全 文 :微波辅助提取枳壳中柚皮苷、新橙皮苷的工艺研究
刘学仁1,2, 蔡品品2, 姜 涛1, 向显智2, 吕鉴泉2*
(1. 湖北省黄冈市食品药品监督检验中心,湖北 黄冈 438000;2. 湖北师范学院 化学与环境工程学院,
湖北 黄石 435002)
收稿日期:2012-04-05
基金项目:湖北省自然科学基金重大项目 (2010CDA061) ;湖北省教育厅创新团队项目和重点项目 (D200922005) ;污染物分析与资
源化技术湖北省重点实验室开放基金 (KY2010M03)资助
作者简介:刘学仁 (1969—) ,男,主任药师,硕士,研究方向:药物分析与天然化合物分离分析。Tel: (0713)8673993,E-mail:
lxr8189@ sohu. com
* 通信作者:吕鉴泉 (1961—) ,男,博士,教授 /博士生导师,主要从事分离分析研究。Tel: (0714)6531032,E-mail:jianquanlu@
eyou. com
摘要:目的 通过正交试验研究枳壳药材的微波提取工艺,优化工艺条件。方法 采用微波辅助提取的方法,利用正
交试验设计实验方案,以枳壳药材中主要黄酮成分柚皮苷和新橙皮苷为考察指标,研究微波辅助提取枳壳的优化工艺
条件。结果 无论对柚皮苷还是新橙皮苷,微波辅助提取枳壳的优化工艺条件是:80%乙醇作溶剂,微波萃取仪功率
400 W,时间 10 min,温度40 ℃。结论 该提取方法提取效率高,方便快捷,具有省时、节能等特点。
关键词:微波辅助提取;枳壳;柚皮苷;新橙皮苷;正交试验
中图分类号:R284. 2 文献标志码:B 文章编号:1001-1528(2013)02-0420-04
枳壳为芸香科植物酸橙 Citrus aurantium L. 及其栽培
变种干燥未成熟果实。枳壳性微寒,味苦、辛、酸、温,
入脾、胃经。具有理气宽中,行气消滞等功能;用于胸肋
气滞、胀满疼痛、食积不化、痰饮内停,胃下垂,脱肛,
子宫脱垂等症。枳壳中化学成分主要有黄酮类、挥发油及
少量生物碱等,其中黄酮类成分中又以柚皮苷 (Naringin)
和新橙皮苷 (Neohesperidin)等成分,是枳壳理气、行滞、
祛痰和平喘的主要药理成分。柚皮苷和新橙皮苷具有广泛
的生物活性和药理作用,能调节和干预心血管系统、神经
系统、内分泌系统等系统的生理功能和病理变化,也具有
抗肿瘤、抗基因突变、抗菌和微生物、抗炎和抗过敏等作
用;可以通过竞争性抑制来提高其他药物的生物利用度,
等等[1]。
目前对枳壳黄酮类成分提取和分离方法研究,主要有
水浴回流提取法[2]、醇或碱液提酸沉法[3]、索氏提取
法[4]、超声辅助提取法[5]和超临界流体萃取法[6]等方法。
这些提取和分离方法也各有优点,但同时也存在或耗能、
耗时、耗溶剂,或产率不高,或设备要求高等缺点。采取
微波辐射进行提取分离,可以克服上述缺点,同时具有效
率高、选择性强、节省时间、节省溶剂、节能、污染小等
优点,目前已应用到包括黄酮在内的几大类天然化合物的
提取与分离[7-8]。本实验在前人研究的基础上,采取在常压
条件下用微波萃取枳壳中的柚皮苷和新橙皮苷,考察溶剂、
微波萃取功率、提取时间、温度等因素对枳壳中柚皮苷、
新橙皮苷提取效果的影响,找出最佳提取工艺条件,为枳
壳中黄酮成分的提取分离提供实验依据。
1 仪器与试剂
DIONEX型高效液相色谱仪 (Dionex 戴安仪器公司) ,
包括 P680 高压泵、PDA—100 检测器、TCC—100 柱温箱、
ASI—100 自动进样器。XH—100A 微波催化合成 /萃取仪
(北京市祥鹄科技发展有限公司) ;SartoriusCP225D 十万分
之一电子分析天平;AB104—N型电子分析天平。
对照品柚皮苷 (中国药品生物制品检定所,批号
110722-200620,纯度 100%)、新橙皮苷 (西安旭煌技术有
限公司,批号 N-100302,纯度 98%)。液相用乙腈、甲醇
均为色谱纯,提取用甲醇为分析纯,水为超纯水。
枳壳样品购于安徽亳州药材专业市场。
2 实验方法与结果
2. 1 测定方法
2. 1. 1 色谱条件 Dikma C18色谱柱 (250 mm × 4. 6 mm,5
μm) ;乙腈-水 (20 ∶ 80) (用磷酸调节 pH 至 3)为流动
相;进样体积 20 μL;检测波长 283 nm;柱温30 ℃;体积
流量 1. 0 mL /min。
2. 1. 2 标准品溶液的制备 分别精密称取减压干燥至恒定
质量的柚皮苷和新橙皮苷标准品各 3. 0 mg,置 25. 00 mL量
瓶中,加甲醇至刻度,摇匀,得分别含柚皮苷和新橙皮苷
120 μg /mL的标准溶液。使用时,精密取 5. 00 mL 标准溶
液于 10. 00 mL量瓶中,加甲醇至刻度,摇匀,即得分别含
柚皮苷和新橙皮苷 60 μg /mL工作溶液。
2. 1. 3 供试品溶液的制备 精密称取枳壳样品粗粉 0. 2 g,
置于 100 mL三颈烧瓶中,精密加入相应的溶剂 50. 00 mL,
密塞,称定质量。将三颈烧瓶放入微波炉腔室中,接好装
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置,接通冷凝水,设置各参数,开启微波。萃取完成后,
取出三颈烧瓶放置至室温,称定质量,用相应的溶剂补足
减失的质量,摇匀,过滤,精密量取续滤液 5. 00 mL,置
25 mL量瓶中,加甲醇稀释至刻度,摇匀,备用。
2. 2 方法学考察
2. 2. 1 线性关系考察 分别取 1. 0、5. 0、10. 0、15. 0、
20. 0 μL柚皮苷和新橙皮苷的工作溶液注入高效液相色谱
仪中,进行色谱分析。以进样质量对峰面积进行线性回归,
作出校正曲线。柚皮苷标准曲线方程为:Y = 28. 217X -
0. 381 7 (r = 0. 997 8,n = 5) ,线性范围为0. 062 8 × 10 -6
~ 1. 256 × 10 -6 g;新橙皮苷标准曲线方程为:Y = 32. 922X
- 0. 269 0, (r = 0. 999 4,n = 5) ,线性范围为0. 072 4 ×
10 -6 ~ 1. 448 0 × 10 -6 g。见图 1。
1. 柚皮苷 2. 新橙皮苷
图 1 枳壳 (A)、新橙皮苷 (B)、柚皮苷 (C)
HPLC色谱图
2. 2. 2 精密度试验 分别吸取柚皮苷和新橙皮苷的工作溶
液各 20 μL,按上述色谱条件,分别进样 6 次,测定峰面
积,柚皮苷的 RSD 值为 0. 8% (n = 6) ;新橙皮苷的 RSD
值为 0. 9% (n = 6)。结果表明,此方法精密度良好。
2. 2. 3 重复性试验 精密称样品粗粉 0. 1 g 共 6 份,按
2. 1. 3项供试品溶液的制备方法制备供试品,按上述色谱
条件,每份分别进样 2 次进行测定。测定该枳壳样品中含
柚皮苷平均质量分数 4. 32%,RSD值为 1. 1% (n = 6) ;含
新橙皮苷平均质量分数为 2. 48%,RSD 值为 1. 3% (n =
6)。表明本方法重现性较好。
2. 2. 4 稳定性试验 精密取枳壳样品0. 152 8 g,照供试品
溶液制备方法制备供试品溶液,分别吸取同一供试品溶液
20 μL,按上述色谱条件,分别在 0、1、6、12、18、24 h
进样测定。测定峰面积,柚皮苷平均质量分数为 4. 27%,
RSD值为 0. 9% (n = 6) ;新橙皮苷平均质量分数为
2. 33%,RSD值为 0. 5% (n = 6)。结果表明,供试品溶液
在 24 h内稳定性良好。
2. 2. 5 加样回收试验 精密称取已测定 (含柚皮苷和新橙
皮苷分别约为 4. 32%和 2. 48%)的枳壳样品粗粉约 0. 1 g
共 6 份,在每一份中分别加入标准品柚皮苷约 4. 8 mg和新
橙皮苷约 2. 5 mg,按 2. 1. 3 项供试品溶液的制备方法制备
供试品,按上述色谱条件,分别取 20 μL 进样,照样品测
定项下进行测定。测定该枳壳样品中加样回收率柚皮苷为
92. 7%,RSD值为 2. 0% (n = 6) ;新橙皮苷为 88. 7%,
RSD值为 2. 3% (n = 6)。表明本方法准确度较好。
表 1 加样回收试验 (n =6)
成分
取样量 /
g
原有量 /
mg
加入量 /
mg
测定量 /
mg
回收率 /
%
平均回收
率 /%
(RSD /%)
0. 118 4 5. 114 9 4. 82 8. 983 1 90. 42
0. 107 1 4. 626 7 4. 78 8. 705 0 92. 54
柚皮苷
0. 112 1 4. 842 7 4. 81 8. 867 9 91. 87 92. 5
0. 108 5 4. 687 2 4. 80 8. 849 7 93. 28 (1. 3)
0. 112 4 4. 855 7 4. 79 9. 103 6 94. 38
0. 104 7 4. 523 0 4. 81 8. 648 9 92. 67
0. 102 5 2. 542 0 2. 51 4. 534 7 89. 76
0. 103 4 2. 512 6 2. 48 4. 456 4 89. 26
新橙皮苷
0. 101 8 2. 524 6 2. 50 4. 459 8 88. 76 88. 5
0. 110 4 2. 737 9 2. 46 4. 442 6 85. 47 (2. 1)
0. 101 3 2. 512 2 2. 50 4. 574 1 91. 26
0. 101 8 2. 524 6 2. 49 4. 347 2 86. 69
2. 3 样品的测定
2. 3. 1 萃取条件的正交优化 选取溶剂、微波萃取仪功
率、提取时间和提取温度为考察因素,以测得的柚皮苷和
新橙皮苷量为考察指标,进行 4 因素 3 水平正交实验
L9(3
4) ,选取最佳提取工艺参数。因素水平设计见表 2。
表 2 正交实验因素水平 L9(3
4)
水平
A
溶剂
B
微波萃取功率 /W
C
时间 /min
D
温度 /℃
1 甲醇 200 5 20
2 80%乙醇 400 10 40
3 95%乙醇 600 15 60
2. 3. 2 测定结果与分析 正交实验 9 个实验,每个实验分
别进行 2 次平行实验,共取枳壳样品 18 个,每个样品取枳
壳粗粉约 0. 2 g,以 3 个样品为一组,按 2. 1. 3 项供试品溶
液的制备和正交实验设计的相应条件分别进行处理、测定
每组柚皮苷和新橙皮苷的量的平均值。测定结果及结果分
析见表 3。
由表 3 可知各实验因素及其因素水平对枳壳中柚皮苷
和新橙皮苷的提取量大小的影响表现出一定的差异。无论
是对柚皮苷还是新橙皮苷的提取,4 因素的极差 R 值的大
小排序基本为 A > B > D > C;而且 4 个因素中,溶剂因素
的影响远远大于其他 3 个因素的影响。提取的优化条件为:
80%乙醇作溶剂,微波萃取仪功率 400 W,时间 10 min,
温度40 ℃,即 A2B2C2D2。同时就极差 R 大小来看,各实
验因素及其因素水平对柚皮苷的提取影响比对新橙皮苷的
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表 3 正交实验结果及结果分析
实验号 A B C D
平均质量分数 /%
柚皮苷 新橙皮苷
1 1 1 1 1 2. 59 1. 71
2 1 2 2 2 4. 38 2. 46
3 1 3 3 3 3. 76 2. 13
4 2 1 2 3 4. 04 2. 34
5 2 2 3 1 4. 27 2. 43
6 2 3 1 2 3. 91 2. 30
7 3 1 3 2 2. 62 1. 73
8 3 2 1 3 2. 56 1. 71
9 3 3 2 1 2. 17 1. 53
柚皮苷
K1 10. 73 9. 25 9. 06 9. 03
K2 12. 22 11. 21 10. 59 10. 91
K3 7. 35 9. 84 10. 65 10. 36
极值 R 1. 62 0. 65 0. 53 0. 63
新橙皮苷
K1 6. 30 5. 78 5. 72 5. 67
K2 7. 07 6. 60 6. 33 6. 49
K3 4. 97 5. 96 6. 29 6. 18
极值 R 0. 51 0. 27 0. 20 0. 27
影响更大。分析其可能的原因,一是可能柚皮苷和新橙皮
苷在微波作用下热稳定性不同;另一个可能的原因是两者
的溶解度有一定的差异。
用方差分析对实验结果进行验证,考察其显著性,分
析结果见表 4。
以柚皮苷为考察对象,误差为最小的离差平方和
0. 54,自由度为 2 + 2 = 4,F0. 05(2,4)= 6. 94。由表 6 可知,
FA = 7. 69 > F0. 05(2,4)= 6. 94,所用溶剂为显著影响因素;
F0. 05(2,4)= 6. 94 > FB = 1. 24 > FD = 1. 15 > FC = 1. 00,微波
萃取仪功率、萃取时间、萃取温度均为不显著因素。以新
橙皮苷为考察对象,由表 4 可知,误差为最小的离差平方
和 0. 08,自由度为 2 + 2 = 4,F0. 05(2,4)= 6. 94;FA =
9. 50 > F0. 05(2,4)= 6. 94;F0. 05(2,4)= 6. 94 > FB = 1. 62 >
FD = 1. 50 > FC = 1. 00,也得到所用溶剂为显著影响因素,
微波萃取仪功率、萃取时间、萃取温度均为不显著因素。
从方差的观点来看,无论是对柚皮苷还是对新橙皮苷,微
波辅助提取的优化条件均为 A2B2C2D2,即 80%乙醇作溶
剂,微波萃取仪功率 400 W,时间 10 min,温度40 ℃;只
是各因素对柚皮苷和新橙皮苷影响的程度有一定的差别。
分析其原因可以得到与直观分析一致的结论。
表 4 方差分析
成分 变异来源 离差平方和 自由度 均方 F值 F0. 05(2,4) 显著性
A (溶剂) 4. 15 2 2. 08 7. 69 6. 94 *
B (功率) 0. 67 2 0. 34 1. 24
柚皮苷 C (时间) 0. 54 2 0. 27 1. 00
D (温度) 0. 62 2 0. 31 1. 15
误差 0. 54 4
A (溶剂) 0. 76 2 0. 36 9. 50 6. 94 *
B (功率) 0. 13 2 0. 07 1. 62
新橙皮苷 C (时间) 0. 08 2 0. 04 1. 00
D (温度) 0. 12 2 0. 06 1. 50
误差 0. 08 4
3 结论
本实验采用微波辅助提取的方法,对枳壳中柚皮苷和
新橙皮苷提取条件进行了研究。实验结果表明,无论是对
柚皮苷还是新橙皮苷,微波提取的优化工艺条件是:80%
乙醇作溶剂,微波萃取仪功率 400 W,提取时间 10 min,
提取温度40 ℃。与回流提取法的 2 h 相比,提取时间大大
缩短,效率有了明显的提高。与索氏提取、超声辅助提取
等方法比,也降低了提取温度,保证了黄酮成分热稳定性
的要求;同时优选 80%乙醇作提取溶剂,可以降低其他有
机溶剂残留毒性。与文献比较[9],所获得的优化工艺条件
有的参数是相同的,也有些参数有一定的差别,这是由于
实验设置的因素和水平不同所致。本实验同时考察枳壳中
成分量比较高的两种成分,更能反映优化工艺条件的意义。
此方法简便、准确、可靠、快速、实用,对正确评价枳壳
中黄酮成分的内在品质以及芸香科其他天然药物中功能性
成分的提取、分离及分析方法的建立具有一定的参考与借
鉴作用。
参考文献:
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妇科复方抗菌消炎泡腾片的成型工艺研究
孙淑萍1, 吴少云1* , 李胜利2, 张 慧1
(1. 皖南医学院,安徽 芜湖 241002;2. 亳州市华佗中医院,安徽 亳州 236800)
收稿日期:2012-05-10
基金项目:芜湖市科技局重大科技项目 (R80188)
作者简介:孙淑萍 (1974—) ,女,硕士,讲师,研究方向:药物新剂型新技术、功能性化妆品的研发。Tel: (0553)3932622
* 通信作者:吴少云 (1960—) ,男,副教授,研究方向:临床药学。Tel: (0553)3932622
摘要:目的 对妇科复方抗菌消炎泡腾片的处方及制备工艺进行研究。方法 采用非水制粒法、固体分散体技术、酸
碱分别制粒、再混合压片法制备,以片剂的 pH值、发泡量、崩解时间、硬度及颗粒的硬度、流动性、压片难易为指
标,采用单因素试验优选成型工艺条件,对妇科复方抗菌消炎泡腾片的处方进行筛选。结果 乳糖和甘露醇为稀释
剂,十二烷基硫酸钠、吐温-80 加到 7%的 PVP75%乙醇溶液作为黏合剂,黄连素与碳酸氢钠一起用 PEG6000 进行包
裹。结论 经过优化后的处方和制备工艺制备的妇科复方抗菌消炎泡腾片各项指标符合 《中国药典》规定,工艺重
现性好。
关键词:妇科复方抗菌消炎泡腾片;成型工艺;制备
中图分类号:R944. 9 文献标志码:B 文章编号:1001-1528(2013)02-0423-04
泡腾片是指含有碳酸氢钠 (NaHCO3)和有机酸,遇
水可产生气体而呈泡腾状的片剂。按给药途径可分为内服
泡腾片和外用泡腾片。阴道泡腾片属于外用泡腾片。阴道
泡腾片置于阴道中,产生大量泡沫,增加了药物与阴道、
宫颈黏膜皱褶部位的接触,能够充分发挥药物治疗作用,
克服了栓剂基质熔融后连同药物一块流失,影响疗效,污
染衣服,给患者带来不适感觉的缺点。妇科复方抗菌消炎
泡腾片由蛇床子、金银花、薄荷油、冰片、黄连素、壳聚
糖等中药制备而成,具有清热燥湿、杀虫止痒等功效,主
要用于各类阴道炎的治疗,本实验对其处方和成型工艺进
行研究。
1 药物与仪器
1. 1 药物 十二烷基硫酸钠、吐温-80、甘露醇、乳糖、
酒石酸 (上海山浦化工有限公司) ;聚乙二醇 6000、硼酸、
β-CD、硬脂酸钠、75%乙醇、聚乙烯吡咯烷酮 K30 (天津
市百世化工有限公司) ;碳酸氢钠 (上海虹光化工厂) ;羧
甲基淀粉钠 (Aladdin Chemistry Co. ) ;黄连素精粉 (成都
市医药工业有限公司) ;壳聚糖 (南京博特化工贸易有限
公司) ;薄荷油 (国药集团化学试剂有限公司) ;冰片 (株
洲松本林化有限公司) ;蛇床子、金银花 (亳州药材市
场)等。
1. 2 仪器 PH 计 (上海精科)、单冲压片机 (海安县惠
源制药装备有限公司)、电子分析天平 (上海良平仪器仪
表有限公司)、粉碎机 (青州市富尔康制药机械有限公
司)、药筛 (镇江市海天化验设备有限公司)、SHB-Ⅲ循环
水式多用真空泵、DZF—6030A 型真空干燥箱、GZX—
9246MBE数显鼓风干燥箱 (上海一恒科学仪器有限公司)、
DF—101B型集热式磁力搅拌器 (江苏金坛大地自动化仪
器厂)、GKC型数显控温水浴锅与 KQ3200E 型超声波清洗
器 (上海浦东电理仪器厂)、挥发油提取器 (北京中西泰
安技术服务有限公司)、荣事达电冰箱 (合肥荣事达电冰
箱有限公司)等。
2 方法与结果
2. 1 制备工艺的筛选
2. 1. 1 浸膏粉的制备
2. 1. 1. 1 金银花浸膏粉的制备 根据绿原酸的结构和性
质,初步判定提取过程中影响因素有:含醇量、醇用量、
提取时间和提取次数。采用 HPLC 法,以绿原酸得率为指
标,采用正交实验对条件进行优化。选用正交表 L9(3
4)。
结果优化的最佳条件为:用 75%的乙醇回流提取 3 次,分
别用 10、8、6 倍量 75%乙醇,每次提取 1 h。
称取金银花 500 g,用 75%的乙醇,回流提取 3 次,分
别用 10、8、6 倍量 75%乙醇,每次提取 1 h,趁热用三层
纱布过滤,合并滤液,用旋转蒸发仪浓缩滤液,然后置水
浴锅上浓缩至稠膏,50 ~ 60 ℃真空干燥 (- 0. 1 MPa) ,粉
碎成过 80 目筛细粉,备用。
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