全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45卷 第 2期 2014年 1月
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刺五加有效成分提取工艺考察及不同产地刺五加中有效成分量的比较
樊如强 1, 2,傅宏征 2,金学英 1,王建斌 2,高 纯 2,盖春燕 2,胡 荣 1*
1. 扬州大学医学院 药学系,江苏 扬州 225009
2. 北京大学医学部 天然药物及仿生药物国家重点实验室,北京 100191
摘 要:目的 研究刺五加有效成分的提取工艺及比较不同产地刺五加中有效成分的量。方法 采用 HPLC 法测定刺五加
中紫丁香苷、刺五加苷 E 和异嗪皮啶。确定提取溶媒,采用正交试验法考察加溶媒量、提取时间和提取次数对提取工艺的
影响,确定最佳提取工艺。根据最佳提取工艺,比较不同产地刺五加中紫丁香苷、刺五加苷 E 和异嗪皮啶的量。结果 正
交试验所得的最佳提取条件为加 10倍量的 50%乙醇,提取 3次,每次 2 h。黑龙江产的刺五加所含紫丁香苷、刺五加苷 E
和异嗪皮啶量较高。结论 该提取工艺合理、稳定、可行;不同产地刺五加药材中紫丁香苷、刺五加苷 E 和异嗪皮啶的量
存在一定的差异。
关键词:刺五加;紫丁香苷;刺五加苷 E;异嗪皮啶;正交试验
中图分类号:R282.4 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2014)02 - 0260 - 05
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2014.02.020
Extraction technology for active constituents in Acanthopanax senticosus and
comparison on its contents of A. senticosus from various habitats
FAN Ru-qiang1, 2, FU Hong-zheng1, JIN Xue-ying1, WANG Jian-bin1, 2, GAO Chun1, GAI Chun-yan1, HU Rong2
1. Department of Pharmaceutics, School of Medical Academy, Yangzhou University, Yangzhou 225009, China
2. State Key Laboratory of Natural and Biomimetic Drugs, Peking University Health Science Center, Beijing 100191, China
Abstract: Objective To study the extraction technology for the active constituents from Acanthopanax senticosus and to compare
their contents from various habitats. Methods The contents of syringin, eleutheroside E, and isofraxidin in A. senticosus were
measured using HPLC method. The extracting menstrua were selected, and the influence of the menstruum dosage, extracting times,
and extracting time were investigated using orthogonal design method. Based on the optimal technology, the contents of syringin,
eleutheroside E, and isofraxidin in A. senticosu from various habitats were compared. Results The optimal conditions for the
extraction technology were as follows: extracting for three times, each time for 2 h with 10 times the amount of 50% ethanol. A.
senticosus produced in Heilongjiang province had higher contents of syringin, eleutheroside E, and isofraxidin. Conclusion This
extraction technology is reasonable, stable, and feasible. The contents of syringin, eleutheroside E, and isofraxidin in A. senticosus from
different habitats have some differences. The multi-index contents of syringin, eleutheroside E, and isofraxidin could reflect the quality
of A. senticosus more comprehensively.
Key words: Acanthopanax senticosus (Rupr. et Maxim.) Harms; syringin; eleutheroside E; isofraxidin; orthogonal test
刺五加为五加科植物刺五加 Acanthopanax
senticosus (Rupr. et Maxim.) Harms的干燥根和根茎
或茎[1],商品名为五加参,味辛、微苦,性温,无
毒。其主要分布在中国东北、华北,俄罗斯远东地
区及日本北海道、朝鲜等地[2]。刺五加有促性腺、
抗疲劳和防止记忆衰退等活性,医学上被称之为“适
应原”样药物[3-7]。目前刺五加作为药物和保健食材
在很多国家被广泛使用[8-9]。
根据文献报道,紫丁香苷、刺五加苷 E和异嗪
皮啶是刺五加中主要的活性成分[10-14]。世界卫生组
收稿日期:2013-07-13
基金项目:国家自然科学基金资助项目(81172943)
作者简介:樊如强(1987—),男,江苏人,硕士,研究方向为中草药有效成分及剂型开发。E-mail: 542879140@qq.com
*通信作者 胡 荣,女,硕士生导师。E-mail: 398563432@qq.com
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织规定紫丁香苷和刺五加苷 E作为刺五加质控的指
标[15],在《中国药典》2010年版中规定了紫丁香苷、
刺五加苷 E 和异嗪皮啶在刺五加浸膏中的量[1]。目
前市场上的刺五加药材产地很多,有效成分量差异
很大,所以有必要建立一个多指标的测定方法。为
了提高刺五加药材的利用率和判断药材的优劣,本
实验以多指标(紫丁香苷、刺五加苷 E和异嗪皮啶)
来考察刺五加提取工艺,采用 L9(34) 正交试验法对
刺五加有效成分的提取工艺进行探讨研究,确定最
佳提取工艺条件。根据最佳提取工艺,对 6个不同
产地的刺五加中紫丁香苷、刺五加苷 E和异嗪皮啶
的量进行比较分析。
1 仪器与试药
Waters e2695 Separations Module HPLC(美国
Waters公司),Waters 2998 PAD紫外检测器(美国
Waters公司,含真空脱气、高压二元梯度泵、恒温
自动进样器、柱温箱),Empower 2色谱管理系统;
旋转蒸发器(巩义市英峪高科仪器厂);DZTW 型
调温电热套(北京市永光明医疗仪器厂);分析天平
(Sartorius CPA225D);超声清洗器(昆山市超声仪
器有限公司)。
刺五加来源于河南、山西、安徽、黑龙江、湖
北蓟春和武穴 6个产地,经北京大学药学院天然药
物及仿生药物国家重点实验室傅宏征教授鉴定为
五加科植物刺五加 Acanthopanax senticosus (Rupr.
et Maxim.) Harms,标本存放于北京大学天然药物
及仿生药物国家重点实验室;紫丁香苷(批号
111574-200603)、刺五加苷E(批号 111713-200502)、
异嗪皮啶(批号 110837-201005)对照品均购自中
国食品药品检定研究院;乙腈(色谱纯);甲醇(色
谱级);双蒸水;其余试剂为分析纯。
2 方法与结果
2.1 紫丁香苷、刺五加苷 E 和异嗪皮啶的测定
2.1.1 色谱条件 色谱柱为 Diamonsil C18柱(250
mm×4.6 mm,5 μm);流动相:0.05%三氟乙酸水
溶液-乙腈(0→20 min,90∶10→80∶20;20→30
min,80∶20→75∶25;30→40 min,75∶25→90∶
10;40→50 min,90∶10);检测波长:265 nm(紫
丁香苷),210 nm(刺五加苷 E),344 nm(异嗪
皮啶);体积流量 l mL/min;柱温 25 ℃;进样量
10 μL。
2.1.2 对照品溶液的制备 精密称取紫丁香苷
23.60 mg、刺五加苷 E 11.20 mg和异嗪皮啶 13.20
mg,分别加 50%甲醇溶解于 100 mL量瓶中,超声,
溶解后以 50%甲醇定容,得质量浓度为 236 μg/mL
的紫丁香苷、112 μg/mL的刺五加苷 E和 132 μg/mL
的异嗪皮啶对照品储备液。
2.1.3 供试品溶液制备 取适量的提取液蒸去溶
剂,置于 100 mL量瓶中,加 50%甲醇稀释至刻度,
摇匀,用 0.45 μm微孔滤膜滤过,即得。
2.1.4 标准曲线制备 分别吸取 0.2、0.4、0.6、0.8、
1.0 mL已配置好的 3种对照品储备液,置 10 mL量
瓶中,用 50%甲醇定容至刻度,摇匀,分别吸取 10
μL,注入液相色谱仪,按“2.1.1”项下色谱条件测
定,记录色谱图,以每个对照品的质量浓度为横坐
标(X),峰面积为纵坐标(Y),绘制标准曲线。紫
丁香苷的回归方程为 Y=23 270 X+2 432.9,r=
0.999 9;刺五加苷 E的回归方程为 Y=78 974 X-
15 878,r=0.999 9;异嗪皮啶的回归方程为 Y=
30 330 X+287.6,r=0.999 7。结果表明,紫丁香苷
在 4.72~23.6 μg/mL,刺五加苷 E 在 2.24~11.2
μg/mL,异嗪皮啶在 2.64~13.2 μg/mL,其质量浓度
与峰面积呈良好的线性关系。
2.1.5 精密度试验 取 23.6 μg/mL紫丁香苷、11.2
μg/mL刺五加苷 E和 13.2 μg/mL异嗪皮啶对照品
溶液,重复进样 6次,结果紫丁香苷、刺五加苷 E
和异嗪皮啶的平均峰面积 RSD分别为 0.6%、0.8%
和 0.5%。
2.1.6 稳定性试验 取同一供试品溶液,于 0、2、
4、6、8、10、12 h分别进样,每次进样 10 μL,按
上述色谱条件测定峰面积,结果紫丁香苷、刺五加
苷 E和异嗪皮啶峰面积的 RSD分别为 1.2%、0.9%
和 1.3%,表明供试品溶液在 12 h内稳定。
2.1.7 重复性试验 取同一供试品溶液 6份,分别
进样,结果紫丁香苷、刺五加苷 E和异嗪皮啶的平
均质量浓度分别为 30.29、19.15、3.85 μg/mL,RSD
分别为 0.9%、0.8%、1.2%。
2.1.8 加样回收率试验 精密量取 6份已测定的同
一供试品溶液 1 mL,分别加入到 10 mL的量瓶中,
分别精密加入等体积的紫丁香苷、刺五加苷 E和异
嗪皮啶适量,用 50%甲醇稀释至刻度,摇匀,依法
测定各供试品溶液中紫丁香苷、刺五加苷 E和异嗪
皮啶的量,计算紫丁香苷、刺五加苷 E和异嗪皮啶
的平均回收率分别为 99.5%、99.4%、99.2%,RSD
分别为 0.9%、1.3%、1.1%。
2.1.9 样品测定 分别吸取对照品与供试品溶液,
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按上述色谱条件测定,计算紫丁香苷、刺五加苷 E
和异嗪皮啶的量。
2.2 提取溶剂的选择
分别称取黑龙江产刺五加 4份,每份 100 g,每
份分别用水、50%、75%、95%乙醇回流提取 1 h,
溶媒量均为药材的 10倍,取适量的上述提取液浓缩
成一定体积,根据“2.1”项下 3个指标成分测定方
法,比较 4种提取液中紫丁香苷、刺五加苷 E和异
嗪皮啶的量,结果见表 1。
表 1 不同溶媒提取物中紫丁香苷、刺五加苷 E 和
异嗪皮啶的量 (n = 3)
Table 1 Contents of syringin, eleutheroside E, and isofraxidin
in different menstruum extracts (n = 3)
溶 媒 紫丁香苷 / % 刺五加苷 E / % 异嗪皮啶 / %
水 0.401 0.271 0.031
50%乙醇 0.612 0.383 0.082
75%乙醇 0.582 0.332 0.073
95%乙醇 0.473 0.221 0.062
2.3 提取条件的选择
根据上述单因素试验,确定了药材提取所需的
溶媒。根据一般中药的提取条件,采用正交试验法,
选取溶媒量(A)、提取时间(B)、提取次数(C)
3 个因素,设计每个因素 3 个水平的试验方案,因
素水平表见表 2。分别取刺五加 100 g,以紫丁香苷、
刺五加苷 E和异嗪皮啶的质量分数为评价指标,综
合评分,选用 L9(34) 正交试验表安排实验,计算 K
值与 R值,并进行方差分析。
表 2 因素与水平
Table 2 Factors and levels
因素 水平
A / 倍 B / h C / 次
1 8 1 1
2 10 1.5 2
3 12 2 3
2.4 正交试验分析
正交试验结果见表 3,由直观分析可知,紫丁
香苷的提取率最优工艺为 A2B3C2,刺五加苷 E的提
取率最优工艺为 A2B3C3,异嗪皮啶的提取率最优工
艺为 A2B3C2。从方差分析结果(表 4)可知,本实
验的 3个因素都对紫丁香苷的得率有显著性影响,
对异嗪皮啶的提取率无显著性影响,提取次数对刺
五加苷 E有显著性影响,为了使 3个指标成分的提
取率尽可能大,选择提取次数为 3次。综上所述,
确定最佳工艺为 A2B3C3,即加入 10倍量的 50%乙
醇,提取次数 3次,每次 2 h。
2.5 验证试验
为验证上述结果的准确性,保证提取工艺的合
理可行,按上述已确定最佳工艺条件,分别取 3个
批次的刺五加药材各 100 g,进行结果验证试验,结
果显示,紫丁香苷、刺五加苷 E和异嗪皮啶的量分
别为 0.874 4、0.498 8、0.120 3 mg/g,结果表明,
该工艺稳定、合理、可靠,可为工业生产提供理论
依据。
2.6 不同产地有效成分的测定
分别称取湖北武穴、安徽、湖北蓟春、黑龙江、
河南和山西的刺五加根皮各 50 g,按照“2.4”项确
定的提取工艺,对各个产地的刺五加提取液进行测
定,结果见表 5和图 1。
由表 5的测定结果可以看出,不同产地的刺五
加中紫丁香苷、刺五加苷 E和异嗪皮啶的质量分数
差异较大。黑龙江的刺五加 3种指标成分质量分数
最高,山西产的刺五加所含紫丁香苷最低,安徽产
的刺五加所含刺五加苷 E最低,湖北产的刺五加所
含异嗪皮啶最低。
3 讨论
据现有文献表明[16-18],刺五加提取都是以刺五
加中单个成分或 2个成分作为考察指标,本实验首
次以刺五加药材中含有的 3个主要成分作为考察指
标,考察刺五加的提取工艺,为中药的质量标准提
供参考。
比较了甲醇-水、乙腈-水、甲醇-三氟乙酸水
溶液和乙腈-三氟乙酸水溶液流动相系统的洗脱
情况,发现以甲醇-水或甲醇-三氟乙酸水溶液作为
流动相时,紫丁香苷都不能实现基线分离,以乙
腈-水作为流动相,异嗪皮啶有拖尾现象,故选择
乙腈-三氟乙酸水作为流动相;为了使 3个指标成
分在 30 min内出峰,选择乙腈-三氟乙酸水溶液梯
度洗脱。
在《中国药典》2010年版中,刺五加中紫丁香
苷、刺五加苷 E和异嗪皮啶的测定的检测波长都是
220 nm,而本实验以三波长法,分别以紫丁香苷、
刺五加苷 E和异嗪皮啶的最大吸收波长作为检测波
长,能够更好地测定刺五加药材中紫丁香苷、刺五
加苷 E和异嗪皮啶的量。
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表 3 正交试验设计与结果
Table 3 Design and results of orthogonal test
因素 质量分数 / % 试验号
A B C D(空白) 紫丁香苷 刺五加苷 E 异嗪皮啶
1 1 1 1 1 0.431 0.311 0.102
2 1 2 2 2 0.772 0.462 0.184
3 1 3 3 3 0.851 0.471 0.224
4 2 1 2 3 0.733 0.455 0.204
5 2 2 3 1 0.862 0.483 0.242
6 2 3 1 2 0.681 0.402 0.186
7 3 1 3 2 0.602 0.476 0.170
8 3 2 1 3 0.463 0.371 0.122
9 3 3 2 1 0.825 0.482 0.246
2.055 1.767 1.575 2.118
2.277 2.097 2.331 2.046
0.189 2.358 2.316 2.046
0.685 0.589 0.525 0.706
0.759 0.699 0.777 0.685
0.630 0.786 0.772 0.682
紫丁香苷 K1
K2
K3
k1
k2
k3
R 0.129 0.197 0.252 0.024
1.245 1.242 1.083 1.275
1.341 1.317 1.398 1.341
1.329 1.356 1.431 1.296
0.415 0.414 0.361 0.425
0.447 0.439 0.466 0.447
0.443 0.452 0.477 0.432
刺五加苷 E K1
K2
K3
k1
k2
k3
R 0.032 0.038 0.116 0.022
0.510 0.456 0.411 0.591
0.633 0.549 0.633 0.519
0.519 0.657 0.615 0.549
0.170 0.152 0.137 0.197
0.211 0.183 0.211 0.173
0.173 0.219 0.205 0.183
异嗪皮啶 K1
K2
K3
k1
k2
k3
R 0.041 0.067 0.074 0.024
表 4 方差分析
Table 4 Analysis of variance
项目 方差来源 偏差平方和 自由度 均方 F 显著性
A 0.025 2 0.013 25 P<0.05
B 0.058 2 0.029 58 P<0.05
C 0.124 2 0.062 124 P<0.01
误差 0.001 2 0.001
紫丁香苷
总和 0.208 8
A 0.002 2 0.001 2
B 0.002 2 0.001 2
C 0.024 2 0.012 24 P<0.05
误差 0.001 2 0.001
刺五加苷 E
总和 0.029 8
A 0.003 2 0.002 3
B 0.007 2 0.004 7
C 0.010 2 0.005 10
误差 0.001 2 0.001
异嗪皮啶
总和 0.021 8
F 0.05 (2, 2) = 19.0 F 0.01 (2, 2) = 99.0
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表 5 不同产地刺五加指标成分的测定结果 (n = 3)
Table 5 Determination of index components in A. senticosus
from different habitats (n = 3)
质量分数 / % 产地
紫丁香苷 刺五加苷 E 异嗪皮啶
河南 0.085 0.049 0.011
山西 0.073 0.045 0.009
湖北武穴 0.228 0.095 0.001
安徽 0.227 0.037 0.002
湖北蓟春 0.164 0.039 0.001
黑龙江 0.515 0.134 0.025
1-紫丁香苷 2-刺五加苷 E 3-异嗪皮啶
1-syringin 2-eleutheroside E 3-isofraxidin
图 1 混合对照品与不同产地刺五加 HPLC 色谱图
Fig. 1 HPLC of mixed reference substances and A.
senticosus from different habitats
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混合对照品
河南
山西
湖北武穴
安徽
湖北蓟春
黑龙江
0 5 10 15 20 25 30 35 40
t / min
1
2
3