1、洋金花有效成分的微波提取最佳工艺考察作者:彭拓华 赵子凤 张少俊 黄湘兰 曾凡 【关键词】 洋金花/生产和制备;,洋金花/化学;,总生物碱/分析;,东莨菪碱/分析;,微波提取 摘要: 【目的】优选洋金花有效成分的微波提取最佳工艺条件。【方法】采用均匀设计法考察微波功率、微波辐射时间、溶剂用量、浸泡时间、萃取温度等参数对提取洋金花干膏、总生物碱、东莨菪碱效果的影响;采用酸性染料比色法、高效液相色谱法分别测定洋金花总生物碱、东莨菪碱的含量,用质量法测定干浸膏得率。 【结果】洋金花微波提取的最佳工艺条件是用药材 10 倍量的体积分数为 75%乙醇浸泡 2.0h,在功率为 730W,温度为 65的微波
2、条件下连续辐射 25min。 【结论】与浸渍法相比,微波提取在提高生产效率和节省溶剂方面占有优势。 关键词: 洋金花/生产和制备; 洋金花/化学; 总生物碱/分析; 东莨菪碱/分析; 微波提取 洋金花为茄科植物白曼陀罗 Datura metel L.的干燥花,具有麻醉、解痉、镇静、镇痛等功效。其主要成分是莨菪烷型生物碱,其中以东莨菪碱为主、莨菪碱次之,还有阿托品等 1 。它们都具有强烈的生理活性 2 。 对于洋金花中有效成分的提取,一般采用传统的浸渍方式 3 。本实验采用一种新的提取工艺微波提取法,通过均匀设计考察微波功率、微波辐射时间、溶剂用量、浸泡时间、提取温度等参数对提取效果的影响,以洋
3、金花中干浸膏得率、总生物碱纯度、东莨菪碱纯度为指标,优选出洋金花有效成分的微波提取最佳工艺条件。 1 材料 1.1 仪器 UV-2201 型紫外-可见分光光度计(日本岛津);Waters551-966 高效液相色谱仪(HPLC,美国 Waters 公司);HWC3L-1 型微波反应器(广州华园微波科技有限责任公司) 。 1.2 药材与试剂 洋金花(购自广东省药材公司) ,经广东省药物研究所张电光副主任药师鉴定,为茄科植物白曼陀罗 Datura metel L.的干燥花;硫酸阿托品对照品、氢溴酸东莨菪碱对照品(供含量测定用,批号依次为 0040-9109、100049-200308) ,购自中国
4、药品生物制品检定所;甲醇为色谱纯;溴甲酚绿、邻苯二甲酸氢钾为化学纯,其他试剂均为 分析纯。 1.3 溶液的配制 1.3.1 硫酸阿托品对照品溶液 取 103干燥至恒重的硫酸阿托品10mg,精密称定,置 100mL 量瓶中,加蒸馏水溶解定容到刻度,即得。 1.3.2 氢溴酸东莨菪碱对照品溶液 取 103干燥至恒重的氢溴酸东莨菪碱 10mg,精密称定,置 50mL 量瓶中,加甲醇溶解定容到刻度,即得。1.3.3 0.5g/L 溴甲酚绿溶液 精密称取溴甲酚绿 50mg,邻苯二甲酸氢钾 1.021g,加 0.2mol/L 氢氧化钠溶液 6.0mL 使溶解,再加水稀释至100mL,摇匀,必要时滤过,即得
5、。 2 方法与结果 2.1 总生物碱含量测定方法 4 2.1.1 酸性染料分光光度法标准曲线的制备 精密吸取硫酸阿托品对照品溶液 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL,分别置于已精密加入氯仿10.0mL 的分液漏斗中,各加 0.5g/L 酸性染料溴甲酚绿溶液 3.0mL,用蒸馏水补充至体积相等,振摇提取 2min,静置 20min,分取氯仿层溶液,加少量无水硫酸钠作脱水剂。取另一已精密加入氯仿 10.0mL 的分液漏斗,精密加入蒸馏水 1.0mL,同法制成空白对照溶液,于波长(4201)nm处测定吸收值,求得回归方程 Y=0.0582X+0.0048,r=0.9999,表明硫酸阿托品在
6、20100g 范围内呈良好的线性关系。 2.1.2 精密度试验 精密吸取上述硫酸阿托品对照品溶液 0.6mL 各 6份,按 2.1.1 项下操作,分别测定吸收值,结果相对标准差(RSD)s R =1.16%。 2.1.3 稳定性试验 按 2.1.2 项下操作,分别在 0、1、2、3、4、5h测定吸收值,结果 s R =0.99%,表明在 5h 内稳定。 2.1.4 加样回收试验 取同一批号样品 5 份,每份 0.2g,精密称定,分别加入一定量的硫酸阿托品对照品,按 2.1.2 项下方法测定,结果见表 1。 2.1.5 样品测定 精密称取干浸膏样品 0.2g,加蒸馏水 10mL 振摇使溶解,调节
7、 pH 值至 23,滤过,滤液用氨试液调 pH 值至 910,再用氯仿提取 4 次,每次 10mL,分取氯仿液置 50mL 量瓶中,加氯仿定容至刻度,摇勺,制备成供试品溶液;再精密取供试品溶液 1.0mL,按2.1.2 项下操作,测定吸收值,计算总生物碱含量。 2.2 东莨菪碱的含量测定方法 5 2.2.1 HPLC 色谱条件 色谱柱为 Dikma diamonsil,C 18 柱(200mm4.6mm);流动相为甲醇-0.02mol/L 醋酸钠溶液(含体积分数为0.02%的三乙胺、0.3%四氢呋喃,用醋酸调 pH 至 6.86) ,体积比为6040;检测波长 215nm;流速 1mL/min
8、;柱温 40;氢溴酸东莨菪碱的保留时间为 11.87min。表 1 硫酸阿托品回收率 2 因数与水平 2.2.2 样品测定 取本品研细,精密称取粉末约 3g,加甲醇 50mL,超声 1h,滤过,滤液蒸干,残渣加 0.5mol/L 醋酸溶液 10mL 使溶解,置分液漏斗中,用氯仿提取 2 次,每次 10mL,弃去氯仿层;水层用 0.5mol/L NaOH 调 pH 值至 910,用氯仿提取 4 次(15、10、10、10mL) ,合并提取液,蒸干,残渣加甲醇使溶解,置 5mL 量瓶,用甲醇稀释至刻度,即得。分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各 20L 注入液相色谱仪中分析,得回归方程 Y=10
9、7 X-7375.4,r=1,计算东莨菪碱含量。 2.3 微波萃取法及工艺优化 2.3.1 均匀试验与结果 6 称取洋金花(切碎约 23cm)100g,以体积分数为 75%乙醇为溶媒,浸泡一段时间后置微波设备中连续进行微波辐射提取,采用均匀设计法以微波功率(W 微波 ,X 1 ) 、微波辐射时间(t 辐射 /min,X 2 ) 、溶剂用量(75%乙醇体积的倍数,X 3 ) 、浸泡时间(t 浸泡 /h,X 4 ) 、提取温度(t 提取 /,X 5 )等参数作为考察因数(表 2) ,按表 3 进行试验,将提取液滤去残渣,回收乙醇,水浴蒸干得干膏,真空低温(45)干燥至恒重,再精密称定;并按 2.1
10、.5 和 2.2.2 样品测定项下操作,测定吸收值,计算干浸膏中总生物碱纯度及东莨菪碱纯度,结果见表 3。表 3 U 15 (15 5 )实验设计及结果 2.4 验证实验 采用均匀设计法优选出的条件制备 3 批样品,测定干膏量,并按2.1.5 和 2.2.2 样品测定项下操作,测定吸收值,计算总生物碱含量及东莨菪碱含量,结果 Y 1 =14.57(N=3) ,Y 2 =2.62(N=6) ,Y 3 =2.09(N=6) ,综合评分 Y=117.91。综合评分、干膏中总生物碱及东莨菪碱纯度均高于优化前。 2.5 对比实验 称取洋金花(切碎约 23cm)100g,以体积分数为 75%乙醇为溶媒,浸
11、渍一段时间,将提取液滤去残渣,回收乙醇,水浴蒸干得干膏,真空低温(t=45)干燥至恒重,再精密称定;并按 2.1.5 和 2.2.2 样品测定项下操作,测定吸收值,计算干浸膏中总生物碱纯度及东莨菪碱纯度。所得结果与 2.4 验证实验结果进行比较,结果见表 4。表 4 浸渍法与微波提取工艺的比较 3 讨论 采用酸性染料法测定洋金花中总生物碱,依据文献选用 0.5g/L 溴百里香酚蓝作染料 4 ,染色样品稳定性差,后改用 0.5g/L 酸性溴甲酚绿染料,染色样品在 5h 内稳定。试验中发现,酸性染料的杂质对样品溶液的稳定性有影响,配制酸性染料时,需用氯仿先除去杂质;另外,水分也影响染色样品溶液稳定
12、性,分取氯仿层时须加少量无水硫酸钠作吸水剂。 采用均匀设计法优化筛选微波提取洋金花的条件,观察到所涉及的工艺参数彼此间有交互作用。通过验证实验,虽然干膏得率低于未优化,但在对洋金花的干膏得率、总生物碱及东莨菪碱的纯度指标进行综合考虑的前提下,发现优化筛选结果的综合评分较均匀设计表中的其他数据高。说明借助于均匀设计,可以减少试验次数,指导实验有效地进行。 微波提取是颇具发展潜力的一种新的提取技术,本试验将微波提取洋金花所得结果与浸渍法相比,干膏得率略高,干膏中总生物碱和东莨菪碱的纯度略低,但是微波提取洋金花提取时间短,溶剂用量少、操作简单方便,因此从提高效率和节省溶剂方面考虑,微波提取洋金花明显
13、优于浸渍法。但应认识到,微波提取是一种新的提取工艺,应用于大生产提取洋金花,还须对其提取物进行安全性、等效性研究,如此才有利于该技术的推广。 参考文献: 1江苏新医学院编.中药大辞典(下册) M.上海:上海科学技术出版社,1993:1719. 2何丽娅,玉梅娟,李映红,等.洋金花总生物碱抗氧化作用的实验研究J.中药药理与临床,1994(3):32. 3朱月琴,殷放宙,张弦.洋金花总生物碱提取工艺研究J.中成药,2000(10):78. 4金斌,金蓉鸾,何宏贤.酸性染料比色法测定洋金花药材中总生物碱的含量J.中国中药杂志,1995,20(11):651. 5陆霞,李华,阮桂平.心宝丸中硫酸阿托品与氢溴酸东莨菪碱的含量测定J.中药材,2002,25(5):353. 6方开泰.均匀设计与均匀设计表M.北京:中国科学出版社,1994:250.