超临界CO2萃取何首乌中二苯乙烯苷的工艺考察

(1.宜兴市第二人民医院药剂科江苏宜兴214221;2.江苏弘惠医药有限公司研发部)

何首乌为蓼科植物(Polygonum multiflorum Thunb.)的块根,生用能解毒消痈、润肠通便,制用补肝肾、益精血、乌须发。现代化学和药理研究证明,何首乌主要含二苯乙烯苷、羟基蒽醌类、磷脂、淀粉类成分,具抗衰老、降血脂、抗动脉硬化,增强免疫功能等作用,其中二苯乙烯苷是何首乌中特有的生物活性成分,具有抗氧化清除自由基,延缓衰老,增强记忆,降低胆固醇,保肝等多重功能,作为抗衰老的指标组分极具研究的价值。超临界流体萃取(SFE)是近代分离领域出现的高新技术,除了可以减少有机溶剂使用外,还具有萃取效率和选择性高、省时、萃取溶媒便于挥发、提取物较为干净、环境污染小、操作条件易于改变等特点,是一种较为理想的萃取方法。本文建立了SFE—HPLC法分离测定何首乌中的有效成分二苯乙烯苷,为何首乌及其制剂的质量控制提供方法学依据。

1 仪器与试剂

HP1100高效液相色谱仪(美国安捷伦公司),AL204型电子天平(梅特勒-托利多仪器有限公司);KQ-5OOB型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);真空干燥箱(上海市实验仪器厂);二苯乙烯苷对照品(购于中国药品生物制品检定所,批号:110844-200505),乙腈为色谱纯,水为超纯水,其余试剂均为分析纯,何首乌药材由北京绿野药材公司提供,由中国药科大学李会军老师鉴定。

2 方法与结果

2.1 色谱条件

色谱柱:Symmetry C18分析柱(250mm×4.6mm,5μm);流动相:乙睛-水(20:80);流速:1.0 ml·min-1;检测波长:320nm;柱温:室温 。

2.2 标准曲线的建立

分别精密吸取浓度为0.10 mg·ml-1的二苯乙烯苷对照品溶液2,5,10,15,20μl,依次注入高效液相色谱仪,按上述色谱条件测定峰面积,以峰面积积分值为纵坐标,二苯乙烯苷的量(g)为横坐标,绘制标准曲线,回归方程:Y=3.50×1O3X—154,r=0.999 9(n=5),结果表明二苯乙烯苷在0.2~2.0μg范围内线性关系良好。

2.3 精密度试验

取标准曲线项下对照品溶液,重复进样5次,每次5μl,对照品峰面积积分值的RSD为1.02% 。

2.4 回收率试验

取5份已测定含量的同一何首乌样品液,分别准确加入二苯乙烯苷对照品适量,在选定色谱条件下进样并计算,结果二苯乙烯苷平均回收率分别为102.4%(RSD为1.73%)。

2.5 萃取物有效成分含量的测定

将萃取物减压加热挥去溶剂并定量,加入计量的稀乙醇,加热使萃取物溶解,定量,过0.45μm微孔滤膜,取续滤液进样。采用高效液相色谱仪作定量分析。(对照品、样品色谱图见图1)。三批样品测定结果分别为6.376、6.385、6.369 mg·g-1。

hsw 01

2.6 二苯乙烯苷超临界CO2萃取条件确定

影响超临界流体萃取的因素较多,试验表明萃取的温度、压力、时间和改性剂用量的选择是影响超临界萃取效果的关键所在,为此本试验选取这4个主要因素作为考察对象,以二苯乙烯苷的提取率作为考察目标,按照正交设计L9(34)进行试验,试验的因素、水平见表1。

hsw 02

具体方法为:取干燥粉碎的何首乌粗粉400 g,装入萃取釜里,密封。设定萃取、分离所需温度、流量,打开萃取器、分离器和系统的其他加热装置,进行系统预热,启动高压泵,加人一定量的改性剂。打开CO2进气开关,启动压缩机,使压力达到所要求的范围,保持一定的时间,打开分离釜I、分离釜Ⅱ,进行分离操作,分别收集萃取分离的生首乌有效成分。含量测定结果表见表2,方差分析表见表3。

hsw 03

以何首乌中有效成分二苯乙烯苷的得率为考察指标,由统计软件的分析结果可以看出,各因素作用的显著性次序依次为:A>B>D>C,在正交表选择的各因素中,萃取压力对有效成分的影响最大,同时萃取温度对二苯乙烯苷的收率也有显著性影响。萃取时间对收率影响不显著,可作为方差分析的误差项。根据方差分析结果,可得最佳工艺条件为A3B3C2D1,即萃取压力40 MPa,萃取温度60℃ ,萃取时间2h,夹带剂95%乙醇量为生药的20% 。在此最佳工艺中,提取物干膏中二苯乙烯苷含量可达6.387% ,提取转移率为79.45%。

验证实验:取干燥粉碎的何首乌粗粉400 g,按正交试验所得最佳工艺(萃取压力40 MPa,萃取温度60℃ ,萃取时间2 h,夹带剂95% 乙醇量为生药的20%)提取药材中二苯乙烯苷,所得萃取物干燥后采用高效液相色谱法色谱法测定,结果二苯乙烯苷纯度为6.192 mg·g-1,说明该最佳工艺重复性好,稳定可行。

3 讨论

应用超临界萃取法是当前中草药有效成分提取方法的发展方向,超临界CO2萃取技术以其萃取效率高、纯度好、节约能耗、生产成本低的特点,在中医药领域有着广泛的应用前景。何首乌中二苯乙烯苷见光易分解,在高温、强碱性条件下不稳定,而采用超临界萃取法提取二苯乙烯苷可避免以上问题。

何首乌药材粒度大小对萃取效果有一定的影响,超临界流体萃取的过程存在一个溶解速率和溶解度的问题,粒度大,溶解速率相对较慢,粒度小,溶解速率相对较快。通过预试,对不同粉碎度的何首乌中二苯乙烯苷的含量测定,发现粉碎度较大的何首乌中二苯乙烯苷的含量较高,而未粉碎的何首乌含量较低。这提示,要保证制剂质量,选择适当粉碎度的药材是必要的。

在萃取苷类成分时,夹带剂的选择和用量是比较关键的。预实验发现,在不加夹带剂的情况下,几乎没有二苯乙烯苷被提取出来。以95%乙醇为夹带剂,易于回收,不存在溶剂残留的问题。在萃取过程中,以副泵的调频来控制夹带剂的泵入速度和用量。超临界CO2萃取后,原料的性状、结构、形态几乎没有任何改变,可以继续提取超临界不适合的组分,为中药资源的合理开发利用提供了新方法。