杜仲叶化学活性成分提取工艺研究

2022-11-11 09:02张前程
辽宁化工 2022年10期
关键词:杜仲乙醇体积

张前程

(河南科技职业大学,河南 周口 466000)

杜仲是我国的一种濒危珍稀的名贵中药材,最早能追溯到公元二世纪的《神农本草经》[1-2],到目前为止已有两千多年的入药历史。在传统上主要是以树皮入药,但是由于资源相对匮乏,过度提取树皮也会导致杜仲树死亡,生产成本较高,种种因素限制了使用。然而现代研究发现,杜仲叶和杜仲皮的药用功效基本相同,有效成分也大致相似[3-4]。由于杜仲叶的产量非常多,适量的采摘对树生长影响不大,所以近年来杜仲叶由于其广阔的应用前景和确切的临床疗效成为我国中医药发展史上广受关注的药物之一[5-6]。

近些年来,国内外对杜仲叶中的各种化学成分展开了大量研究[7]。结果显示,杜仲叶中含有许多活性成分,例如环烯醚萜类、苯丙素类、木脂素类和黄酮类,这些活性成分是杜仲在临床上产生药理活性的物质基础[8-10]。现代药理药效学研究也进一步证实了,杜仲叶具有抗病毒、抗疲劳、抗炎、增强免疫力、调节血糖、降脂、降压等药理作用[11-12]。杜仲叶中富含大量的杜仲胶,是可再生天然资源,减少了对于进口橡胶的依赖,现代被广泛应用在航空航天、船舶、化工等我国经济的各个领域[13]。另外,国内外很多研究也发现,杜仲叶除了上述临床药理作用外,还可以作为动物饲料的添加剂、天然的降血压药、保健品、杜仲胶等[14-15]。杜仲叶资源较为丰富,并且有比较高的药用经济价值,因此对杜仲叶展开全面的研究在临床上有很重要的意义[16-17]。本文主要对杜仲叶中化学活性成分的提取工艺展开研究,以期筛选出最佳的提取方法,为活性成分在工业上的批量生产提供理论依据。

1 实验部分

1.1 实验仪器

实验所用主要仪器如表1所示。

表1 实验所用主要仪器

1.2 实验材料

杜仲叶均采购于张仲景大药房;桃叶珊瑚苷由实验室纯化,纯度>92%;绿原酸对照品、京尼平苷酸对照品由中国食品药品检定研究院提供;车叶草苷由上海源叶生物科技有限公司提供;乙醇(分析纯),甲醇(分析纯),磷酸。

2 杜仲叶中4 种主要活性成分提取工艺单因素水平筛选

2.1 乙醇体积分数对活性成分含量的影响

分别取5 批经过低温烘干后的杜仲叶各50 g,切碎后放入闪式提取器内,再加入10 倍量的不同体积分数(0、30%、50%、70%、90%)的乙醇溶液置于闪式提取器(JHBE-50A 型)中,然后进行闪式提取,电压为110 V。每5 min 提取一次,其中仪器每隔1 min 暂停30 s,提取后的滤液用药用纱布粗滤。重复以上操作3 次,把所有滤液合并,精滤后即得供试品溶液。

按以下色谱条件进行含量测定:以甲醇为流动相A,以磷酸(0.5%)水溶液为流动相B;流速为1.0 mL·min-1。检测波长:0~15 min 时为206 nm,15~55 min 时为236 nm,55~120 min 时为360 nm。梯度洗脱:5%→10% A,95%→90% B,0~30 min;10%→25% A,90%→75% B,30~70 min。计算杜仲叶活性成分提取率,结果如表2所示。

表2 乙醇体积分数对活性成分含量的影响

由表2、图1可以看出,活性成分含量受乙醇体积分数的影响较大。乙醇体积分数在0~50%范围内时,车叶草苷最大含量在0.5%左右,绿原酸最大含量在1.75%左右,京尼平苷酸含量在0.8%左右,桃叶珊瑚苷含量在0.9%左右;乙醇体积分数在50%~70%范围内时,4 种主要活性成分含量明显呈现增大趋势,在乙醇体积分数为70%时,呈现最大值;乙醇体积分数在70%~90%范围内时,活性成分含量明显呈现下降趋势。由此可以得出结论,杜仲叶中4 种主要活性成分的最适提取溶剂的体积分数为70%。

2.2 提取时间对活性成分含量的影响

分别精密称取5 批经过低温烘干后的杜仲叶各50 g,依次放入闪式提取器内,再按1∶10 的比例加入70%乙醇溶液到闪式提取器中,进行闪式提取,设置电压为110 V。分别设置提取时间为1、3、5、7、9 min,按照上述操作进行提取,提取后的溶液迅速滤过,按上述色谱条件进行测定。计算活性成分的提取率,实验结果如表3、图2所示。

表3 提取时间对活性成分含量的影响

从表3、图2可知,杜仲叶中4 种主要活性成分含量和提取时间呈正相关趋势。在1~5 min 时,杜仲叶中活性成分的提取率随着提取时间的增长,含量明显呈现上升趋势;当提取时间超过5 min 时,可以看出活性成分的含量不再增加。综上所述,杜仲叶中4 种主要活性成分的最适合提取时间为5 min,说明闪式提取器具有快速便捷的优点。

2.3 闪提电压对活性成分含量的影响

用精密天平称取5 批处理后的杜仲叶原料各50 g,随后放入到闪式提取器中,分别把杜仲叶原料10 倍量的70%乙醇溶液加入到闪式提取器内,设置提取时间为5 min。各按照90、100、110、120、130 V 的电压进行闪式提取。提取后的原液过滤备用,并按上文方法及色谱条件进行含量测定,计算的结果如表4、图3所述。

从表4、图3可以看出,闪式提取器的电压对杜仲叶中活性成分的含量有影响。当闪式提取器的电压在90~110 V 之间时,杜仲叶中化学成分提取率随着电压的增大而呈现升高趋势,在110 V 时出现最大值。当闪式提取器的电压在110 V 以后时,活性成分含量基本保持不变或出现降低的趋势。因此,在杜仲叶中活性成分提取时应选择110 V 作为最适电压。

表4 提取电压对活性成分含量的影响

3 结 论

本文主要考察了提取杜仲叶中主要化学成分含量的影响因素,对提取溶剂乙醇的体积分数、闪式提取器的电压以及提取的时间分别进行单因素试验考察,确定各因素的最佳参数。本实验采用梯度洗脱并变换波长的HPLC 法对4 种有效成分(京尼平苷酸、绿原酸、桃叶珊瑚苷、车叶草苷)的含量同时进行测定,对比了不同提取工艺对4 种主要活性成分含量的影响,优化了提取工艺路线,确定了最适的提取条件:提取溶剂为70%的乙醇溶液,提取电压为110 V,提取时间为5 min。

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