电化学指纹图谱在中药提取中的应用

吴 迪,祁永华,2,张立军,吕 丹(.黑龙江中医药大学佳木斯学院,黑龙江 佳木斯54007； 2.佳木斯大学 化学与药学院,黑龙江 佳木斯54007；.吉林敖东世航药业股份有限公司,吉林 敦化 700)



电化学指纹图谱在中药提取中的应用

吴 迪1,祁永华1,2,张立军3,吕 丹3
(1.黑龙江中医药大学佳木斯学院,黑龙江 佳木斯154007； 2.佳木斯大学 化学与药学院,黑龙江 佳木斯154007；3.吉林敖东世航药业股份有限公司,吉林 敦化 133700)

目的：建立优化中药提取工艺新方法。方法：以电化学指纹图谱的特征参数诱导时间为指标,设计正交试验,优化中药方剂的提取工艺。结果：药材的最佳提取工艺为10倍药材量的60%乙醇,提取时间3h,提取3次,中药处方提取物活性成分最高,方法学考察符合要求。结论：电化学指纹图谱技术用于优化中药提取工艺,具有很好的应用前景。

电化学指纹图谱；中药提取；工艺优化

中药的提取方法一直不断在改进和提高,药用部位和分析方法也越来越精细化而变得复杂,然而这种进步却与传统中医理论背道而驰,降低了中药的协同作用,对中药建立新的分析方法逐渐成为人们探索的课题。一种新兴技术——电化学指纹图谱逐步走进中药检测分析领域,其特点是“整体性”和“模糊性”[1-4]。本文利用电化学指纹图谱法的特点,开发一种分析优化中药提取工艺的方法,不需分离纯化提取物,充分发挥中药传统治疗方法的精髓。

1 试剂与材料

1.1 实验试剂

黄芩苷标准品(国家标准物质中心,12112909)；黄芩购于药材市场(由黑龙江中医药大学陈效忠教授鉴定)；所用试剂均为分析纯。

1.2 实验仪器

调温加热套(ZDHW,黄骅市新兴电器厂)；多功能磁力搅拌器(MTS-III,安徽天长市仪器仪表配套厂)；电化学工作站(LK2005型,天津兰力克科技有限公司)；电子天平(BP211D,德国Sartorius)。

2 试验方法

2.1 黄芩提取、检测方法

取黄芩30g放入圆底烧瓶中,按料液比加入60%乙醇,升温至回流,保温提取一定时间,保温过滤,收集提取液备用,重复提取药材数次,合并提取液,经蒸馏、烘干、粉碎,得浸膏粉。取浸膏粉适量,开启电化学工作站,控温在(37±0.02)℃,依次加入硫酸、硫酸锰、丙酮溶液各10mL及待测物,搅拌15min后,加入KBrO3溶液10mL,计时开始,以诱导时间为检测指标,检测提取物。

2.2 标准曲线绘制

精密称取黄芩苷标准品20mg,置于25mL容量瓶中,加入20mL二氯甲烷,超声分散15min,定容。精密移取1、2、3、4、5mL上述溶液,分别置于10mL容量瓶中,以二氯甲烷定容,测定诱导时间,以浓度与诱导时间为坐标轴绘制标准曲线。

2.3 精密度考察

按照标准曲线,按高、中、低三个重量精确称取同一提取条件的浸膏粉,分别为150、200、250mg,以诱导时间为指标进行检测,每天5次,连续测量5天,计算日内及日间精密度。

2.4 回收率考察

精密称取一定量的黄芩浸膏粉,于10mL棕色容量瓶,配制成高、中、低三个剂量,加入一定质量黄芩苷对照品,二氯甲烷定容,测定诱导时间,每个样品平行测定3次。

2.5 正交试验设计

在单因素考察实验结果基础上,对溶剂用量、提取时间及提取次数设计正交试验进一步优化提取工艺。正交试验设计见L9(3)4试验表。

表1 正交试验因素水平

3 实验结果

3.1 标准曲线绘制

以浸膏粉取样量m(mg)与诱导时间t(s)为坐标,采用origin软件,得图1。经线性回归分析得线性方程：Y=6 120.8-18 476X,(r=0.997 2),可见,浸膏粉取样量在0.32～1.6mg范围内线性关系良好,诱导时间与加样量成反比关系。

图1 浸膏粉取样量与诱导时间线性关系

3.2 精密度考察结果

测得日内日间精密度均小于2%,符合方法学要求,结果见表2。

3.3 回收率考察结果

测得回收率在96.0～100.4%之间,符合方法学要求,结果见表3。

表2 精密度测定结果 (n=5)

表3 回收率测定结果 (n=3)

3.4 正交试验结果

经L9(3)4正交试验,对浸膏粉活性诱导时间指标进行数据处理,电化学指纹图谱见图2,正交试验结果见表4,方差分析结果见表5。

1～9分别代表正交试验的试验号图2 正交试验电化学指纹图谱

表4 正交试验结果

表5 浸膏粉活性方差分析

从表4中各因素极差值和表5中F值大小,可以得出,三个因素对浸膏粉活性的影响主次关系为：提取次数(B)>提取时间(C)>溶剂用量(C),最优组合为A2B3C3。从表3的方差分析结果得出如下结论：提取次数(因素B)对浸膏粉活性影响特别显著,随着提取次数增多,浸膏粉活性提高,但并非次数越多越好,次数增多浪费能耗,提高成本,结合单因素考察结果,提取次数为3(即B3)时可以得到最优提取工艺,即60%乙醇用量为10倍,提取次数为3次,提取时间为3h。

4 讨论

中药的有效成分极为复杂,中医理论以协同为基础,故药效发挥并非只有有效部位,而是全药成分共同结果[5]。传统方剂熬制尽取其全部成分已达到治疗与辅助治疗作用,其提取液成分极其复杂,治疗效果明显,但采用现代分析方法如高效液相、气相色谱,只能针对单一组分进行比较分析[6],并且样品处理繁琐,分析其成分很难,因此对方剂每次熬制提取结果的优劣难以评估。电化学指纹图谱的原理是待测物与反应体系发生周期性振荡化学反应,在产生的振荡中一些特征参数反映出不同待测物的不同信息,并呈现相应的规律性,方法简单、快速,样品无需预处理,参数具有很好的特征性和重现性[7]。在实验中发现定量信息随检测用量的变化诱导时间有一定的规律性,并有成良好的函数关系,根据函数关系对中药提取液进行质量评价[8]。这种方法弥补了指纹图谱对复杂成分定量分析的空白,避免了单一成分失去全成分中药疗效的缺点,具有广阔的应用前景。

[1] 赵哲,张泰铭,方宣启,等.利用非线性化学指纹图谱技术鉴别评价茶饮料[J].食品科学,2011,32(16):219-223.

[2] 沈德凤,黄金宝,单畔畔,等.应用电化学指纹图谱优化大黄水提取工艺[J].辽宁中医杂志,2010,37(6):1105-1107.

[3] 陈林伟,秦昆明,徐雪松,等.中药指纹图谱数据库的研究现状及展望[J].中草药,2014,45(21):3041-3047.

[4] 谢培山.色谱指纹图谱分析是中草药质量控制的可行策略[J].中药新药与临床药理,2001,12(3):141-154.

[5] 方宣启,张泰铭,赵哲,等.非线性化学指纹图谱技术在鉴别和评价甘草及其临床应用中的作用[J].中国科学,2010,55(17):1661-1669.

[6] 李忠孝,赵薇薇,原春兰.草药振荡指纹图谱的数字化特征[J].同济大学学报,2010,31(6):33-36.

[7] 张泰铭,梁逸曾,袁斌,等.中药电化学指纹图谱的原理、特点和用途[J].科学通报,2007,52(13):1513-1522.

[8] 陈佳,程旺兴,管艺.祁菊药材及不同提取物的B-Z化学振荡研究[J].广州化工,2010,38(12):187-193.

(责任编辑：魏 晓)

Electrochemical Fingerprint Application of Traditional Chinese Medicine Extraction

Wu Di1,Qi Yonghua1,2,Zhang Lijun3,Lv Dan3
(1.Heilongjiang University of Chinese Medicine Jiamusi School,Jiamusi 154007,China；2.College of Chemistry and Pharmcy Jiamusi University,Jiamusi 154007,China；3.Jilinaodong Shihang Pharmaceutical Company Limited,Dunhua 133700,China)

Objective:Establish a new method to optimize extraction process of chinese proprietary.Methods:Electrochemical fingerprint characteristic parameters as indicators of induction time,orthogonal experiment to optimize the extraction process of Chinese medicine prescriptions.Results:Optimum extraction medicinal herbs for 10 times the amount of 60% ethanol,extraction time 3h,extracted 3 times,prescription medicine extract the highest active ingredient,methodological study to meet the requirements.Conclusion:Electrochemical fingerprinting techniques used to optimize the extraction process of traditional Chinese medicine,there is a good prospect.

Electrochemical Fingerprint；Traditional Chinese Medicine Extract；Process Optimization

2015-04-14

佳木斯市2013年度重点科研课题(13078)

吴迪(1982-),男,黑龙江中医药大学佳木斯学院助教,研究方向为药物缓释和靶向作用。

R284

A

1673-2197(2015)15-0037-02

10.11954/ytctyy.201515015