正交设计-重复试验法优选蒙药沙棘清喉颗粒的提取工艺
2013-11-29杨万政蒲维维白音夫
杨万政 蒲维维 白音夫
(1.中央民族大学生命与环境科学学院,北京 100081 2.中国气象局北京城市气象研究所,北京 100089 3.内蒙古自治区中蒙医研究所,内蒙古 呼和浩特 010020)
蒙药沙棘清喉颗粒由金银花、牛蒡子、玄参、沙棘等7味中药组成,具有清透热邪、利咽散结之功效。根据处方药味性质及药理作用的研究,本文选用绿原酸、牛蒡子苷和总黄酮作为评价指标,对清喉颗粒的提取工艺进行正交优化试验。药理实验表明,绿原酸具有利胆保肝、抗菌、抗病毒、降压、增高白血球及兴奋中枢神经系统等多种药理作用[1-3];牛蒡子苷具有钙拮抗样作用,能抗肾炎,改善血清生化指标和抗肿瘤作用以及扩张血管等作用[4];沙棘总黄酮(THF)能增强小鼠特异和非特异免疫功能,提高耐缺氧能力、降低血清胆固醇、抑制血小板聚集、抗溃疡、抗炎、抗过敏、抗氧化、抗衰老、抗辐射和抗菌、抗病毒及增强免疫等广泛的药理功效[5]。
本文采用L9(34)正交实验对沙棘清喉颗粒的制备工艺条件进行优选,同时由于正交表中各列因素水平均已排满,不需使用更大的正交表。故作重复试验,估算试验误差,进行方差分析,以此确定各因素的显著性水平。从而得出清喉颗粒的最佳工艺参数。
1 仪器与材料
1.1 仪器:LC10-ADvp型高效液相色谱仪;V-550紫外可见分光光度计;Millipore纯水机;Adventurer电子分析天平。
1.2 药材:金银花、薄荷、牛蒡子、玄参、芦根购于北京同仁堂药店;沙棘购于水利部高原圣果有限公司;余甘子购于西藏药厂。
1.3 标准品:绿原酸标准品(批号110753-200413)、牛蒡子苷标准品(批号110819-200404)、芦丁标准品(100080-200306)购于中国药品生物制品检定所。
1.4 试剂:甲醇、乙腈、磷酸均为色谱纯,其余试剂为分析纯。
2 实验方法与结果
2.1 提取工艺筛选:按处方比例,称取各药味,加溶剂浸泡,提取工艺筛选得到样品溶液。以L9(34)正交表安排实验。考察因素见表1。
综合评分:因金银花为方中君药,绿原酸为金银花的主要有效成分,具有较高的药理活性,故绿原酸为重要指标之一,权重系数定为0.4。牛蒡子苷为牛蒡子的有效成分,且牛蒡子为方中臣药,因此,牛蒡子苷作为评价提取工艺的一个指标,权重系数定为0.3。作为大类成分间接控制的一个指标,总黄酮的权重系数定为0.3。
表1 因素与水平
2.2 含量测定
2.2.1 绿原酸的含量测定:色谱条件:色谱柱以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂;检测波长327nm;流动相乙腈-水(20:80),磷酸调节pH=4;流速1mL/min;柱温30℃。
分别准确移取浓度为8.5μg·mL-1的绿原酸对照品溶液0.5mL、1mL、2mL、4mL、6mL、8mL 于 10mL 容量瓶中,用50%甲醇稀释至刻度,各取20μL稀释液进样,在上述色谱条件下测定峰面积。以峰面积为纵坐标,浓度为横坐标,直线回归得标准曲线方程为:y=54645x-122210,R2=0.9997。结果表明绿原酸进样浓度在8.5~68μg/mL范围内与峰面积线性关系良好。
取样品溶液1mL,用50%甲醇定容至10mL,过微孔滤膜,所得滤液为供试品溶液。在上述色谱条件下,取20μl进样测定峰面积。由标准曲线方程计算样品溶液中绿原酸的含量。
2.2.2 牛蒡子苷的含量测定:色谱条件:色谱柱以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂;流动相乙腈-水(30:70);流速1mL/min;检测波长278nm;柱温30℃。
分别准确移取浓度为 8.7μg·mL-1对照品溶液 0.25mL、0.5mL、1mL、2mL、4mL、6mL、8mL 于 10mL 容量瓶中,用甲醇稀释至刻度,各取20μL稀释液进样,在上述色谱条件下测定峰面积。以峰面积为纵坐标,浓度为横坐标,直线回归得标准曲线方程为:y=11918x-2845.6,R2=0.9996。结果表明牛蒡子苷进样浓度在2.175~69.600μg·mL-1范围内与峰面积线性关系良好。
取样品溶液1mL,用甲醇定容至10mL,过微孔滤膜,所得滤液为供试品溶液。在上述色谱条件下,取20μL进样测定峰面积。由标准曲线方程计算样品溶液中牛蒡子苷的含量。
2.2.3 总黄酮的含量测定:精确称取6.1mg芦丁标准品,用甲醇溶解,定容到250mL容量瓶中,备用。分别准确移取以上述对照品溶液 5mL、7mL、9mL、11mL、13mL、15mL 于25mL容量瓶中,加5%AlCl3甲醇溶液1mL,用甲醇稀释至刻度,摇匀,静置10min。
以吸光度值为纵坐标,浓度为横坐标,直线回归得标准曲线方程为:y=0.0522x+0.0275,R2=0.9999。结果表明总黄酮浓度在 4.880 ~14.640μg·mL-1范围内与吸光度线性关系良好。
取1mL样品溶液于25mL容量瓶中,加入1mL5%AlCl3甲醇溶液,再加入甲醇定容,静置10min,进行测定,以标准曲线方程计算样品含量。
2.3 正交实验结果:根据以上正交因素的因素-水平表,按四因素三水平正交实验进行9次实验,正交实验安排和结果见表2。
表2 L9(34)正交实验结果
表3 方差分析
2.3.2 结果分析:为避免实验误差的干扰,对正交实验结果进行了极差分析。结果见表。因为极差R的大小显示影响因素的主次,由R值大小可见,不同因素对有效成分提取量的影响程度不同,表2表明影响因素顺序为D(提取次数)>A(乙醇浓度)>C(提取时间)>B(料液比)。
提取次数对有效成分得率影响最大,提取次数为3次时提取效果最好;提取时间的影响次之,提取时间为1.5h时,有效成分得率最高;乙醇浓度则以70%为最佳;料液比对提取的影响最小,从极差分析可以看出,料液比达到1:10,有效成分得率较其它条件时要高。所以在生产时可以采用 A2B2C2D3,即工艺条件为:70%乙醇、浸泡 2h、1:10、1.5h/次,共提取3次。
2.4 重复验证试验:为进一步考察上述优选工艺条件的稳定性,按最佳工艺条件A2B2C2D3进行重复2次提取,对最佳提取工艺进行验证。实验结果见表4。绿原酸、总黄酮和牛蒡子苷得率的RSD值均小于3%,从而说明该工艺合理可行。
表4 提取工艺验证试验数据
3 结论
复方提取工艺考察了醇浓度、料液比、提取时间和提取次数等因素,选取了有显著影响的因素进行正交实验,实验结果表明,影响程度为:提取次数>乙醇浓度>提取时间>料液比。
最佳复方提取工艺为:药材饮片先粉碎成粗粉,加入10倍量70%乙醇进行提取,每次提取1.5h,共提取3次。在该条件下各指标含量较高,说明药材提取利用较完全,并经重复试验验证,该工艺稳定可行。
[1]刘军海,裘爱泳.杜仲叶绿原酸提取纯化工艺的研究[J].中药材,2004,12
[2]阴键编.中药现代研究与临床应用(2)[M].北京:中医古籍出版社,1995:66
[3]Abraham S K,Sarma L,Kesavan P C.Protective effects of chlorogenic acid,curumin and a a-carotene against r-radiation - induced in vivo chromosomal damage[J].Mutation Research,1993,303:109 ~112
[4]王本祥.现代中药药理与临床[M].天津:天津科技翻译出版社,2004
[5]黄朗,刘常伍,范维衡等.醋柳总黄酮防治冠心病药理基础研究[J].华西药学杂志,1986,1(3):163~167