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新疆紫草羟基萘醌有效部位制备工艺研究



全 文 :·54· Chinese Journal of Information on TCM Sep.2010 Vol.17 No.9
新疆紫草羟基萘醌有效部位制备工艺研究
于黎鑫 1,刘军锋 2,刘 珂 1,2
(1.烟台大学药学院,山东 烟台 264005;2.山东靶点药物研究有限公司,山东 烟台 264006)
摘要:目的 以β,β’-二甲基丙烯酰阿卡宁的含量为指标,研究新疆紫草抗炎有效部位的制备工艺。方法 采
用高效液相色谱法测定羟基萘醌中β,β’-二甲基丙烯酰阿卡宁的含量,通过正交设计法优选提取工艺,再经硅胶柱
色谱得到羟基萘醌有效部位。结果 最佳提取工艺为 55 ℃,15 倍量石油醚浸提 2 h,浸提 2 次,得到的浸膏经 10 倍
量硅胶柱色谱得到羟基萘醌有效部位。结论 此工艺路线成本低,重复性较好,可用于工业化生产,获得较高纯度的羟
基萘醌。
关键词:新疆紫草;羟基萘醌;β,β’-二甲基丙烯酰阿卡宁;高效液相色谱法
DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2010.09.024
中图分类号:R283.5 文献标识码:A 文章编号:1005-5304(2010)09-0054-03
Study on the Preparation Process of Hydroxy-naphthoquinones in Arnebia euchroma (Royle)
Johnst. YU Li-xin1, LIU Jun-feng2, LIU Ke1,2 (1.Pharmacy School of Yantai University, Yantai 264005, China;
2.Shandong Target Drug Research Co.Ltd., Yantai 264006, China)
Abstract:Objective To validate the separation technology of effective parts in Arnebia euchroma (Royle)
Johnst., β, β’-dimethylacryalkannin was taken as marker compound in validation process. Method The
content of β, β’-dimethylacryalkannin was determine by HPLC. The optimal extraction condition was
investigated by orthogonal design, and after silica gel column chromatography, the hydroxy-
naphthoquinones effective parts was gained. Rusult The optimal extracting condition was 55 ℃, extracted
2 times with 15 times of petroleum ether for 2 h, and then with 10 times amount of silica gel column
chromatography, the effective parts was gained. Conclusion The separation process is relative practical for
industrialization to get hydroxy-naphthoquinones in low cost, and the reproducibility is well.
Key words:Arnebia euchroma (Royle) Johnst.;hydroxy-naphthoquinones;β, β’- dimethylacryalkannin;
HPLC

总酸是国家标准中控制食用醋品质的主要理化指标,国家食
品标准中要求食醋中总酸含量(以乙酸计)不得低于3.5 g/100 mL
(GB/T5009.39-2003),而《中药炮制学词典》中“辅料与工具”
项下亦规定,食醋中总酸含量不得低于 3.5%[4]。本试验所测的
市售 12 个样品醋中总酸(以乙酸计)含量均符合要求。
乳酸是食醋中主要的不挥发性酸,也是判断醋的酿制工艺
的重要指标。研究表明,固态发酵米醋中均含有乳酸,少数液态
发酵醋及配制食醋中不含乳酸[5],故醋中乳酸的含量高低可以
从一定程度上说明醋的品质优劣。本试验在 HPLC 法测定乳酸
含量[6]的方法基础上进行了改进,在样品的前处理上,本实验
对洗脱液 NaOH 溶液的浓度、体积及洗脱速度进行了详细考察,
结果表明,以 50 mL 1 mol/L 的 NaOH 溶液冲洗为宜,洗脱液快
滴(6 mL/min)和慢滴(1 mL/min)对醋中乳酸含量没有显著影响,
为节约时间,选用 6 mL/min 的滴速。另外,我们对乳酸测定实
验中的对照品溶液进行了紫外全波长扫描,得乳酸的最大吸收
波长为 206 nm,以此作为检测波长。
试验结果表明,不同企业生产的食醋中总酸和乳酸含量差
异较大,总酸含量最高为 71.30 mg/mL,最低为 41.55 mg/mL,
相差 42%;乳酸含量最高为 37.60 mg/mL,最低为 6.92 mg/mL,
相差82%。另据文献报道,目前我国食醋生产企业约5 000多家,
生产规模及销售量最大的为江苏镇江恒顺醋业股份有限公司,
其次为拥有 100 多家醋厂的山西陈醋,再有北京龙门、山东玉
兔、上海宝鼎及福建永春等[3]。结合供货源的稳定性及市售价
等其他因素,认为 2 号供试醋样“镇江恒顺香醋”综合评分较
高,可用作中药炮制辅料。
参考文献:
[1] 钱秀中.中药醋制原理探析[J].中医研究,2006,20(5):33.
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(收稿日期:2010-02-03,编辑:陈静)
2010 年 9 月第 17 卷第 9期 中国中医药信息杂志 ·55·
新疆紫草为紫草科植物新疆紫草(软紫草)[Arnebia
euchroma (Royle) Johnst.]的干燥根[1],收载于 2005 年版《中
华人民共和国药典》(一部)。相比药典收录的其他种属,新
疆紫草质量最佳,羟基萘醌含量最高[2]。新疆紫草具有抗炎、
抗菌、抗病毒、抗肿瘤及抗生育等作用[3]。研究表明,新疆
紫草中的羟基萘醌衍生物主要包括乙酰阿卡宁、去氧阿卡宁、
β,β’-二甲基丙烯酰阿卡宁等。研究表明,新疆紫草羟基萘醌
具有抑制肿瘤坏死因子-α的作用,对大鼠佐剂关节炎具有明
显的治疗作用[4-5]。本试验采用正交设计法,以β,β’-二甲基丙
烯酰阿卡宁的得率为指标,优选出新疆紫草羟基萘醌有效部位
的制备工艺。
1 仪器与试药
AL204 型万分之一电子天平(梅特勒-托利多仪器上海有
限公司),Agilent1200 型高效液相色谱仪(美国安捷伦科技有
限公司),DK-S22 型电热恒温水浴锅(上海精宏实验设备有限
公 司 ),N-1001 型 旋 转 蒸 发 仪 ( 上 海 爱 朗 仪 器 有 限 公
司),KQ-250B 型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公
司),GM32-1 型超临界 CO2萃取实验装置(大连光明化工研究设
计院),TU-1810 型紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有
限责任公司)。
新疆紫草中药饮片购于山东烟台医药商城,烟台大学药学
院赵燕燕博士鉴定为 Arnebia euchroma (Royle) Johnst.,按
《中华人民共和国药典》方法测得β,β’-二甲基丙烯酰阿卡
宁含量为 0.69%。β,β’-二甲基丙烯酰阿卡宁对照品由中国药
品生物制品检定所提供,批号 111689-200501。
2 方法与结果
2.1 提取溶剂的选择
有文献报道,通过对石油醚(60~90℃)、乙醇、丙酮、乙
酸乙酯、氯仿等溶剂对羟基萘醌提取能力的比较,石油醚提取
效果优于其他溶剂[6],因此选用石油醚作为提取溶剂。
2.2 β,β’-二甲基丙烯酰阿卡宁的测定
采用高效液相色谱法。色谱柱:DiamonsilTM C18 (250 mm×
4.6 mm,5 µm),流速:1.0 mL/min,检测波长:275 nm,柱温:30 ℃,
流动相为乙腈-水-甲酸(700︰300︰0.5)。
2.3 提取方法的考察
精密称取 2 份粉碎过筛的药材,一份置于超临界 CO2萃取
装置萃取 2 h;另一份浸于石油醚中,浸提 2 h。将所得样品蒸
干,称重,取适量,用流动相溶解定容后注入液相色谱仪,按
“2.2”项下方法进行测定并计算。β,β’-二甲基丙烯酰阿卡
宁含量(mg/g)=β,β’-二甲基丙烯酰阿卡宁的量/药材质量。
结果见表 1。
表 1 提取方法考察结果
提取方法 浸膏收率(%) β,β’-二甲基丙烯酰阿卡宁含量(mg/g)
超临界萃取 3.26 3.37
溶剂提取法 3.41 4.89
相对于石油醚浸提技术,超临界 CO2萃取技术所得β,β’-

通讯作者:刘珂,E-mail:liuke@ytu.edu.cn
二甲基丙烯酰阿卡宁含量较低,因此,本试验选用常用的溶剂
浸提方式。
2.4 提取工艺的选择
影响浸提的主要因素有浸提温度、时间、次数及石油醚的
用量等。据报道,紫草中的成分在温度高于 60 ℃时不稳定[7],
因此,本试验对温度条件进行了优选。采用四因素三水平 L9(34)
正交设计(见表 2),并以β,β’-二甲基丙烯酰阿卡宁的含量为
指标,进行工艺筛选。
表 2 工艺因素水平表
水平
温度(℃)
A
溶剂用量(倍)
B
时间(h)
C
浸提次数
D
1 25 10 1 1
2 40 15 2 2
3 55 20 3 3
精密称取粉碎过筛的紫草药材 50 g,置于具塞锥形瓶中,
精密量取一定体积的石油醚浸提,放冷,滤过,测定滤液体积。
精密量取滤液 2 mL,蒸干,残渣用流动相溶解并转移至 10 mL
量瓶中,加流动相至刻度,摇匀,即得。
分别精密吸取对照品溶液及供试品溶液各 10 µL,注入液
相色谱仪,按“2.2”项下方法进行测定。结果见表 3,方差分
析见表 4。
表 3 L9(34)正交试验结果
序号 A B C D
β,β’-二甲基丙烯酰
阿卡宁含量(mg/g)
1 25 10 1 1 3.58
2 25 15 2 2 4.32
3 25 20 3 3 4.36
4 40 10 2 3 4.95
5 40 15 3 1 4.60
6 40 20 1 2 4.86
7 55 10 3 2 4.92
8 55 15 1 3 5.05
9 55 20 2 1 4.67
K1 4.087 4.483 4.497 4.283
K2 4.803 4.657 4.647 4.700
K3 4.880 4.630 4.627 4.787
S 0.793 0.174 0.150 0.504
表 4 方差分析表
方差分析 偏差平方和 ν F F 临界值 P
A 1.149 2 28.725 19.000
B 0.052 2 1.300 19.000
C 0.040 2 1.000 19.000
<0.05
D 0.434 2 10.850 19.000
由羟基萘醌得率极差及方差分析表明,各因素影响顺序为
A>D>B>C,其中 A因素具有统计学意义。以β,β’-二甲基丙
烯酰阿卡宁的含量为指标,直观分析结果表明,最佳工艺条件
为 A3B2C2D3,提取 2 次与 3 次结果相差不大,考虑到工业化生产
的成本问题,因此,拟定最佳工艺条件为 A3B2C2D2,即 55 ℃,15
倍量溶剂,浸提 2 h,浸提 2次。
·56· Chinese Journal of Information on TCM Sep.2010 Vol.17 No.9
2.5 验证试验
为了考察本品制备工艺的稳定性及成熟程度,进行了放大
试验。紫草药材的投料量为 20 kg。按照优化的工艺条件,中
试放大的 3 批样品及结果见表 5。可见,紫草提取工艺工业化
生产适应性较好,β,β’-二甲基丙烯酰阿卡宁的得率较为稳
定。
表 5 提取工艺放大试验结果
批号 投料量(kg) 浸膏收率(%) β,β’-二甲基丙烯酰阿卡宁含量(mg/g)
1 20.2 3.34 5.21
2 20.6 3.54 5.48
3 20.3 3.21 5.39
2.6 硅胶柱色谱纯化条件的选择
石油醚浸提的紫草浸膏中含有大量的蜡质成分和其他杂
质,影响紫草羟基萘醌的质量,需经硅胶柱色谱除去。
2.6.1 洗脱剂的选择 取浸提得到的紫草浸膏和β,β’-二
甲基丙烯酰阿卡宁对照品点于同一硅胶 GF254 薄层板上,用不
同溶剂体系展开,结果石油醚-乙酸乙酯(8︰1)体系薄层色谱
结果最好,基本能达到各点之间的分离。
2.6.2 硅胶用量的选择 称取适量紫草浸膏,加入 1 倍量硅
胶(80~120 目)拌样。另按紫草浸膏与硅胶(200~300 目)1︰
20、1︰10、1︰5 不同比例进行柱色谱,以石油醚作为起始洗
脱溶剂,石油醚-乙酸乙酯体系梯度洗脱,经薄层色谱检测,
合并富含羟基萘醌部分,HPLC 法测定羟基萘醌中β,β’-二
甲基丙烯酰阿卡宁含量。β,β’-二甲基丙烯酰阿卡宁的含
量(%)=柱色谱后β,β’-二甲基丙烯酰阿卡宁的量/羟基萘
醌质量×100%。β,β’-二甲基丙烯酰阿卡宁转移率(%)=柱
色谱后β,β’-二甲基丙烯酰阿卡宁的量/柱色谱前β,β’-二
甲基丙烯酰阿卡宁的量×100%。结果见表 6。
表 6 硅胶用量试验结果
试验号
硅胶
配比
上样量
(g)
上样中含β,β’-二甲基丙烯酰
阿卡宁的量(g)
羟基萘醌
得量(g)
羟基萘醌中β,β’-二甲基丙烯酰
阿卡宁含量(%)
β,β’-二甲基丙烯酰
阿卡宁转移率(%)
1 1︰20 6.608 8 0.955 3 3.822 4 22.70 90.83
2 1︰10 5.081 3 0.734 5 3.247 6 20.82 92.06
3 1︰ 5 5.178 6 0.748 6 3.958 7 17.90 94.66
表 6可见,试验3的羟基萘醌中β,β’-二甲基丙烯酰阿卡
宁转移率较高,但含量较低,究其原因,是羟基萘醌与蜡质未能
达到完全分离。而试验 1 和试验 2 的羟基萘醌中β,β’-二甲
基丙烯酰阿卡宁转移率和含量都相差不大,但随着硅胶用量的
增加,死吸附量也会增加,β,β’-二甲基丙烯酰阿卡宁转移率
会有所下降,且增加生产成本,因此,选择 10 倍量硅胶柱色谱
条件为生产工艺条件。
2.7 柱色谱技术验证试验
分别称取 3 份 200~300 目硅胶各 2.5 kg,装入已加入石
油醚的 3 个色谱柱,搅拌均匀。分别称取 250 g 紫草浸膏,与
80~120 目硅胶 1︰1混匀,干法上样。以石油醚作为起始洗脱
溶剂,石油醚-乙酸乙酯体系梯度洗脱,合并富含羟基萘醌部
分。紫外分光光度法测定羟基萘醌含量,HPLC 法测定羟基萘醌
中β,β’-二甲基丙烯酰阿卡宁含量。结果见表 7。
表 7 硅胶柱色谱放大试验结果
试验号
上样量
(g)
上样中含β,β’-二甲基丙烯酰
阿卡宁的量(g)
羟基萘醌
得量(g)
羟基萘醌中β,β’-二甲基丙烯酰
阿卡宁含量(%)
β,β’-二甲基丙烯酰
阿卡宁转移率(%)
羟基萘醌
含量(%)
1 250.3 37.3 160.9 20.20 87.13 89.43
2 251.2 37.4 160.6 20.74 89.04 88.72
3 250.4 37.3 158.1 19.94 84.45 90.55
中试放大试验结果表明,该制备工艺条件适宜于工业化生
产,且工艺条件可控、稳定、可操作,成品的收率高、质量稳定
可控。
3 讨论
目前,常用的紫草提取方式主要有超临界 CO2 萃取和溶剂
浸提两种方式。对于超临界 CO2萃取技术,因其提取率较低,设
备价格较昂贵,国内未普及,并且紫草着色强,不利于清洗,故
选用常用的溶剂浸提方式。
以β,β’-二甲基丙烯酰阿卡宁含量为指标,对新疆紫草
中羟基萘醌制备工艺进行优选,并进行中试放大试验,试验结
果重复性较好,工艺条件稳定可控,可用于工业化生产。
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(收稿日期:2010-02-26,编辑:陈静)