丹參酮IIA對(duì)照品1.2 mg,置10 mL量瓶中,用氯仿溶解并稀釋至刻度,搖勻,得到濃度為0.112 mg/mL的丹參酮IIA對(duì)照品溶液。精密吸取 0.1、0.2、0.4、0.6、0.7 mL,置于 10 mL量瓶中,用氯仿稀釋至刻度,使?jié)舛确謩e為1.12、2.24、4.48、6.72、7.84 μg/mL,以氯仿為空白,于波長(zhǎng)271 nm處測(cè)定吸光度。以吸光度(A)對(duì)濃度(C)進(jìn)行一元線性回歸,得回歸方程為:A=0.086C+0.003,r=0.999 7,結(jié)果表明丹參酮IIA對(duì)照品在1.12~7.84 μg/mL的濃度范圍內(nèi)呈線性關(guān)系。
2.3 樣品溶液的制備
2.3.1 供HPLC測(cè)定用樣品溶液的制備 丹參藥材粉碎過(guò)30目篩,混合均勻。準(zhǔn)確稱取丹參粉末適量,加入一定量的溶劑,用不同的方法提取,提取液過(guò)濾,減壓濃縮至干,得到丹參酮粗提物。稱取適量粗提物,用甲醇溶解并定容至一定體積,經(jīng)0.45 μm微孔濾膜過(guò)濾,作為供試品溶液。
2.3.2 供總丹參酮測(cè)定用樣品溶液的制備 準(zhǔn)確稱取2.3.1項(xiàng)下方法制備的丹參酮粗提物適量,用氯仿溶解并定容至一定體積,得供試品溶液。
2.4 樣品含量測(cè)定
2.4.1 HPLC法測(cè)定樣品中丹參酮IIA和隱丹參酮的含量 精密量取2.3.1項(xiàng)下方法制備的樣品溶液20 μL,注入液相色譜儀,記錄色譜峰面積,代入標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算含量。
2.4.2 紫外分光光度法測(cè)定樣品中總丹參酮含量取2.3.2項(xiàng)下方法制備的樣品溶液于271 nm處測(cè)定溶液的吸光度,代入標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算總丹參酮的含量。
3.1 提取溶劑與提取方法的選擇 使用超聲和回流兩種提取方法,以總丹參酮、隱丹參酮和丹參酮IIA為評(píng)價(jià)指標(biāo),用分光光度計(jì)和HPLC進(jìn)行分析測(cè)定,在提取時(shí)間、液固比相同的條件下比較了95%乙醇、乙酸乙酯和二氯甲烷三種極性各不相同的溶劑對(duì)丹參酮類成分的提取效果,結(jié)果列于表1中。
從表1可見提取溶劑對(duì)丹參酮的提取效果有很大的影響。當(dāng)使用極性較大的乙醇作為提取溶劑時(shí),由于選擇性不高,盡管丹參酮的絕對(duì)量較高,但是由于極性大的丹酚酸類成分的溶出量也最高,因此導(dǎo)致提取液中丹參酮的相對(duì)含量降低。當(dāng)采用極性較小的乙酸乙酯或二氯甲烷作為提取溶劑時(shí),由于此時(shí)水溶性成分溶出量降低,因此丹參酮的相對(duì)含量明顯提高。鑒于二氯甲烷的毒性較強(qiáng),乙酸乙酯為最佳提取溶劑。另外提取方法對(duì)丹參酮的提取效果也有較大的影響,使用乙酸乙酯回流提取所得丹參酮的量多于超聲提取,這是由于丹參酮的溶解度隨溫度升高而增大。故而最終確定乙酸乙酯熱回流為丹參脂溶性成分的最優(yōu)提取方法。
表1 不同的提取溶劑和方法對(duì)丹參酮類成分的提取效果(n=3)
3.2 單因素試驗(yàn)及結(jié)果
3.2.1 液固比的選擇 乙酸乙酯為提取溶劑,回流提取時(shí)間為0.5 h,液固比(mL/g)分別為3∶1、4∶1、6∶1、8∶1、10 ∶1、20 ∶1,室溫條件下考察液固比對(duì)丹參藥材中丹參酮提取率(mg/g)的影響,結(jié)果(n=3)見圖2。
圖2 液固比對(duì)提取率影響
由圖2可知,隨液固比的增加,丹參藥材得到完全浸潤(rùn),使得有效成分很好地溶出,當(dāng)液固比為8:1時(shí),隱丹參酮和丹參酮IIA的提取率達(dá)最大值;此后,隨液固比的增加,提取率略有下降??紤]到溶劑利用的經(jīng)濟(jì)效益,在合適的范圍內(nèi)選擇較小的液固比較合適。
3.2.2 提取時(shí)間的選擇 乙酸乙酯為提取溶劑,液固比為8 ∶1,回流提取時(shí)間分別為 0.5、1 h、1.5、2 h,室溫條件下考察提取時(shí)間對(duì)丹參藥材中丹參酮提取率(mg/g)的影響,結(jié)果(n=3)見圖3。
圖3 提取時(shí)間對(duì)提取率影響
由圖3可知,隨著提取時(shí)間的增加,隱丹參酮收率變化不大,而丹參酮IIA在1.5 h之后收率有明顯下降的趨勢(shì)。這是因?yàn)榈⑼狪IA不穩(wěn)定,在長(zhǎng)時(shí)間的提取過(guò)程中會(huì)轉(zhuǎn)化分解[11],故選擇較短的回流時(shí)間更為合適。
3.2.3 提取溫度的選擇 乙酸乙酯為提取溶劑,液固比為8∶1,回流提取時(shí)間為0.5 h,提取溫度分別為50、60、70、80、90 ℃,室溫條件下考察溫度對(duì)丹參藥材中丹參酮提取率(mg/g)的影響,結(jié)果(n=3)見圖4。
圖4 溫度對(duì)提取率影響
由圖4可知,從60℃到70℃,隨溫度升高,丹參酮的提取率緩慢上升,70℃時(shí)達(dá)極大值,而超過(guò)70℃,卻有較明顯的下降,這是由于丹參酮類成分的穩(wěn)定性受濕熱影響很大,溫度過(guò)高,丹參酮發(fā)生分解所致[12,13],所以加熱溫度控制在70℃比較合適。3.2.4 提取次數(shù)的選擇 乙酸乙酯為提取溶劑,液固比為8∶1,回流提取時(shí)間為0.5 h,提取溫度為70℃,分別提取1、2、3和4次,室溫條件下考察提取次數(shù)對(duì)丹參藥材中丹參酮提取率(mg/g)的影響,結(jié)果(n=3)見圖5。
圖5 提取次數(shù)對(duì)提取率影響
由圖5可知,提取兩次后,再增加提取次數(shù),丹參酮的提取率無(wú)明顯增加,故提取次數(shù)控制在2次為宜。
用乙醇作為提取溶劑,丹參中大量的水溶性成分也被提取出來(lái),導(dǎo)致提取物中丹參酮的含量降低。而使用乙酸乙酯作為提取溶劑,由于水溶性成分溶出量較少,不僅有利于提高提取物中丹參酮的含量,而且有利于進(jìn)一步對(duì)藥渣中水溶性成分進(jìn)行提取,達(dá)到全面提取丹參有效成分的目的。
此外,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)丹參酮遇熱不穩(wěn)定,因此提取溫度要控制在80℃以下,提取溶劑的濃縮回收也應(yīng)在低溫(60℃以下)減壓下操作。
本文通過(guò)研究不同提取溶劑、不同提取方法、提取時(shí)間、溫度、液固比和提取次數(shù)對(duì)丹參酮類成分提取效果的影響,確定了最佳的提取工藝條件為:乙酸乙酯為提取溶劑,按8∶1的液固比于70℃回流提取2次,每次0.5 h。
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