宋永军,赵增任,侯 林,李向阳
(国家兽用药品工程技术研究中心,河南洛阳471003)
刺五加,又名五加参,是五加科植物刺五加Acanthopanax senticosus(Rupr.et Maxim.)Harms干燥的根或茎,具有调节机体紊乱,使之趋于正常的功能。刺五加茎或根的主要化学成分为多糖、酚苷类化合物、氨基酸(包括16种氨基,其中7种为人体必需的)及多种微量元素等[1]。其中苷类物质是其重要的生物活性成分,又以丁香苷含量最高,约占总苷含量的48.39%,药理作用较明显,常以紫丁香苷的含量来确定刺五加类药物的质量标准[2]。紫丁香苷结构式如下图1,是一种无色晶体,溶于热水和乙醇,微溶于冷水,几乎不溶于醚类溶剂。市场上的刺五加类产品大都是由刺五加的水浸膏粗制而成,水溶性的杂质含量很高,有效成分紫丁香苷含量低且不稳定[3]。为了获得较好的提取紫丁香苷方法,避免有效成分损失,提升药材利用率,本研究在水[5]、乙醇[6]、甲醇回流法[7]及机械化学辅助提取法[4]四种提取方式研究基础上,创新的利用药材中各个成分的理化性质不同,采用化学方法处理分部析出,同时进行技术组合,对中药提取方法进行改进。后的离心上清液合并,减压浓缩,定容至50 mL。即得紫丁香苷为主的提取物。提取工艺如图2所示。
图1 紫丁香苷结构式
1.1 仪器 DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器、旋转蒸发仪、HH-WO智能数显多功能水浴锅、SHZ-D(Ⅲ)循环水式真空泵,巩义予华仪器有限责任公司;日立高速离心机CR21GIII转速10000 rpm,日本日立公司;WK-100高速药物粉碎机,青州精诚机械有限公司;WZJ(BFM)-6J振动研磨机,济南倍力粉技术工程有限公司;标准分样筛,河南新乡康达新机械有限公司;Waters ACQUITY超高效液相色谱仪。
1.2 材料 刺五加饮片,批号:20101022批,河南千方药业有限公司,按照二○一○年版《中华人民共和国兽药典》鉴定合格;紫丁香苷标准品,批号:111574-200502,含量100%,中国兽医药品监察所;其余试剂均为分析纯。
2.1 紫丁香苷的提取
2.1.1 机械化学辅助提取 用高速药物粉碎机将刺五加饮片粉碎至粗粉,60℃下干燥3 h备用(即粗粉,以下同)。取粗粉200 g与8 g助剂(Na2CO3/Na2B4O7,1 ∶1 ,w/w)混合研磨。 精确称取研磨后的粉末50.0 g(按生药计),加入60倍20%乙醇水溶液,室温搅拌0.5 h,过滤,取滤液,滤液用稀盐酸调节pH值为4.0,静置过夜,一次离心,沉淀为黄酮为主的浸膏;离心上清液浓缩至粘稠状后加90%乙醇搅拌均匀后,于10℃冷藏4 h,取出立即离心,离心得沉淀为多糖提取物;对提取过的药材加6倍量85%乙醇回流提取三次,趁热过滤得滤液,与醇沉
图2 机械化学辅助提取工艺路线图
2.1.2 单独水提 提取药材量50 g,具体提取方法参考文献[5]。提取液减压浓缩,定容至50 mL。
2.1.3 乙醇提取 提取药材量50 g,具体提取方法参考文献[6]。提取液减压浓缩,定容至50 mL。
2.1.4 甲醇提取 提取药材量50 g,具体提取方法参考文献[7]。提取液减压浓缩,定容至50 mL。
2.2 样品测定
2.2.1 干浸膏得率的测定 准确吸取各提取液25 mL,分别置于干燥的蒸发皿中,于105℃干燥3 h,移置干燥器中,冷却30 min,迅速准确称定质量,计算干浸膏得率。
2.2.2 紫丁香苷含量测定 紫丁香苷含量测定方法照高效液相色苷法测定[8]:
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,以甲醇 ∶水(20∶80)为流动相,检测波长为265 nm。理论板数按紫丁香苷峰计算应不低于2000。
对照品溶液的制备:精密称取紫丁香苷对照品适量,加甲醇制成80 μg/mL的溶液,即得。
供试品溶液的制备:精密吸取本品5 mL至25 mL量瓶中,加甲醇溶解并稀释至刻度,摇匀,滤过,即得。
测定法:分别精密吸取对照品溶液和供试品溶液10 μL,注入色谱仪中,测定即得。
不同提取方法得到的提取物中紫丁香苷的含量测定结果见表1。
表1 不同提取方法提取物中紫丁香苷的含量
结果可知,采用机械化学辅助方法提取所得紫丁香苷的含量均高于常规提取方法,达到65.1 μg/mL;干膏收率四种方法中最高, 达到10.76%。同时在最后提取紫丁香苷时提取溶剂采用85%乙醇提取,并且在趁热条件下离心,一方面增大了所提有效部位的溶解性,同时避免了有效成分的损失。本方法由于药材利用率高,降低产业化成本,适于工业化大生产,为最佳提取方法。
研究确定的提取工艺为:刺五加粗粉与助剂混合研磨后,加入60倍20%乙醇水溶液,室温搅拌、过滤、取滤液,滤液调pH值4.0,使得黄酮析出分离;对离心得上清液浓缩后加90%乙醇,冷藏,离心得沉淀为多糖提取物;对提取过的药材加6倍量85%乙醇回流提取三次,趁热过滤得滤液,所得滤液与醇沉后的离心上清液合并,减压浓缩,即得紫丁香苷为主的提取物。
对刺五加中有效成分进行分析,其中黄酮类物质主要为檞皮素及其相关的黄酮苷类化合物,该类黄酮分子中含有酚经基,呈酸性,可被碱中和,成盐,使水溶性增加,在常规操作中常采用碱水加热提取。同时多糖也可溶于水中。另外,由于此类黄酮分子中的邻二酚羟基结构易被碱破坏,与碱作用时需加硼酸盐保护[9]。
水提方法虽然环保,但由于紫丁香苷在热水中溶解效果好,而微溶于冷水,这样可能会在提取过程中损失大部分有效成分,同时,水溶性的杂质含量很高,从而导致有效成分紫丁香苷含量低且不稳定。甲醇提取溶剂本身毒性比较大,并且在后续中不断要使用乙醚、乙酸乙酯等有机溶剂提取,不但会使提取物中夹带有机杂质,在绿色环保方面也不如本研究的改良方法。
根据上述性质,参考文献[4]方法,选用碳酸钠/硼酸(Na2CO3/Na2B4O7,1 ∶1,w/w)为助剂(占总物料干重的4%)与粉碎后的刺五加共同研磨,药材与提取液(20%乙醇)以1∶60比例进行提取,提取时间选择30 min。
采用机械化学方法提取刺五加药材,从整体上对药材进行分析,不拘于某一成分考虑,利用药材中有效成分的理化性质不同对有效部位进行分类分次提取,不但提高了中药材的利用率,并且在提取其他有效成分的同时也实现了紫丁香苷的有效分离,减少其他成分的干扰,为从刺五加中获得纯度较高并且稳定的紫丁香苷提供了新方法。
[1]孟凡欣,蒋朝军,于笑坤,等.刺五加多糖的提取及含量测定[J].食品工业技术与科学,2005,7:110-112.
[2]库尔班江,张 炎.刺五加丁香苷提取工艺的研究[J].伊犁师范学院学报(自然科学版),2009,1(1):34-37.
[3]王洪涛.紫丁香苷药物组合物及其制备方法和用途[P].CN 102038694 A.
[4]刘 莹,金礼吉,徐永平,等.机械化学法辅助提取刺五加总黄酮的工艺研究[J].时珍国医国药, 2009, 18(12):2889-2891.
[5]姜 滨.刺五加茎紫丁香昔提取工艺研究[J].中华临床医学研究杂志,2006,12(12):1644-1645.
[6]袁晔蓉,李 强.刺五加中紫丁香苷的制备及其含量测定[J].辽宁中医杂志,2007,34(6):809-810.
[7]项艳薇,史十例,李 莉,等.从刺五加中提取紫丁香苷的研究[J].中华综合医学杂志, 2005, 6(5):412.
[8]第四届中国兽药典委员会,中华人民共和国兽药典2010年版二部[S].
[9]匡海学.中药化学,第1版[M].北京:中国中医药出版社,2003:49.