丹参中隐丹参酮的微波辅助提取工艺

2010-10-13 08:41陈良闫豫君张海燕刘思佳
关键词:丹参酮丹参微波

陈良,闫豫君,张海燕,刘思佳

(石河子大学化学化工学院,石河子832003)

丹参中隐丹参酮的微波辅助提取工艺

陈良,闫豫君,张海燕,刘思佳

(石河子大学化学化工学院,石河子832003)

优选丹参中隐丹参酮的微波辅助提取工艺并测定隐丹参酮的含量。采用正交实验对微波辅助提取法进行提取工艺的优选;采用紫外分光光度法测定隐丹参酮的含量。结果表明,隐丹参酮的最佳提取工艺条件为:乙醇浓度95%,提取时间5min,料液比1∶12,隐丹参酮的提取含量为1.521mg/g。该方法快速、高效、稳定、重现性好。

隐丹参酮;微波辅助提取;正交实验

丹参为唇形科植物丹参(Salviae miltiorrhizae Bge.)的干燥根及根茎,具有祛瘀止痛,活血通经,清心除烦之功效,是经典名方“复方丹参片”(丹参、三七、冰片)中的主药之一。丹参中的脂溶性成分具有天然抗氧化作用、抗动脉粥样硬化、降低心肌耗氧量等心血管作用及抗菌、抑菌、抗炎、抗肿瘤作用,极具开发价值[1-3]。但是像丹参这样的中药材,普遍缺乏快速高效的提取方法和简便准确的质量控制方法[4],以致其在现代化的科学生产应用中受到限制。因此,探索简单、高效、实用的提取和质量控制方法,对中药现代化发展意义重大。现代研究表明,丹参的脂溶性提取物中,隐丹参酮的抗菌活性强、含量高、毒性小,具有明显的药理活性与较高的临床应用价值[5],其含量可以作为丹参质量控制的评价指标。对于丹参中活性成分的提取,主要有传统的水醇法和微波、超声等作为辅助的快速提取方法[6-8]。其中,微波辅助萃取法,速度快,杂质少,提取率高,已成为中草药现代化研究中常用的提取手段[9]。

本文选取隐丹参酮为评价物,采用快速、高效的微波辅助提取技术为提取手段,运用正交设计实验优选丹参中的脂溶性成分隐丹参酮的微波辅助提取工艺,并采用价廉易用的紫外分光光度法作为检测手段测定隐丹参酮的含量,探索一个简单、高效、实用的隐丹参酮提取测定方法,为进一步的丹参质量控制研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

UV-2401PC紫外分光光度计(日本岛津);MCL-3型微波化学实验仪(四川大学无线电系);电子天平(北京赛多利斯天平有限公司)。隐丹参酮对照品,购于中国药品生物制品鉴定所;丹参购自乌鲁木齐市长安大药房,经石河子大学药学院生药教研室鉴定为唇型科植物丹参(Salvia miltiorrhiza Bge.)的干燥根及根茎;所用试剂均为分析纯。

1.2 方法

1.2.1 最大吸收波长的确定 精密称取丹参对照品适量,置于容量品中,用无水乙醇稀释至刻度,摇匀,配制成浓度为0.05mg/mL的母液,备用。取对照品溶液适量,用无水乙醇定容,配制成8μg/mL溶液;用紫外分光光度计,扫描波长在200~350nm范围的吸光度,结果表明:隐丹参酮在263nm处有最大吸收值。因此,选择263nm作为样品的紫外检测波长。

1.2.2 标准曲线的绘制 分别精密量取上述对照品溶液0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、1.0 ml于5ml的容量瓶中,加无水乙醇至刻度,摇匀,放置15min。以无水乙醇为空白,测定其在263nm下的吸光度A。采用最小二乘法,得回归方程为:A=0.0915C-0.0187,相关系数R2=0.9993。在该条件下,隐丹参酮的线性范围为1μg/mL~10μg/mL。

1.2.3 样品含量的测定 精确量取1mL样品溶液,用无水乙醇定容至50mL容量瓶中,测定其在263nm处的吸光度。由回归方程计算样品溶液中隐丹参酮的含量。

2 结果

2.1 方法学考查

2.1.1 精密度考查 取同一供试品溶液,重复测定其在263nm处吸光度。结果见表1,RSD为0.359%。表明本方法精密度良好。

表1 精密度试验结果Tab.1Results of precision test

2.1.2 稳定性考查 取同一供试品溶液,测定其在263nm处的吸光度,每隔30min测定一次,结果见表2,表明供试品溶液在3h内测定基本稳定。

表2 稳定性试验结果Tab.2Results of stability test

2.1.3 回收率试验 取隐丹参酮含量的供试品溶液1.5mL,加入8μg/mL的对照品溶液1.5mL,混匀,依前述方法测定,其平均回收率为99.75%,RSD为1.32%。结果见表3。

表3 回收率试验结果Tab.3Results of the recovery test

2.2 单因素实验

分别称取粉碎过筛后的丹参干药5.0g,以相应浓度的乙醇为溶剂,以乙醇浓度、提取时间、微波功率和料液比作为考察因素,以提取物中隐丹参酮的提取率(单位质量丹参干药提取出的隐丹参酮质量,mg/g)作为指标,进行如下试验。

2.2.1 乙醇浓度对提取效果的影响 初步选定料液比1∶8,提取时间10min,微波功率500W,在乙醇浓度分别为60%、70%、80%、90%、100%的条件下进行微波辅助提取,结果见图1。实验结果显示,随乙醇浓度的增加,隐丹参酮的提取率不断增加,但增速不断放缓,采用无水乙醇时隐丹参酮的提取率出现下降,略低于采用90%乙醇时的提取率。这表明,隐丹参酮作为亲脂性化合物,乙醇浓度越高,越有利于隐丹参酮的溶出。

2.2.2 提取时间对提取效果的影响 在“2.2.1”试验的基础上,选定乙醇浓度90%,料液比1∶8,微波功率500W,在提取时间分别为5、10、15、20、25、30 min的条件下进行微波辅助提取,结果见图2。实验结果显示,随提取时间的增加,隐丹参酮的提取率不断降低。这可能是因为隐丹参酮对光和热不稳定性,随着微波辅助提取时间的增加,破坏了隐丹参酮的稳定存在。

图1 乙醇浓度对提取的影响Fig.1Effect of the Alcohol Concentration on the Crytatoshinone

图2 提取时间对提取的影响Fig.2Effect of the Extraction Time on the Crytatoshinone Content

2.2.3 微波功率对提取效果的影响 在以上试验的基础上,选定乙醇浓度90%,料液比1∶8,提取时间10min,在微波功率分别为350、400、500、560W 的条件下进行微波辅助提取,结果见图3。实验结果显示,随微波功率的增加,隐丹参酮的提取率先增后减,微波功率为500W时提取率最高。这可能是因为随微波功率的增加,加热速度加快,最终温度就越高,升温在一定范围内有利于隐丹参酮的提取;但可能由于隐丹参酮对光和热不稳定性,处理温度过高,反而破坏了隐丹参酮的稳定存在,使得提取率下降。

2.2.4 固液比对提取效果的影响 在以上试验的基础上,选定乙醇浓度90%,提取时间10min,微波功率500W,在固液比分别为1∶8,1∶10,1∶12,1∶14,1∶16的条件下进行微波辅助提取,结果见图4。实验结果显示,随固液比的增加,隐丹参酮的提取率不断增加,但增速不断放缓。显然,固液比越高,提取液中隐丹参酮浓度越低,越有利于固体药中隐丹参酮的溶出,所以提取率也越高;但固液比增高,会加大溶剂消耗,且提取物浓度会大幅降低,故不宜选用过高的固液比。

图3 微波功率对提取的影响Fig.3Effect of the microwave power on the Crytatoshinone Content

图4 固液比对提取的影响Fig.4Effect of the material and solvent ratio on the Crytatoshinone Content

2.3 优选条件的正交实验

根据单因素试验结果,乙醇浓度、提取时间、微波功率及料液比对隐丹参酮的提取率都有显著影响,但由于提取时间和微波功率密切相关,所以正交实验选择将微波功率固定为500W,选定乙醇浓度、提取时间及料液比3个因素,每个因素取3个水平,对丹参中隐丹参酮的微波辅助提取进行L9(34)的正交实验设计(表4)。试验结果见表5。

由表5可知,微波辅助提取隐丹参酮的最佳工艺为A1B1C1:用95%的乙醇,微波提取时间5min,料液比1∶12。在此最佳工艺条件下,测得隐丹参酮的提取率为1.521mg/g,大于正交表中其他实验结果,可见,此工艺条件A1B1C1为微波辅助提取隐丹参酮的最佳提取条件。

表4 微波辅助提取隐丹参酮的实验因素水平Tab.4Factors and levels of the orthogonal test for Crytatoshinone extraction

表5 微波辅助提取隐丹参酮的L9(34)正交实验结果Tab.5Results of the orthogonal test for Crytatoshinone extraction

由方差分析结果(表6)的显著性水平可知:微波辅助提取隐丹参酮时,料液比对提取结果有显著影响,而乙醇浓度和提取时间对提取结果有高度显著影响,其中提取时间的影响最为显著。

表6 实验结果的方差分析Tab.6Analysis of Variance for results of the orthogonal test

2.4 微波辅助提取与传统水醇法提取的比较

采用传统水醇法提取丹参中的隐丹参酮:称取粉碎过筛后的丹参干药5.0g,放入烧瓶中,定量加入60mL 95%的乙醇溶液(料液比1∶12),恒温水浴,提取3h。

实验结果显示,上述传统水醇法提取3h,隐丹参酮的提取率为1.484mg/g,略低于最佳操作条件下微波辅助提取的结果,但微波辅助提取仅用5min,提取效率明显较高。

3 结论

微波辅助提取丹参中隐丹参酮的最佳提取工艺为:95%乙醇,料液比1∶12,微波处理5min,微波功率500W,隐丹参酮的提取率为1.521mg/g,比传统水醇提取法更高效,可为丹参的提取和质量控制研究提供参考。此外,考虑到隐丹参酮对光热的不稳定性,在隐丹参酮提取的实验过程中应注意提取时间不宜过长,并且对于提取出来的样品应尽快进行测定,不宜长时间放置。

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Optimization of Extraction Technology of Crytatoshinone from Radix Salviae miltiorrhizae

CHEN Liang,YAN Yujun,ZHANG Haiyan,LIU Sijia
(School of Chemistry and Chemical Engineering of Shihezi University,Shihezi 832000,China)

To study the optimum extracting technology and the content of crytatoshinone of Radix salviae miltiorrhizae.Orthogonal experiment was conducted to optimize the conditions of microwave assistant extraction.The content of crytatoshinone was determined with ultraviolet spectropho-tometry.The optimum extraction method is 95%ethanol extracting with material and solvent ratio 1∶12for 5min.The content of crytatoshinone of radix salviae miltiorrhizae was 1.521mg/g.The method is simple,highly efficient,stable and reproducible.

crytatoshinone;microwave assistant extraction;orthogonal experiment

O657

A

2010-04-26

陈良(1980-),男,助教,硕士生,从事天然产物分离研究;e-mail:chliang@shzu.edu.cn。

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