3种工艺提取白芷中香豆素的比较实验教学

周 霁,刘永琼 (武汉工程大学绿色化工工程教育部重点实验室,湖北武汉430073)

白芷为伞形科植物白芷 [Angelica dahurica(Fisch.ex Hofm.)Benth.et Hook.f.]或杭白芷[Angelica dahurica(Fisch.ex Hoffm.)Benth.et Hook.f.var.formosana(Boiss.)Shan et Yuan]的干燥根,具有解热、镇痛、抗炎、祛风、通窍、行气活血的功能[1]。白芷中主要的药效成分是呋喃香豆素类化合物[2]。

从白芷中提取香豆素,是天然药物化学实验教学的传统内容,其提取方法有很多种,提取工艺设计也不同[3]。但传统的教学实验仅使用1种提取方法,且对实验产物只进行简单的定性鉴别,无法充分满足现代药物制剂、制药工程等专业学生实验教学培养要求。为了有效调动学生的学习积极性,使学生成为实验的主角,在考虑到实验的可操作性的基础上,综合相关文献 [2,4-6],设计了3种具有代表性的方法提取进行了比较实验,以求提高学生的动手能力和加深其对理论知识的理解。

1 实验材料及仪器

1.1 仪器

高效液相色谱仪 (美国戴安公司),DIONEX P680 HPLC Pump二元泵,Solvent Rack SOR-100溶剂架配脱气机,DIONEX UVD170U紫外检测器,色谱柱为 Acclaim·120 C18(5μ m,250mm×4.6mm);液相色谱保护柱 (天津市特纳科学仪器有限公司);SHZ-D(Ⅲ)型循环水真空泵 (巩义予华仪器有限公司);RE-52C型旋转蒸发器 (巩义予华仪器有限公司)。

1.2 材料及试剂

白芷药材 (九州通医药集团);欧前胡素对照品 (中国药品生物制品检定所);氢氧化钠 (分析纯,天津市大陆化学试剂厂);乙醚 (分析纯,天津市津梅化工有限公司);盐酸 (分析纯,北京化工厂);95%乙醇 (天津博迪化工股份有限公司);色谱纯甲醇 (天大化学试剂厂);纯净水 (杭州娃哈哈纯净水有限公司)。

2 工艺流程

将白芷根干燥样品捣成20目粉末,作为样品。

方法一 将样品用20倍量0.5%氢氧化钠加热至微沸30min。抽滤,滤液静置冷却,将4倍量乙醚加至滤液中分液,取下层液,测量下层液的体积。用20%盐酸调下层液pH至7。将调至中性的液体继续加热至微-中沸进行浓缩至之前测得体积的1/2,并用10%NaOH或20%盐酸调节pH至7。液体静置冷却。冷却至45～50℃时用20%盐酸调pH3～4,静置冷却,析出沉淀。抽滤,进一步对滤饼减压蒸馏回收溶剂,得残余物[4]。

方法二 将样品用4倍量95%乙醇回流提取2次,每次1h,抽滤,滤液减压蒸馏回收,得残余物[7]。

方法三 将样品用8倍量75%乙醇浸泡8h后,以0.5ml/min的速度渗漉提取。提取液减压蒸馏回收,得残余物[2]。

3 结果检测

欧前胡素是选用的白芷药材质控指标成分 (《中华人民共和国药典》(2010年版)),采用高效液相色谱法对3种提取方法得到的残余物中的欧前胡素进行含量测定。

3.1 色谱条件

色谱柱:DIONEX Acclaim 120 C18;流动相:甲醇—水 (55∶45);流速:0.8ml/min;检测波长:300nm;柱温:20℃;进样量:20μ l。

3.2 对照品溶液的配制

精密称取欧前胡素对照品适量,用甲醇配成10μ g/ml溶液[1]。

3.3 样品溶液的配制

取3份白芷样品粉末,每份1.0g,分别按方法一、二、三进行提取,将每份残余物移至50ml容量瓶中,用30ml甲醇溶解,摇匀后,再用甲醇定容至刻度。用0.45μ m微孔滤膜过滤,滤液即为样品溶液[8]。

3.4 药材含量测定和样品含量测定

测定方法均参照 《中华人民共和国药典》2010年版,结果见表1。

表1 欧前胡素药材含量及3种工艺所得样品的含量

4 讨论

在实验教学中,开设综合设计型实验,可激发学生在学习实践中的兴趣,充分发挥学生在实验中的主体作用。学生通过查阅文献、设计工艺流程、确定实验方案等过程,巩固了所学的理论知识,同时也达到了理论联系实际、活学活用的效果,破除了传统香豆素提取实验 “照本宣科”的模式。

本实验教学中使用的3种提取工艺用了3种不同的原理提取香豆素,3种提取方法既可以分别作为实验开设,又可以让学生分成3组后,分别进行3种提取方法实验[9]。通过对以往所学知识结合实验结果的分析比较,学生可得出结论:使用方法一提取,易混入树脂等杂质;使用方法二提取,在加热情况下,欧前胡素有可能发生脂键水解,Claisen烯丙基重排,因此需严格控制加热时间;使用方法三提取,有效成分流失少,收率较高,但耗时长。通过与传统实验比较,既锻炼了学生的科研能力,同时也为毕业设计 (论文)打下一定的基础。

[1]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,2010:97-98.

[2]袁 瑜,张 良,李玉锋,等.渗漉法提取白芷总香豆素的工艺研究[J].时珍国医国药,2008,19(2):303.

[3]常金花,高大昕,刘翠哲,等.白芷香豆素类有效部位的研究进展 [J].承德医学院学报,2010,27(3):308.

[4]吴立军.天然药物化学 [M].北京:人民卫生出版社,2008:119.

[5]王梦月,贾敏如,马逾英,等.不同入药部分及不同加工方法对白芷香豆素类成分含量的影响[J].中药材,2004,27(11):827.

[6]郑翠英,夏艳姣,徐超群,等.白芷中香豆素类成分的提取 [J].华西药学杂志,2008,23(6):683-684.

[7]梁明金,杨广德,贺浪冲.白芷中欧前胡素的提取方法研究 [J].中成药,2000,22(12):830.

[8]王婷婷,李丹毅,李 清,等.正交试验法优选白芷的提取工艺 [J].沈阳药科大学学报,2007,24(5):311.

[9]胡 聪,张青叶,张雅铭,等.异法同步实验模式的建立与运用[J].药学教育,2001,17(1):39.