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超临界CO_2萃取禹州漏芦抗肿瘤有效成分的工艺研究



全 文 :!#$
超临界 !# 萃取禹州漏芦
抗肿瘤有效成分的工艺研究
段洪良,杨文玲,刘红梅,程建锋
(河北科技大学化学与制药工程学院,河北石家庄 $%$$&’)
摘( 要:禹州漏芦中含有丰富的 !)三联噻吩化合物。其有广泛的光毒活性,对肿瘤细胞及病毒、真菌等各种病原微生
物显示出明显的抑制作用;抗病毒及细胞毒作用;具有抗 *+,、杀虫作用、抗真菌作用。为了从禹州漏芦中提取 !)三
联噻吩化合物,文章通过单因素实验确定了采用超临界萃取技术从禹州漏芦中提取 !)三联噻吩的工艺条件。结果显
示,在萃取釜压力为 #%-./,萃取釜温度为 0%1,萃取时间为 2$345,夹带剂用量为 6$37的条件下,从禹州漏芦中提取
!)三联噻吩的提取率最大。
关键词:禹州漏芦,!)三联噻吩,超临界萃取(89:),高效液相色谱法(*.7!)
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中图分类号:K8#$&N&( ( ( ( 文献标识码:O( ( ( ( 文 章 编 号:&$$#)$P$Q(#$$2)$’)$#%2)$P
收稿日期:#$$’)&&)&&
作者简介:段洪良(&2’P)),男,硕士研究生,主要从事高等植物有效
成分的提取分离研究。
( ( 禹州漏芦为菊科植物蓝刺头(:A@45;RI 7/E4?;<4DI
K/DIA@)或华东蓝刺头(:A@45;RI>C4L4I44 */5A=)的干
燥根,一般用于治疗疮痈脓肿、皮肤热毒和乳汁不通
等症[&]。近代药理研究证明,禹州漏芦中含有大量的
噻吩类化合物,这种化合物具有显著的抗肿瘤、抗病
毒等多种药理活性[#]。!)三联噻吩是这类化合物中
重要的一种,因此,对萃取禹州漏芦中的抗肿瘤成分
!)三联噻吩的工艺研究是十分必要的。!)三联噻
吩具有以下药理活性[P]:/N有广泛的光毒活性,对肿
瘤细胞及病毒、真菌等各种病原微生物显示出明显
的抑制作用;FN抗病毒及细胞毒作用;AN抗 *+, 作用;
BN杀虫作用;=N抗真菌作用。目前 !)三联噻吩的定
性分析方法主要为薄层色谱法,而定量分析方法主
要为高效液相色谱法[0],该法不需要预先对样品进行
衍生化,重现性好,准确性高,操作简便,灵敏度亦很
高,样品用量少,适于微量分析。超临界 !# 萃取技
图 &( !)三联噻吩化合物的结构图
术(89:)就是以超临界状态的 !# 流体为溶剂,利用
超临界 !# 在临界点附近所具有的高渗透性、高扩
散性和高溶解能力,对萃取物中的目标组分进行提
取分离,从而达到分离精制的目的[%]。本研究主要是
针对采用超临界 !# 萃取技术从禹州漏芦中提取其
抗肿瘤活性成分噻吩类化合物 !)三联噻吩,并对其
进行定性定量分析。关于利用超临界 !# 萃取技术
从禹州漏芦中提取 !)三联噻吩这类化合物尚未见
报道。
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2009.08.008
!#$
! 材料与方法
!#! 材料与设备
禹州漏芦! 购自安徽礁港药业有限公司;超纯
水! 实验室自制;甲醇 ! 色谱纯;无水乙醇、丙
酮! 分析纯;!三联噻吩! 纯度 ##$%&,北京拜尔迪
生物技术有限公司,用丙酮溶解,配成一定浓度的标
准品溶液。
超临界 ’() 萃取装置,*+,-. 型植物粉碎机,
//%..型精密电子天平,0123456,,.. 高效液相色谱仪
(色谱柱78649: ;<=492:>9? ;% (@;),A$BCC D)%.CC,
%C)。
!#$ 实验方法
,$)$,! !三联噻吩的测定方法! 采用高效液相色谱
法检测,根据峰面积外标法定量,其色谱条件为:流
动相由甲醇与超纯水组成,体积比为 #. E,.;测定流
速为 .$FCG H C25;检测波长为 -%,5C;灵敏度为 .$.%
0I*;;进样体积 ,.G;两次进样间隔 ,%C25。
,$)$)! 标准曲线的制备 ! 准确称取 !三联噻吩标
准品 %.C1 于 %.CG 容量瓶中,用丙酮溶解并定容至
刻度,即 !三联噻吩的浓度为 ,C1 H CG。将该溶液
稀释成一定梯度,分别为 .$.,、.$.)、.$.-、.$.A、
.$.%C1 H CG。按 ,$)$, 的色谱条件,经 JKG’ 分析,以
!三联噻吩的浓度为横坐标,以峰面积 0为纵坐标,
绘制标准曲线。
图 ,! !三联噻吩含量的标准曲线
,$)$-! 样品含量的测定 ! 吸取提取液 ,CG,加水稀
释至 %.CG后进样分析,确定提取液中 !三联噻吩
的含量。
,$)$A! 提取工艺流程! 将禹州漏芦用植物粉碎机粉
碎,准确称量 ,..1禹州漏芦粉,放入超临界萃取装置
的萃取釜中,开启萃取装置,按各种条件(萃取压力、
萃取温度、萃取时间、夹带剂用量)进行提取,其中,
选用无水乙醇(分析纯)作为夹带剂,将提取液从分
离釜中放出后,进行测定 !三联噻吩的含量。提取
率的计算公式如下:
提取率(&)L CM D,..&
式中:C 为不同条件下 ,..1 禹州漏芦中提取出
的 !三联噻吩的质量(1),M为 ,..1 禹州漏芦中含
!三联噻吩的总质量(1)。
$ 结果与讨论
$#! 禹州漏芦中 !%三联噻吩的含量的测定
取干燥后的禹州漏芦粉末 ,..1,用丙酮回流提
取若干次(至少 - 次),直至认为 !三联噻吩全部提
取出为止(测定每次提取物中 !三联噻吩的含量,
最后提取物中几乎检测不到 !三联噻吩时,可认为
!三联噻吩全部提取出)。合并提取液,测定总含
量,作三次重复实验,最后测得 ,..1 禹州漏芦中含
!三联噻吩平均值为 %N$-BC1。
$#$ 单因素实验
)$)$,! 萃取压力对 !三联噻吩提取率的影响 ! 从
图 ) 中看出,随着萃取压力的增大,!三联噻吩的提
取率在逐渐增高,当萃取压力达到 )%MK8 时,!三
联噻吩的提取率达到最大,随后,随着萃取压力的增
大,!三联噻吩的提取率逐渐减少。因此,选定
)%MK8为提取的萃取压力。
图 )! 萃取压力对 !三联噻吩提取率的影响
)$)$)! 萃取釜温度对 !三联噻吩提取率的影响 !
从图 - 中看出,随着温度的升高,!三联噻吩的提取
率逐渐增加,当温度达到 A%O时,提取率达到最大,
随后,随着温度的升高,提取率稍微有所降低,因此,
选定 A%O为 !三联噻吩的萃取温度。
图 -! 萃取釜温度对 !三联噻吩提取率的影响
)$)$-! 萃取时间对 !三联噻吩提取率的影响 ! 从
图 A 中可以看出,随着提取时间的延长,!三联噻吩
的提取率逐渐增加,当提取时间为 #.C25 时,达到最
大,而后随着时间的延长,!三联噻吩的提取率基本
不变,因此,选定 !三联噻吩的提取时间为 #.C25。
图 A! 萃取时间对 !三联噻吩提取率的影响
)$)$A! 夹带剂用量对 !三联噻吩提取率的影响 !
从图 % 可知,随着夹带剂用量的增加,!三联噻吩的
提取率先增大后降低,当夹带剂加入量达到 N.CG
时,!三联噻吩的提取率达到最大,因此选用夹带剂
的加入量为 N.CG。
(下转第 )B- 页)
!#$
略有上升,但时间却大大延长,从经济上考虑不合
适。综合硫酸酯化结果的极差分析和方差分析,优
选出实验方案为 !#$,通过进一步的验证实验,在
此酯化条件下,得到的酵母 !%&,’%(%葡聚糖硫酸酯
取代度为 )*++,所以硫酸酯化的最佳条件为:氯磺酸
浓度为 &,-,温度 .)/,时间 ’0。
表 1 23(’
4)正交实验结果
实验号 ! # $ ((空白) (5
& & & & & )*,.
& )*,
’ & ’ ’ ’ )*4.
4 & ’ )*+3
, ’ & )*+3
. ’ & )*.’
6 ’ & ’ )*.+
+ ’ & ’ )*+&
3 ’ ’ & )*6.
7& )*,&’ )*6&) )*..6 )*6’6
7 )*+)’ )*64) )*6’ )*.&)
7’ )*6,) )*.&6 )*.66 )*6)
8 )*3) )*&’ )*),. )*&6
表 ’1 正交实验的方差分析表
因素 偏差平方和 自由度 9值 显著性
! )*4’& 6*’36 !
# )*), &*3’
$ )*)), )*,3
误差 )*). .
注:“!”表示显著影响,9)* ),(,.): ,*&4。
!#$ 酵母 !%&,#%’%葡聚糖硫酸酯的理化性质
*’*&1 感官性质1 冷冻干燥后的酵母 !%&,’%(%葡
聚糖硫酸酯((5 : )*++)外观呈白色透明的片状,无
味无臭。
*’*1 酵母 !%&,’%(%葡聚糖硫酸酯的红外光谱分
析1 为了验证酵母 !%&,’%(%葡聚糖硫酸酯的硫酸
酯化程度,本实验用取代度为 )*++ 的酵母 !%&,’%(
%葡聚糖硫酸酯为样品,测定其在 4)));,))<= %&范围
的红外光谱吸收情况,结果见图 4。
1 1 图 4 显示,与酵母 !%&,’%(%葡聚糖的红外图谱
对照,酵母 !%&,’%(%葡聚糖硫酸酯的红外图谱在
+3,<= %&处的特征峰证明了其糖苷键为 ! 构型,在
& ’6’、&&.’、&)66<= %&的特征峰说明成品是具有!%&,
图 41 !%&,’%(%葡聚糖硫酸酯样品的红外光谱图
’ 键的葡聚糖,说明硫酸化没有破坏酵母 !%&,’%(%
葡聚糖主链的结构。红外图谱显示在 &,+、+&3<= %&
有特征吸收峰,它们分别对应 5 : > 拉伸和 $%>%5
振动,是已糖硫酸酯的特征吸收峰。
#$ 结论
本实验以酵母 !%&,’%(%葡聚糖为原料,通过单
因素实验和正交实验,确定了制备高取代度的酵母
!%&,’%(%葡聚糖硫酸酯的最佳工艺条件为:)*’? 酵
母 !%&,’%(%葡聚糖分散于 &)=2二甲基甲酰胺中,
磁力搅拌使其充分悬浮,加入氯磺酸浓度为 &,-的酯
化剂 &,=2,在 .)/水浴下反应 ’0,反应完毕后进一步
纯化,即可制备出取代度为 )*++ 的酵母 !%&,’%(%葡
聚糖硫酸酯。(5 为 )*++ 的酵母 !%&,’%(%葡聚糖
硫酸酯的红外光谱表明,酵母 !%&,’%(%葡聚糖分子
中已经成功引入了硫酸基基团,实验制备的样品为
酵母 !%&,’%(%葡聚糖硫酸酯。
参考文献
[&]何智健,陈建伟,李祥 *多糖的硫酸酯化研究探要[ @]*中
医药学刊,))’,&(&):)+6;)++*
[]黄国宏,李科德,曾庆孝 *酵母葡聚糖的制备及其理化性
质的研究[@]*食品与发酵工业,))6,’’(+):&)+;&&*
[’]$ABCDDA ! 9,$EFAGH @ !*IJJCG9AL0CB[@]*$GBNE0OPBGKC 8CLCGB<0,&3+3,&3):’3;’’6*
[4]丛建波,王长振,等 *褐藻硫酸多糖硫酸基含量的测定%硫
酸钡比浊法研究[@]*解放军药学学报,))’,&3(’):&+&;&+*
[,]杨铁虹,贾敏,商澎,等 *当归多糖硫酸酯的合成及其对脾
细胞增殖的作用 *[ @]*第四军医大学学报,))&,(,);
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
4’;4’4*
(上接第 .) 页)
图 ,1 夹带剂用量对 %三联噻吩提取率的影响
#$ 结论
经过 ’ 次重复实验得出,在萃取釜压力为
,QRG,萃取温度为 4,/,萃取时间为 3)=AH,夹带剂
用量为6)=2的条件下,禹州漏芦中%三联噻吩的
提取率为 3*6’-。
参考文献
[&]朱婕淑,郑继明 *漏芦及其混淆品的简要鉴别[ @]*传统医
药,))6,&.(4):.&*
[]汪毅,李铣,张鹏 *禹州漏芦化学成分及药理活性的研究
进展[@]*中草药,)),,’.():&4.*
[’]吕华冲,王素贤,朱廷儒 *禹州漏芦的化学成分研究[ @]*
中草药,&3+3,)(&&):*
[4]果德安,高从元,楼之岑 *华东蓝刺头化学成分研究(#)
[@]*中草药,&33,’(&)):,&*
[,]斯黎明 *超临界流体技术及其在中药生产中的应用[ @]*
医药工程设计杂志,))4,,(,):&&*