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飞龙掌血总生物碱提取工艺研究



全 文 :65
第 1 7 卷 第 1 1 期
2015 年 11 月
辽 宁 中 医 药 大 学 学 报
JOURNAL OF LIAONING UNIVERSITY OF TCM
Vol. 17 No. 11
Nov .,2015
飞龙掌血别名见血飞,为芸香科飞龙掌血属
植物飞龙掌血(Toddalia asiatica Lam)的干燥的
根或根皮,始载于《植物名实图考》。味辛,微苦,
性温;入肝、肺经。是贵州苗族习用药材,分布于
在我国西南、华南、印度等亚洲地区及非洲、大洋
洲。功可散瘀止血、祛风除湿、消肿解毒、止痛、接
骨、解表。主治感冒、胃气痛、胸胁痛、风湿性关节
炎、跌打损伤、月经不调、腰腿痛、牙痛、痢疾、疟
疾、劳伤吐血、疮疖肿痛、毒蛇咬伤、外伤出血 [1-2]。
现代研究表明其具有抗 A 型流感病毒活性、抑制
白色念珠菌、痢疾杆菌等细菌、抗心肌缺血等作
用 [3-6],研究前景广阔。在飞龙掌血药材分离得到
的化合物中生物碱占 54.5%[7],总生物碱作为一个
有效部位群,有明显的抗炎、镇痛、止血活性 [8-9]。
近年来,国内外对飞龙掌血的研究主要在含量测
定及药理学作用方面,但尚无优选飞龙掌血总生
物碱提取工艺研究的报道。酸性染料比色法可对
总有效部位进行含量测定,已有用于飞龙掌血提
取物中总生物碱含量的测定 [10]。本工艺以总生
物碱含量为指标,采用单因素和正交试验法,确
定了最佳提取工艺,对飞龙掌血药材的开发利用
具有重要意义。
1 仪器与试药
紫 外 - 可 见 分 光 光 度 计(WFZ UV— 2100
型,尤尼柯仪器有限公司);分析天平(XS225A
型,瑞 士 普 利 赛 斯 公 司);可 控 硅 恒 温 水 浴 锅
(GKC21CR4 型,上海锦屏仪器仪表有限公司);
氮气吹扫仪(MD200-2 型,杭州奥盛仪器有限公
司) ;超声波清洗仪(MODEL HN1006 型,中国华
南超声设备厂)。
柠檬酸固体、溴百里香草酚蓝、十二水磷酸氢
二钠(天津市大茂化学试剂厂);乙醇、甲醇(天津
市百世化工有限公司);三氯甲烷(衡阳市凯信化
工试剂有限公司) ;氢氧化钠(广州市海珠区化学
试剂厂);无水硫酸钠(天津市致远化学试剂有限
公司);盐酸小檗碱对照品(批号:0713-200208,
飞龙掌血总生物碱提取工艺研究
刘思艺,谷悦,赵俐婷,叶嘉敏,赵钟祥,张蕾,卢丽萍
(广州中医药大学中药学院,广东 广州 510006)
摘 要:目的:优选飞龙掌血总生物碱的提取工艺。方法:以酸性染料比色法测定的总生物碱含量为指标,采
用单因素和正交试验法,考察液料比、乙醇体积分数、提取温度对提取工艺的影响,确定最佳提取工艺。结果:各因
素对乙醇回流提取工艺的影响顺序为提取温度、液料比、乙醇体积分数,最佳提取工艺为用25倍量75%乙醇,75 ℃
回流提取40 min。结论:优选的提取工艺稳定可行,提取率高,为飞龙掌血资源的充分利用提供实验依据。
关键词:飞龙掌血;总生物碱;正交试验;提取工艺
中图分类号:R284.2 文献标志码:A 文章编号:1673-842X (2015) 11- 0065- 03
收稿日期:2015-03-16
基金项目:广东省省级大学生创新实验项目(1057213014)
作者简介:刘思艺(1993-),女,广东广州人,本科学生,研究方向:中药质量控制。
通讯作者:卢丽萍(1974-),女,广东广州人,高级实验师,硕士,研究方向:中药质量标准研究。
Study on the Optimization of Extraction Process of Total
Alkaloids in Toddalia asiatica Lam
LIU Siyi,GU Yue,ZHAO Liting,YE Jiamin,ZHAO Zhongxiang,ZHANG Lei,LU Liping
(Guangzhou University of Chinese Medicine,Guangzhou 510006,Guangdong,China)
Abstract:Objective:To optimize the extraction process of total alkaloids in Toddalia asiatica. Methods:
With extraction amount of total alkaloids determined by acid dye colorimetry as index,effect of solid-liquid
ratio,ethanol concentration,extraction temperature,the best process was screened by single factor and
orthogonal experimental design. Results:The influencing order of each factor on ethanol reflux extraction
process was extraction temperature,solid-liquid ratio,ethanol concentration. The optimum extraction
process is as following:extracted 40 min with 25 times the amount of 75% ethanol at 75 ℃ . Conclusion:
Optimized technology is stable and feasible with high extraction rate,and it provides the experimental basis
for full use of Toddalia asiatica.
Key words:Toddalia asiatica Lam;total alkaloids;orthogonal experimental design;extraction process
DOI:10.13194/j.issn.1673-842x.2015.11.020
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中国药品生物制品鉴定所),所用试剂均为分析
纯。
飞龙掌血药材购自广州致信中药饮片有限公
司,经广州中医药大学周劲松副教授鉴定为芸香
科植物飞龙掌血(Toddalia asiatica Lam)的干燥
根。
2 方法与结果
2.1  测定方法的建立
2.1.1 溶液的配制[10]
(1)酸性染料溶液的制备:精密称取 62.5 mg
溴百里香草酚蓝于 250 mL 容量瓶中,加入 2.0 mL
0.05 mol·L-1 NaOH 溶液,用蒸馏水定容至刻度,摇
匀备用。
(2)缓冲溶液的制备:称取适量十二水磷酸氢二钠
和柠檬酸固体,用水充分溶解,配制浓度为0.2 mol·L-1
的磷酸氢二钠溶液及 0.1 mol·L-1 的柠檬酸溶液,将
磷酸氢二钠溶液作为碱溶液加入柠檬酸溶液中调配
pH 为 5.5 的缓冲液,摇匀备用。
(3)对照品溶液的制备:取小檗碱对照品适量,
精密称定,置棕色量瓶中,加甲醇溶解并稀释成每毫
升含小檗碱 50 μg 的对照品溶液。精密吸取浓度为
50 μg·mL-1 小檗碱对照品溶液 3.0 mL,空气吹干
后精密加入酸性染料溶液 4.0 mL 及缓冲液 4.0 mL,
用 10.0 mL 氯仿萃取,取氯仿层(无水硫酸钠除去水
分),用氯仿稀释并定容至 10 mL。
(4)供试品溶液的制备:取飞龙掌血药材粉末
(40 目)约 1.0 g,精密称定,按单因素实验和正交试
验中不同的提取条件进行提取,滤液置 25 mL 量瓶
中,滤渣和滤纸用 75% 乙醇洗涤,洗液并入同一量
瓶中,用 75% 乙醇定容至刻度,摇匀,即得。精密吸
取药材储备液 0.5 mL,自空气吹干后按对照品溶液
的制备方法操作,备用。
(5)阴性溶液的制备:精密吸取酸性染料溶液
4.0 mL及缓冲溶液4.0 mL,用10.0 mL氯仿萃取(无水
硫酸钠除去水分),取氯仿层,用氯仿定容至10 mL。
2.1.2 专属性和测定波长
分别取对照品溶液、供试品溶液和阴性溶液
进行全扫描,记录吸收曲线,对照品和供试品的
吸收曲线形状一致,均在波长 418 nm 处有最大
吸收,阴性溶液无干扰,故选择 418 nm 为测定波
长。
2.1.3 标准曲线的绘制
精密吸取小檗碱对照品储备液(50 μg·mL-1)
0.6、1.2、1.8、2.4、3.0、3.6 mL 于锥形瓶中,空气吹干,
按“2.1.1(3)”操作,418 nm 处测定吸光度。以吸
光度为纵坐标,浓度为横坐标绘制标准曲线,得回
归方程为 Y=0.044X+0.050,r =0.9991。
2.1.4 精密度试验
取同一份对照品溶液,于 418 nm 处连续测定吸
光度 6 次,计算吸光度的 RSD 为 0.8%。结果显示精
密度良好。
2.1.5 重复性试验
精密吸取药材提取液 0.5 mL,平行 6 份,空气吹
干,按“2.1.1(3)”方法操作,418 nm 处测定吸光度,
按外标一点法计算总生物碱含量的 RSD 为 3.5%。
2.1.6 稳定性试验
精密吸取对照品储备液 3.0 mL,依法显色后
放置 0、0.5、1、2、3、4 h,测定吸光度。结果表明,
溶液显色后 4 h 内基本稳定,其吸光度的 RSD 值为
2.3%。
2.2  提取工艺优化
2.2.1 提取方法选择
(1)酸水冷浸提取:取飞龙掌血药材粉末(40
目)约 1.0 g,精密称定,用 10 倍量 1.0% 硫酸浸泡
24 h,滤过,用 1.0% 硫酸定容至 25 mL,吸取 0.5 mL,
空气吹干,根据“2.1”项下方法测定总生物碱含量。
(2)酸水冷浸醇沉:取上述酸水冷浸提取液
10 mL,用NaOH溶液调pH=9,缓慢搅拌加入50 mL
95%乙醇,放置过夜,滤去沉淀,用水定容至100 mL,
吸取 0.5 mL,空气吹干,根据“2.1”项下方法测定总
生物碱含量,回收乙醇,浓缩药液,计算出膏率。
(3)超声提取:取药材粉末(40 目)约 1.0 g,精
密称定,加入 75% 乙醇 10 mL,浸泡过夜(16 h)后超
声处理 20 min,放冷,滤过,滤液置 25 mL 量瓶中,滤
渣和滤纸用 75% 乙醇洗涤,洗液并入同一量瓶中,
用 75% 甲醇定容至刻度,吸取 0.5 mL,空气吹干,根
据“2.1”项下方法测定总生物碱含量。
(4)回流提取:取药材粉末(40 目)约 1.0 g,精
密称定,加入 10 倍量 75% 乙醇于 80 ℃水浴回流提
取 1 h(×1 次),滤过,滤液置 25 mL 量瓶中,药渣与
滤纸用 75% 乙醇洗涤后并入滤液,用 75% 乙醇定容
至 25 mL。吸取 0.5 mL,空气吹干,根据“2.1”项下
方法测定总生物碱含量。
结果表明,酸水冷浸、酸水冷浸醇沉、醇超声
提取、醇回流提取的飞龙掌血生物碱含量分别是
6.0、3.2、8.2、9.2 mg·g-1。因此采用乙醇加热回流
提取进一步通过单因素循环和正交试验进行优
化。
2.2.2 单因素考察
结果见表 1。
表 1 单因素考察结果
液料比
总生物碱
(mg·g-1)
乙醇
浓度
总生物碱
(mg·g-1)
提取
温度
总生物碱
(mg·g-1)
提取时间
总生物碱
(mg·g-1)
提取
次数
总生物碱
(mg·g-1)
8∶1 6.42 10% 4.61 60 ℃ 8.93 40 min 9.60 1 次 9.60
10∶1 8.04 30% 5.71 70 ℃ 8.73 60 min 9.79 2 次 10.98
15∶1 6.88 50% 6.72 80 ℃ 9.37 90 min 8.45 3 次 10.48
20∶1 9.93 75% 9.31 90 ℃ 8.28 120 min 8.99
95% 6.35 150 min 10.23
(1)液料比的考察:取药材粉末(40 目)1.0 g,
精密称定,液料比分别为 8∶1、10∶1、15∶1、20∶1,
用 75% 乙 醇 于 80 ℃ 水 浴 回 流 提 取 1 h(×1 次),
过滤,药渣与滤纸用 75% 乙醇洗涤后并入滤液,用
75% 乙醇定容至 25 mL。结果表明,当液料比为 20∶
1 时,总生物碱的提取率最高。
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(2)乙醇体积分数的考察:取药材粉末(40
目)1.0 g,精密称定,分别于 80 ℃水浴中,用 10 倍
量 10%、30%、50%、75%、95% 乙醇回流提取 1.0 h
(×1 次)。结果表明,从飞龙掌血中提取生物碱
类化合物的乙醇体积分数为 75% 明显优于其它
设定组。
(3)提取温度的考察:取药材粉末(40 目)1.0 g,
精密称定,分别于 60、70、80、90 ℃水浴中用 20 倍量
75% 乙醇回流提取 1.0 h(×1 次)。结果表明,水浴
温度升高有利于生物碱的溶出,在 80~90 ℃可获得
最佳提取效果。
(4)提取时间的考察:取药材粉末(40 目)1.0 g,
精密称定,于 80 ℃水浴中,用 20 倍量 75% 乙醇回流
提取 40、60、90、120 和 150 min(×1 次)。结果表明,
飞龙掌血生物碱类成分溶出迅速,40 min 已溶出完
全。
(5)提取次数的考察:取药材粉末(40 目)1.0 g,
精密称定,于 80 ℃水浴中,用 20 倍量 75% 乙醇分别
回流提取 1、2、3 次,每次提取 40 min。结果表明,提
取次数对总生物碱浸出率无明显差异。
2.2.3 正交试验
根据单因素试验结果,设计如表 2 所示的因素
水平进行正交试验,采用 Spss 20.0 统计软件处理,结
果见表 3 和表 4。
表 2 因素水平表
水平因素
A B C
料液比 乙醇体积分数(%) 提取温度(℃)
1 1∶15 70 75
2 1∶20 75 80
3 1∶25 80 85
表 3 正交试验数据表
试验号
因素 总生物碱含量
(mg·g-1)A B C
1 1 1 1 7.73
2 1 2 2 7.19
3 1 3 3 5.54
4 2 1 2 8.88
5 2 2 3 6.82
6 2 3 1 8.96
7 3 1 3 7.25
8 3 2 1 10.95
9 3 3 2 9.67
k1 6.82 7.96 9.21
k2 8.22 8.32 8.58
k3 9.29 8.06 6.54
R 2.47 0.36 2.67
表 4 方差分析结果
方差来源 离差平方和 自由度 均方 F 值 P 值
液料比 9.206 2 4.603 14.10 0.0660
乙醇浓度 0.214 2 0.1070 0.3280 0.7530
温度 11.74 2 5.870 17.98 0.0530
误差 0.6530 2 0.3260
注:F0.05(2,2)=19.00。
由表 4 可见各因素对飞龙掌血总生物碱含量
的影响为 C>A>B,最佳水平组合为 A3B2C1。由表 5
的方差分析结果可见 A、B 和 C 因素的影响显著性
不大,由 Duncan 多重比较得出 3 个因素对总生物
碱含量影响最优组合亦为 A3B2C1。综合单因素循
环结果和正交试验结果,兼顾考虑缩短生产周期、
减少能耗等因素,确定最佳提取工艺即:用 25 倍量
75% 乙醇,75 ℃水浴中加热回流提取 1 次,提取时
间为 40 min。
2.3  工艺验证性试验
为了考察上述优选工艺的稳定性,按该工艺条
件重复提取3次,测得飞龙掌血总生物碱含量分别为
10.65、10.83、10.58 mg·g-1。平均为10.69 mg·g-1,表
明本实验优选的工艺稳定可靠。
3 讨论
通过查阅文献,选取酸水冷浸、酸水冷浸醇
沉、醇超声、醇回流四种方法提取总生物碱。结果
表明乙醇加热回流提取法最优。在单因素考察
中,提取率随液料比的增大、提取温度的上升分
别有较明显变化,随乙醇浓度的增大出现先增大
后减少,而提取时间和提取次数对提取率的影响
较小,所以选取液料比、提取温度、乙醇浓度 3 个
因素进行正交试验。从正交实验 K 值来看,乙醇
浓度并非越大越好,当浓度达到一定浓度后再增
大,飞龙掌血总生物碱提取率反而下降。这可能
是由于脂溶性物质如三萜类、色素等溶出增多,
与生物碱竞争溶剂,而使其提取量下降。飞龙掌
血的总生物碱中含有热稳定性较差的成分 [11],所
以提取温度不能太高。综合考虑节约成本和工业
生产的可行性,确定了最佳提取工艺为:用 25 倍
量 75% 乙醇,75 ℃水浴中加热回流提取 1 次,提
取时间为 40 min。
酸性染料形成的络合物见光易分解,在操作中
应注意避光,在 2 周内使用。不同 pH 对结果影响很
大,笔者在预实验中对缓冲溶液的 pH 值进行了考
察,分别配制 pH 为 4、4.5、5、5.5 的缓冲溶液,在其他
条件相同的情况下对同一份提取液进行萃取分离,
检测吸光度,结果显示,当 pH 为 5.5 时总生物碱的含
量最高,所以严格控制水相 pH 为 5.5。◆
参考文献
[ 1 ] 国家中医药管理局《中华本草》编委会 . 中华本草 · 苗药卷
[ M ] . 贵阳:贵阳科技出版社,2005:108.
[ 2 ] 张艳焱,徐剑,张永萍 . 贵州不同产地苗药飞龙掌血中总生
物碱和白屈菜红碱的含量测定 [ J ] . 安徽农业科学,2012,40
( 27 ):13322-13323.
[ 3 ] 栗世铀,乔延江,肖培根,等 . 飞龙掌血抗 A 型流感病毒活性的
鉴定 [ J ] . 中国中药杂志,2005,30 ( 13 ):998-1001.
[ 4 ] 许颖,郭婧玉,刘学,等 . 飞龙掌血乙醇提取物对白色念珠菌
抑菌作用的研究 [ J ] . 中国实验方剂学杂志,2012,18 ( 10 ):
270-274.
[ 5 ] 丁文,文赤夫,陈建华,等 . 飞龙掌血提取物抑菌作用初步研究
[ J ] . 生物质化学工程,2007,41 ( 5 ):33-35.
[ 6 ] 任先达,何小萍 . 飞龙掌血水提物对异丙肾上腺素致大鼠心肌
缺血的保护作用 [ J ]. 暨南大学学报:医学版,1998,19 ( 2 ):
22-26.
[ 7 ] 石磊,李东,康文艺 . 飞龙掌血化学成分和药理作用研究进展
[ J ] . 中国药房,2011,22 ( 7 ):666-668.
[ 8 ] 郝小燕,彭琳,叶兰,等 . 龙掌血生物总碱抗炎镇痛作用的研究
[ J ] . 中西医结合学报,2004,2 ( 6 ):450-452.
[ 9 ] 石磊,李昌勤,廉婷婷,等 . 见血飞对小鼠出血时间和凝血时间
的影响 [ J ] . 中国药房,2010,21 ( 47 ):4424-4425.
[ 10 ] 范圣洁,李文龙,崔文霞,等 . 酸性染料比色法测定飞龙掌血
提取物中总生物碱的含量 [ J ] . 上海中医药大学学报,2012,
26 ( 1 ):85-89.
[ 11 ] 张 振 巍,石 磊,白 丹 丹,等 . 混 合 均 匀 试 验 优 选 飞 龙 掌 血
散 剂 总 生 物 碱 提 取 工 艺 [ J ] . 中 国 药 房,2012,23 ( 39 ):
3681-3683.