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莪术挥发油的提取工艺研究
作者:杨木华1, 杨志文2    
作者单位:(1.赣南医学院基础·医学院,江西 赣州 341000; 2.赣南医学院·药学院,江西 赣州 341000)

《时珍国医国药》 2010年 第4期

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       【摘要】 
       目的优化莪术挥发油的最佳超声提取工艺。方法采用L9(33)正交设计,以莪术挥发油得率和吉马酮含量为指标,优选莪术挥发油的提取方法。结果最佳提取条件为超声功率80 W,药材粉碎目数100,超声时间40 min。结论确定的最佳工艺所得的莪术挥发油得率和吉马酮含量都较高,可为实际生产提供依据。
       【关键词】  超声法; 莪术挥发油; 提取工艺
       莪术为姜科植物蓬莪术、广西莪术、温莪术的干燥根茎。莪术油是从莪术的干燥根茎提取出的挥发油,也是莪术的主要化学成分之一,含有β-榄香烯、莪术醇、莪术酮、吉玛酮等多种有效成分,在抗肿瘤、抗病毒临床治疗中具有重要的应用价值[1]。目前,国内学者都是以挥发油得率为指标,通过用超临界萃取和水蒸气蒸馏提取两种方法对莪术挥发油的提取工艺进行优化,但挥发油得率评价指标具有一定片面性[2]。吉马酮含量高低在莪术药材中尤其在抗肿瘤应用研究方面更为重要,吉马酮在体外具有抗肿瘤活性,并且在各种莪术中含量稳定,因此,国内有学者将吉马酮作为指标性成分加以控制不同品种的莪术的质量[3]。此外,作者也未见超声法对莪术挥发油提取工艺报道。本实验是采用超声法对莪术药材进行提取试图提高挥发油得率和吉马酮含量控制莪术药材质量,采用正交设计以挥发油得率和吉马酮含量两项指标的综合评分优选莪术挥发油提取工艺。
       1 仪器与试药
       Agilent 1100型高效液相色谱仪(美国安捷伦科技公司);BS21S精密电子天平(德国赛多利斯天平有限公司)。
       吉马酮对照品(中国药品生物制品检定所,批号111665-200401);乙腈为色谱纯;甲醇为分析纯。
       莪术药材:购自浙江温州医药公司,批号:20070112。
       2 方法与结果
       2.1 莪术挥发油提取将50 g经粉碎过筛的莪术粉样品装于2 000 ml圆底烧瓶中,按料液比1∶8的比例加蒸馏水,经超声波处理后,自冷凝管上端加水使充满挥发油提取器的刻度部分,将烧瓶置电热套中加热至沸,提取7 h,停止加热后,放置至冷,开启提取器下端活塞,将水放出后,放出挥发油于干净的小瓶中,减重法称重,并计算得率[2]。
       2.2 吉玛酮的HPLC测定
       2.2.1 色谱条件以莪术挥发油中所含吉玛酮为考察指标,采用HPLC测定莪术油脂质体中吉玛酮的含量[4]。色谱条件为:色谱柱:Hypersil ODS,C18(4.6 mm×200 mm,5 μm);流动相:乙腈-水(80∶20);流速:1.0 ml·min-1;柱温:室温(25℃);紫外检测波长:210 nm;进样量:20 μl。
       2.2.2 标准曲线制备 准确称取吉马酮对照品,用甲醇稀释配制成浓度为1.0 mg·ml-1 的贮备液。然后配制成浓度为1.0,25,50 ,75,100,125 mg·L-1的6个梯度浓度的标准品溶液。在色谱条件下进样,记录峰面积积分值,以峰面积积分值(Y)为纵坐标,浓度(X)为横坐标进行线性回归,得回归方程为Y=191.285 X + 14.127(r=0.999 9,n=5)。结果表明,吉马酮在此浓度范围内线性关系良好。
       2.2.3 精密度实验精密量取吉马酮对照品溶液(100.0 mg·L-1),在色谱条件下重复进样5次,重复3 d,测定吉马酮峰面积积分值,结果日内和日间RSD分别为0.45%和1.24%。
       2.2.4 回收率测定 精密称取已知吉马酮含量的莪术挥发油样品,每份中各加入200.0 mg·L-1 吉马酮标准液0.1,0.5,1.0 ml,稀释定容至5 ml,即质量浓度分别为4.0,20.0,40.0 mg·L-1 测定峰面积,计算回收率 (n=5)为98.1%。
       2.2.5 样品测定 取莪术挥发油,放入100 ml容量瓶中,用甲醇定容。进样量为20 μl进行HPLC检测。
       2.3 正交实验
       2.3.1 因素水平的确定 采用L9(33)设计实验,以超声时间、超声功率、药材粉碎目数为因素,考察莪术挥发油提取工艺。见表1。表1 因素水平
       每次称取莪术微粉50g,按正交实验表安排实验,分别按照挥发油得率和吉马酮含量测定法,取莪术挥发油得率和吉马酮含量两项考察指标的综合评分优选提取工艺(见表2)。评分标准[5]:设定挥发油得率的权重系数为6,吉马酮含量的权重系数为4,以下公式进行评分。
       试验得分=Σ(ωi×第i个指标) ( ωi为权重系数)表2 挥发油提取条件的正交安排
       比较3个因素的极差R知道:RA>RB>Rc,各因素对提取工艺的影响程度依次为A >B>C,最适宜的提取工艺A2B3C3,即超声功率80 W,药材粉碎目数100,超声时间40 min。
       2.3.2 正交验证实验 取莪术药材3份根据筛选得到的提取工艺A2B3C3,进行正交验证实验,得挥发油得率分别为2.10%,2.08%,2.02% ,吉马酮含量分别为0.17%,0.18%,0.18%。说明所得的最佳工艺条件基本稳定,实验有较好的重复性。
       3 讨论
       目前,国内学者都是通过用超临界萃取和水蒸气蒸馏提取两种方法对莪术挥发油的提取工艺进行优化 [2]。在本实验中探讨超声法对莪术挥发油提取工艺的影响。随着超声功率和超声时间增加,莪术挥发油的得率也增加。原因是超声波的空化作用,以及超声波的许多次级效应,如机械振动、乳化、扩散、粉碎等,有利于样品中有效成分的转移。因此,在一定的功率范围内,超声波辐射压强与功率是正比关系,辐射压强所产生的振动效应、空化效应和热效应从而提高了提取效率。
       研究表明,多种莪术药材中吉马酮的含量都较高,且吉马酮有一定的抗肿瘤活性,故可选择其作为莪术药材特征成分之一。此外,学者建议在《中国药典》中将吉马酮作为莪术质量评价的指标纳入其中。因此,作者采用高效液相色谱法测定莪术中吉马酮的含量,用挥发油得率和吉马酮含量两项指标的综合评分优选莪术挥发油提取工艺,其评价指标更能客观反映中药莪术挥发油提取工艺。
       本实验以挥发油得率和吉马酮含量两项指标的综合评分优选莪术超微粉超声提取挥发油工艺。通过实验和分析,确定了超声时间、超声功率、药材粉碎目数这3个因素对提取率的影响规律,采用正交实验,得出了莪术挥发油的最佳提取工艺为超声功率80 W,药材粉碎目数100,超声时间40 min,影响因素的主次顺序为超声功率>药材粉碎目数>超声时间。
       【参考文献】
          [1] 梁 广,黄志锋,李校堃,等. 莪术油的药理学及临床应用研究进展[J]. 中国医院药学杂志 ,2006,26(12):1541.
       
       [2] 王道平,张雪琴,周 欣,等. 正交试验研究莪术挥发油的提取工艺[J]. 中成药,2005,27(9):1085.
       
       [3] 王 琰,王慕邹. 莪术的质量研究[J]. 药学学报,2001 ,36(11) :849.
       
       [4] 杨凯亮,陈大为,王书典,等. 莪术油纳米脂质载体给药系统的制备及其评价[J]. 中国药学杂志,2006,41(24):188l.
       
       [5] 刘定远.医药数理统计方法[M].北京:人民卫生出版社,1999:178.

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