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东北铁线莲中抗肿瘤活性成分的提取工艺优选



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用乙醇-水体系作为提取溶媒,既保证了有效成分的
溶解度,又有利于样品吸热升温。试验中发现物料
粉碎程度对提取效率影响很大,粒径减小,药材与提
取溶剂接触的表面积增大,促进有效成分的溶出、
扩散。
[参考文献]
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[责任编辑 仝燕]
[收稿日期] 20121108(015)
[第一作者] 金晨,在读硕士,从事天然药物活性成分研究,Tel:0791-88607657,E-mail:last59@ sina. com
[通讯作者] * 张武岗,副教授,从事天然产物活性成分研究及中药质量标准研究,Tel:0791-87119650,E-mail:zwgchf98@ foxmail. com;
* 唐琍萍,主管药师,从事药事管理及中药质量标准研究,Tel:0791-86361304,E-mail:tanglipingnc@ sina. com
东北铁线莲中抗肿瘤活性成分的提取工艺优选
金晨1,2,翟兴英1,4,李翔1,2,张武岗1,2* ,唐琍萍3* ,张凌1,冯育林1,2,杨世林1,2
(1. 江西中医学院,南昌 330006;2. 中药固体制剂制造技术国家工程研究中心,南昌 330006;
3. 江西中医学院附属医院,南昌 330000;4. 北京中医药大学,北京 100102)
[摘要] 目的:建立东北铁线莲中抗肿瘤活性成分 W2[3-O-α-L-吡喃鼠李糖-(1→6)-β-D-吡喃葡萄糖-(1→4)-β-D-吡喃
葡萄糖-(1→4)-β-D-吡喃核糖-(1→3)-α-L-吡喃鼠李糖-(1→2)-α-L-吡喃阿拉伯糖齐墩果酸皂苷]的提取工艺。方法:以 W2
提取量为指标,采用 HPLC测定 W2 含量,通过正交试验和单因素试验考察提取溶媒、提取时间、料液比、提取次数对提取工艺
的影响,确定 W2 最佳提取工艺。结果:最佳提取工艺为 30%乙醇提取 2. 5 h,料液比 1∶ 12,提取 2 次。结论:优选的提取工艺
合理、稳定、可行,为东北铁线莲后续研究提供实验依据。
[关键词] 东北铁线莲;提取工艺;齐墩果酸皂苷;正交试验;高效液相色谱法
[中图分类号] R283. 6 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2013)08-0033-04
[doi] 10. 11653 /syfj2013080033
Optimization of Extraction Process of Anti-tumor Active
Ingredient in Clematis manshurica Rupr
JIN Chen1,2,ZHAI Xing-ying1,4,LI Xiang1,2,ZHANG Wu-gang1,2* ,
TANG Li-ping3* ,ZHANG Ling1,FENG Yu-lin1,2,YANG Shi-lin1,2
(1. Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine (TCM) ,Nanchang 330006,China;
2. National Pharmaceutical Engineering Center for Solid Preparation of Chinese
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Herbal Medicine,Nanchang 330006,China;
3. Affiliated Hospital of Jiangxi University of TCM,Nanchang 330000,China;
4. Beijing University of Chinese Medicine,Beijing 100102,China)
[Abstract] Objective:To establish extraction technology for anti-tumor active ingredient of W2[3-O-α-
L-pyran rhamnose- (1→ 6)-β-D-glucopyranosyl- (1→ 4)-β-D-glucopyranosyl- (1→ 4)-β-D-ribopyranose-
(1→3)-α-L-pyran rhamnose- (1 → 2)-α-L-arabinopyranosyl oleanolic acid saponins] from Clematis
manshurica Rupr. Method:With the content of W2 as index,which was determined by HPLC,effects of
extraction time, extraction solvent, liquid-solid ratio and extraction times on extraction technology were
investigated by single factor test and orthogonal test, then to determine optimum technology of W2. Result:
Optimum extraction process of W2 was as following:reflux extracted 2 times with 12 times the amount of 30%
ethanol,2. 5 hours per time. Conclusion:Optimized technology was reasonable,stable and feasible,which
could provide a experimental basis for the follow-up research of C. manshurica Rupr.
[Key words] Clematis manshurica Rupr; extraction process; oleanolic acid saponins; orthogonal
experiment;HPLC
东北铁线莲具有祛风湿、通经络之效,作为威灵
仙的基原植物收载于 2010 年版《中国药典》,其主
要成分包括皂苷类、木脂素类、生物碱类、酚苷类、内
酯及有机酸等[1-5]。现代药理研究表明,其具有抗
肿瘤、抗菌消炎、降血糖、利胆、抗利尿、止痛等作
用[6-7]。前期研究发现,东北铁线莲提取物中 W2
[3-O-α-L-吡喃鼠李糖-(1→ 6)-β-D-吡喃葡萄糖-
(1→4)-β-D-吡喃葡萄糖-(1→ 4)-β-D-吡喃核糖-
(1→3)-α-L-吡喃鼠李糖-(1→2)-α-L-吡喃阿拉伯糖
齐墩果酸皂苷]对肝癌细胞 SMMC-7721 具有显著的
抑制作用。本实验以 W2 提取量为指标,采用正交
试验和单因素试验优选东北铁线莲的提取工艺,为
其大规模生产提供参考。
1 材料
Agilent 1100 系列手动高效液相色谱仪(美国安
捷伦) ,COSMOSIL C18 ODS 色谱柱(4. 6 mm × 250
mm,5 μm,日本半井) ,AUW-220D 型 1 /10 万分析
天平(日本岛津) ,BS124S型 1 /万电子分析天平(德
国赛多利斯) ,Millipore Simplicity 型超纯水器(美国
密理博) ,RT-02B型二两装粉碎机(台湾荣聪)。
W2 对照品(自制,经蒸发光散射检测器检测,
纯度≥95%) ,东北铁线莲(辽宁产,厦门仁泽堂代
理,经江西中医学院刘庆华副教授鉴定为毛茛科铁
线莲属植物东北铁线莲 Clematis manshurica Rupr.
的干燥根) ,甲醇为色谱纯,水为超纯水,其他试剂
均为分析纯。
2 方法与结果
2. 1 碱水解工艺 在前期研究中已确定东北铁线
莲的碱水解工艺,即将提取液置于 65 ℃减压浓缩至
无醇味,调配成含生药量 0. 3 g·mL -1的预水解液,
每 10 g生药的预水解液加入 10 mol·L -1氢氧化钠 2
mL,于 85 ℃以上磁力搅拌加热反应 3 h,反应完毕
后调至 pH 6 ~ 7,即得。
2. 2 含量测定
2. 2. 1 对照品溶液的制备 称取已恒重的 W2 适
量,加甲醇配制成质量浓度分别为 0. 459,0. 324,
0. 259,0. 194,0. 188,0. 130,0. 065,0. 032 g·L -1的对
照品溶液。
2. 2. 2 供试品溶液的制备 准确称取东北铁线莲
药材样品(根部经药材粉碎机粉碎后过 2 号筛,下
同)10 g,置具塞锥形瓶中,加 70%甲醇 100 mL,密
塞,超声提取(300 W,50 kHz)30 min,放冷,过滤,按
2. 1 项下方法处理,碱水解液稀释 10 倍后待测,
即得。
2. 2. 3 色谱条件与系统适用性试验 COSMOSIL
C18 ODS色谱柱(4. 6 mm × 250 mm,5 μm) ,柱温 25
℃,流速 1 mL·min -1,进样量 20 μL,流动相甲醇
(A)-水(B)梯度洗脱(0 ~ 15 min,70% A;15 ~ 30
min,85%A) ,理论塔板数按W2 计算大于 5 000。见
图 1。
2. 3 方法学考察
2. 3. 1 线性关系考察 精密量取 2. 2. 1 项下系列
质量浓度对照品溶液,按 2. 2. 3 项下色谱条件测定,
以峰面积为纵坐标,W2 进样量为横坐标,得回归方
程 Y = 193. 09X - 103. 65(R2 = 0. 999) ,表明 W2 进
样量在 0. 648 ~ 9. 184 μg与峰面积线性关系较好。
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A.对照品;B.供试品;1. W2
图 1 东北铁线莲 HPLC
2. 3. 2 精密度试验 精密吸取对照品溶液(0. 259
g·L -1) ,按 2. 2. 3 项下方法检测,重复进样 6 次,结
果峰面积 RSD 0. 99%,表明仪器精密度较高。
2. 3. 3 稳定性试验 准确称取东北铁线莲样品适
量,按 2. 2. 2 项下方法制备供试品溶液,按 2. 2. 3 项
下方法检测,分别于 0,2,4,8,12,24 h 各进样 1 次,
结果峰面积 RSD 1. 50%,表明供试品溶液在 24 h内
较为稳定。
2. 3. 4 重复性试验 精密量取同一供试品溶液 6
份,按 2. 2. 3 项下方法检测,结果峰面积 RSD
1. 43%,表明该方法重复性良好。
2. 3. 5 加样回收试验 准确称取东北铁线莲样品
9 份,每份 2 g,等分为 3 组,每组依次加入 W2 对照
品 2. 2,4. 4,6. 6 mg,按 2. 2. 2 项下方法制备供试品
溶液,按 2. 2. 3 项下方法检测,结果平均回收率
99. 71%,RSD 1. 08%,表明该方法较为稳定可靠。
2. 4 单因素试验考察[8]
2. 4. 1 提取溶媒 准确称取东北铁线莲样品每份
10 g,分别用水和体积分数为 30%,50%,70%,95%
的乙醇溶液 100 mL加热回流提取 2 h,提取 1 次,过
滤,按 2. 1 项下方法碱水解,碱水解液稀释 10 倍,按
2. 2. 3 项下方法检测,结果 W2 提取量分别为 1. 77,
3. 32,3. 72,3. 64,1. 99 mg·g -1。故选取 50%乙醇。
2. 4. 2 提取时间 准确称取东北铁线莲样品 10 g,
分别用 50%乙醇 100 mL 加热回流提取 1,1. 5,2,
2. 5,3 h,其他操作同 2. 4. 1 项,结果W2 提取量分别
为 3. 15,3. 34,3. 35,3. 43,2. 81 mg·g -1。故确定提
取时间 2. 5 h。
2. 4. 3 料液比 准确称取东北铁线莲样品 5 份,每
份 10 g,分别用 50%乙醇 60,80,100,120,150 mL 加
热回流提取 2. 5 h,其他操作同 2. 4. 1 项,结果 W2
提取量分别为 2. 27,4. 75,3. 98,3. 90,3. 74 mg·g -1。
故选取料液比 1∶ 8。
2. 4. 4 提取次数 准确称取东北铁线莲样品 5 份,
每份 10 g,加 50%乙醇 80 mL加热回流提取 2. 5 h,
分别提取 1,2,3,4,5 次,其他操作同 2. 4. 1 项,结果
W2 提取量分别为 3. 34,0. 96,0. 30,0. 28,0. 28 mg·
g -1。故确定提取 2 次。
2. 5 正交试验优选 准确称取东北铁线莲样品 9
份,每份 10 g,以 W2 提取量为指标,选取乙醇体积
分数、提取时间及料液比为考察因素,按正交试验安
排进行提取,每份药材提取 2 次,因素水平见表 1,
试验安排及结果见表 2,方差分析见表 3。
表 1 东北铁线莲中抗肿瘤活性成分W2 提取
工艺正交试验因素水平
水平
A
乙醇体积分数 /%
B
提取时间 /h
C
料液比
1 70 2. 5 1∶ 12
2 50 2 1∶ 10
3 30 1. 5 1∶ 8
表 2 东北铁线莲中抗肿瘤活性成分W2 提取工艺正交试验安排
No. A B C D(空白)
W2 提取量
/mg·g - 1
1 1 1 1 1 4. 29
2 1 2 2 2 3. 62
3 1 3 3 3 2. 20
4 2 1 2 3 3. 36
5 2 2 3 1 2. 18
6 2 3 1 2 4. 29
7 3 1 3 2 3. 46
8 3 2 1 3 3. 10
9 3 3 2 1 3. 91
K1 3. 37 3. 70 3. 89 3. 46
K2 3. 28 2. 97 3. 63 3. 79
K3 3. 49 3. 47 2. 61 2. 89
R 0. 21 0. 73 1. 28 0. 90
表 3 W2 提取量方差分析
方差来源 SS f F P
A 0. 069 2 0. 056 > 0. 05
B 0. 849 2 0. 691 > 0. 05
C 2. 741 2 2. 232 > 0. 05
D(误差) 1. 254 2
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金晨,等:东北铁线莲中抗肿瘤活性成分的提取工艺优选
由直观分析可知,各因素对提取工艺的影响顺
序为 C > B > A;方差分析显示各因素对提取工艺的
影响均无显著性差异;最佳提取工艺为 C1B1A3,即
加 12 倍量 30%乙醇回流提取 2. 5 h,提取 2 次。
2. 6 工艺验证 准确称取东北铁线莲样品 3 份,每
份 100 g,按优选的工艺进行提取,提取液过滤,于
65 ℃减压浓缩至无醇味,结果 W2 提取量分别为
5. 54,5. 64,5. 58 mg·g -1;出膏率 38. 88%,浸膏中
W2 纯度 1. 45%;说明优选的工艺较稳定且提取效
率较高。
3 讨论
目前,东北铁线莲提取物的含量测定多以齐墩
果酸为指标,以反映药材质量[9],前期药理研究表
明,W2 为东北铁线莲中主要抗肿瘤成分,故本实验
以 W2 提取量为主要考察指标,可更有针对性的揭
示东北铁线莲的抗肿瘤活性和质量。东北铁线莲常
见的提取方法有微波提取[10]、超声提取[11]、加热回
流提取等,但前两者不太适应工业生产的要求,因此
本实验选择乙醇加热回流提取法,建立和优选了一
整套完备的提取方案,为东北铁线莲抗肿瘤活性物
质的工业生产提供实验依据。
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[责任编辑 仝燕
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