提取延胡索乙素的方法研究和工艺优化

2015-06-09郝凤岭薛连海

化工科技 2015年1期

郝凤岭，薛连海，杨冬

(1.吉林化工学院石油化工学院，吉林吉林 132022；2.滁州学院材料与化学工程学院，安徽滁州 239012；3.中国石油吉林石化公司物资采购公司，吉林吉林 132021)

延胡索为罂粟科植物延胡索(Corydalis yanhusuo W.T.Wang)的干燥块茎。主要产于河北、山东、浙江等地。延胡索的主要化学成分为生物碱，其中以延胡索乙素为主要有效成分[1]，具有较好的镇痛作用。目前，延胡索中延胡索乙素的提取方法主要有超声波-甲醇提取法[2](药典法)和碱性甲醇(实际生产中为降低成本多采用乙醇)提取法[3-5]。超声波-甲醇提取法由于有甲醇残留，甲醇具有毒性和环境污染问题等而限制了其在制药工业中的应用，乙醇提取法则存在环境污染和提取率较低的问题，而超临界二氧化碳提取法提取中草药中有效成分是一种较理想的方法[6]。因此，分别采用超临界二氧化碳提取法、超声波-甲醇提取法、超声波-乙醇提取法和乙醇提取法对从延胡索中提取延胡索乙素的工艺进行了研究和对比。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

延胡索：市售药材，经吉林中医药学院鉴定；延胡索乙素：质量分数≥98%，中国生物药品鉴定所；二氧化碳：体积分数>99%，食品级；其它均为市售分析纯化学试剂。

超临界二氧化碳提取装置：HA-221-50-03型，南通市华安超临界萃取设备有限公司；高效液相色谱仪：P200II型，大连依利特分析仪器有限公司；色谱数据工作站：Echrom-98型，大连依利特分析仪器有限公司；超声波清洗器：KQ3200型，昆山市超声仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 超声波-甲醇提取法(药典法)

将足够量的延胡索干燥块茎，经60 ℃烘焙4 h，研磨成粒径为177～250 μm粉末(以下简称“延胡索粉末”)备用。取5份延胡索粉末，每份5 g(称准到0.1 mg)，置于500 mL三角烧瓶中，加甲醇200 mL，将三角烧瓶置于超声波振荡器中分别提取30、60、90、120、150 min，冷却到室温、过滤，并将滤液在容量瓶中定容到250 mL。

1.2.2 超声波-乙醇提取法

将1.2.1中甲醇改成乙醇，同样方法进行提取。

1.2.3 乙醇回流提取法

每次取延胡索粉末5 g(称准到0.1 mg)，置于500 mL三口烧瓶中，加入200 mL乙醇，分别在30、50、70 ℃下，搅拌、回流提取90 min，冷却至室温，过滤并将滤液在容量瓶中定容到250 mL。

1.2.4 超临界二氧化碳提取法

以200 g延胡索粉末为提取对象，考察了提取温度、提取压力、提取时间、改性剂种类和改性剂用量对提取率的影响。

1.2.5 延胡索乙素含量测定

取上述提取试样10 μL采用高效液相色谱法测定延胡索乙素质量分数[7]，仪器操作条件如下。

色谱柱：Hypersil BDS C18，4.6 mm×250 mm，10 μm；流动相：甲醇-质量分数为0.1%的磷酸溶液(体积比65∶35)，三甲胺调pH=8.2；流速：1.0 mL/ min；检测波长：230 nm。

作者将延胡索乙素的提取率定义为每克延胡索中提取的延胡索乙素的毫克数( mg/g)。

2 结果与讨论

2.1 提取方法对提取率的影响

在最佳提取条件下(提取时间为90 min)，超声波-甲醇提取法延胡索乙素的提取率为0.69 mg/g。超声波-乙醇提取法延胡索乙素的提取率为0.61 mg/g。

在30、50、70 ℃下，乙醇提取法延胡索乙素提取率分别为0.54、0.59、0.60 mg/g。

上述常规提取方法效果均不理想。作者利用超临界二氧化碳提取技术，以延胡索乙素提取率为评价指标，进行了单因素影响实验。结果表明提取效率大幅提升。

2.2 超临界二氧化碳提取法的工艺优化

在单因素影响实验的基础上，确定了以Ex为提取改性剂。在此基础上，对其它影响因素进行了正交实验设计，对工艺条件进行了优化。正交实验因素水平见表1，正交实验结果见表2。

表1 正交实验的因素水平

表2 正交实验设计与结果

最佳提取条件：A2B3C3D2，即提取压力为35MPa，提取时间为4h，提取温度为60 ℃，改性剂用量为400mL。

由极差分析可见，影响延胡索乙素提取率的因素顺序为B>A>C>D，即提取时间>提取压力>提取温度>V(改性剂)。在数据处理上，为了方便进行方差分析，可以将极差最小的D因素看做误差项。方差分析见表3，由表3可知，影响因素顺序为B>A>C，与极差分析结果一致。

表3 实验结果的方差分析

在最佳工艺条件下，进行了提取实验，提取率为0.79mg/g，大于正交实验结果中的最高值0.77mg/g，说明利用正交实验优化延胡索乙素的提取工艺是成功的。由极差分析可见，提取时间分别为3h和4h时提取率变化不明显，但提取时间的这种差别对生产成本的影响较大。因此，在其它提取条件不改变的情况下，又补充了提取时间分别为3、3.1、3.5和4h的提取实验。结果表明，提取时间为3.1h时，提取率仍为0.79mg/g。因此，最佳提取工艺条件最终确定为提取压力35MPa，提取时间3.1h，提取温度60 ℃，改性剂用量400mL。