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一枝黄花的提取工艺研究

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。


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