正交设计法优选人参气雾剂中挥发油成分的CO2超临界萃取工艺
2015-06-09李庆杰张琦丁云录陈胜武
李庆杰 张琦 丁云录 陈胜武
(吉林长春中医药大学 长春 130117)
正交设计法优选人参气雾剂中挥发油成分的CO2超临界萃取工艺
李庆杰 张琦 丁云录 陈胜武*
(吉林长春中医药大学 长春 130117)
目的:优选人参气雾剂中人参等5味药材的CO2超临界萃取工艺条件。方法:以丹参酮IIA提取率为评价指标,采用HPLC测定丹参酮IIA含量,选取萃取压力、萃取温度及萃取时间为考察因素,通过正交试验优选人参气雾剂处方中5味药材的CO2超临界萃取工艺条件。结果:优选的萃取条件为萃取温度50℃,萃取压力25MPa,萃取时间3小时。结论:优选的挥发油萃取工艺稳定可行,可推广使用。
人参气雾剂挥发油;CO2超临界萃取工艺;正交设计
人参挥发油气雾剂是我院新近开发的,用于治疗冠心病的纯中药复方新药。由人参、丹参、甘松、川芎、桂枝、冰片等中药组成,疗效显著。为方便患者使用及制剂的携带、储存,现拟将其开发成气雾剂。由于挥发油成分该方中重要有效成分[1-3],拟采用超临界CO2进行萃取。丹参为处方中主要药味,丹参酮IIA为其中重要活性成分。针对复方中药萃取物成分的复杂性,本实验以丹参酮IIA提取率为考察指标,采用正交试验优选处方中丹参酮IIA等5味药材混合物的CO2超临界萃取工艺。
1.仪器与试药
HA221-40-11型超临界萃取装置(江苏省南通市华安超临界萃取有限公司);日本岛津20AT型高效液相色谱仪;丹参酮IIA对照品购于中国药品生物制品鉴定所(批号:110766-200416)。人参、丹参等药材购于吉林省宏检医药药材有限公司;甲醇为色谱纯,其他试剂均为分析纯。
2.方法与结果
2.1 因素与水平
根据文献及经验[4-8],以丹参酮ⅡA提取率为考察指标,采用高效液相色谱法,对影响提取效果的主要因素,萃取压力、萃取温度、萃取时间、原料粒度进行了考察,采用正交表L9(34)安排试验,每个因素选择了三个水平,因素及水平见表1。
表1 因素水平
2.2 实验安排及结果
2.2.1 实验方法:按处方比例称取药材,共9份,每份340g,按照因素水平表的条件进行试验,实验停止后,用无水乙醇溶解萃取物,并清洗萃取管路,合并无水乙醇溶液,50℃减压回收溶剂,浓缩溶液体积接近180ml,加无水乙醇定容至200ml,避光保存,备用。
2.2.2 丹参酮ⅡA的含量测定:色谱条件色谱柱为迪马C18色谱柱(4.6mm×250mm,5μm),流动相为以甲醇-水(75:25)为流动相,流速为1.0ml/min,检测波长为270nm,柱温为30℃,进样量为10μl。
对照品溶液制备 取丹参酮ⅡA对照品,精密称定,加甲醇制成0.02 mg/ml的丹参酮ⅡA对照品溶液。
供试品溶液的制备吸取备用溶液1ml至100ml容量瓶中,加无水乙醇定容至刻度作为供试品溶液,摇匀,0.45μg微孔滤膜滤过,取续滤液做为供试品溶液。
测定方法 分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各10μl,注入液相色谱仪,测定,按下面公式计算丹参酮ⅡA提取量。
丹参酮ⅡA提取量=A2/A0×C0×100×W1,其中:A2为供试品峰面积;A0为对照品峰面积;C0为对照品溶液浓度(mg/ml);W1为供试品储备液体积。
线性关系考察标准曲线的绘制分别吸取浓度为0.02mg/ml的对照品溶液2.0,5.0,10.0,15.0,20.0,25.0μl注入液相色谱仪测定,记录色谱图,测定其峰面积,结果见表2,以峰面积为纵坐标(Y),丹参酮ⅡA进样量为横坐标(X),绘制标准曲线,并计算回归方程,为Y=1000000X+10769,r=0.9990。结果表明,在0.04~0.5μg进样范围内,丹参酮ⅡA进样量与峰面积有良好的线性关系。
2.2.3 正交实验结果:正交试验结果见表2,方差分析见表3。
表2 正交表及实验结果
表3 方差分析表
根据表2结果可以判断,各因素对丹参酮ⅡA提取影响大小的顺序为C>D>A>B,最佳提取工艺为A3B3C3D3。根据表4结果可以判断,C因素对丹参酮ⅡA萃取呈显著性影响(P<0.05),A、B、D因素在考察范围内影响较小,无显著性影响,考虑到大生产的成本问题,优选工艺为A2B2C3D2,即调节萃取釜温度至50℃,5使萃取釜压力保持在25Mpa,连续萃取3小时,原料粒度控制在40目。
2.3 优选工艺条件的验证试验
按优先工艺进行验证,以考察工艺的稳定性,按处方比例称取百分之处方量药材,共3份,每份3.4kg,按优选工艺A2B2C3D2进行实验,验证结果见表4。表4 验证实验结果
序号 实验安排 丹参酮ⅡA提取率(%)1 A2B2C3D280.1 2 A2B2C3D2 79.6 3 A2B2C3D281.4
根据表4的结果可以看出,优选工艺稳定可靠。
3.讨论
人参气雾剂是由人参、丹参等药味组成,取其各味药的脂溶性成分作为该制剂的药效成分,经预实验考察,发现,当萃取压力25MPa,萃取温度40℃,萃取时间3h,物料粒度在40目时,以丹参酮IIA为代表的亲脂性化合物具有较高的提取率,可达80.4%。与溶剂提取法相比较,超临界CO2萃取法具有无毒、快速、成分活性保持好、符合环保要求、产率高等优点。为该新药工业化生产提供了重要技术参数。
[1] 盛艳梅,孟宪丽,李春雨 .川芎挥发油对大鼠大脑皮层神经细胞体
外存活及脑缺血再灌注损伤的影响[J].时珍国医国药,2012,23(3):536-358.
[2] 杨涛,叶媛,徐美霞 .不同时点应用甘松挥发油对大鼠心肌缺血再灌注损伤的影响[J].时珍国医国药,2012,32(23):1897-1932.
[3] 何文凤,吕湛,张全波 .丹参酮在心血管保护中的药理作用机制研究进展[J].时珍国医国药,2013,10(29):34-37.
[4] 王承学,刘锐.超临界CO2萃取丹参酮IIA提取工艺.[J].长春工业大学学报(自然科学版)2007,28(4):457-460.
[5] 张建军,全智慧,付建武.超临界CO2流体萃取丹参酮IIA的工艺研究.[J].中成药,2013,35(6):1329-1332.
[6] 李东颖,牟宏晶,丁为民 .均匀设计法优化丹参酮IIA的超临界二氧化碳萃取工艺[J].哈尔滨理工大学学报,2008,13(2):100-102.
[7] 正交设计法优选舒肤爽喷雾剂中挥发油成分的超临界萃取工艺[J].中国实验方剂学杂志,2013,19(7):63-65.
[8] 肖飞,李卫民,王治平.超临界CO2萃取丹参及超声强化超临界工艺探讨[J].山东中医药大学学报,2012,36(4):357-360.
Optimization of supercritical CO2fluid extraction technology for volatile oil components in ginseng sprays by orthogonal design
LI Qingjie,ZHANG
Qi,Ding Yunlu,Chen Shengwu
objective:to optimize supercritical CO2fluid extraction conditions of five medicinal herbs in ginseng sprays.method:with the total extraction yield of tanshinone IIA as comprehensive evaluation index,the content of tanshinone IIA was determined by HPLC,CO2-SFE of five medicinal herbs in ginseng sprays was optimized by orthogonal design with extraction pressure,extraction temperature and the separating kettle I temperature as factors.Result:Optimum CO2-SFE technology was extraction temperature 50℃,extraction pressure 25MPa,extraction time 3hour.Conclusion:Optimized extraction technology of volatile oil was stable and feasible,it could be used in industrial production.
ginseng sprays;supercritical CO2fluid extraction;orthogonal design
R917
B
1009-6019(2015)07-0012-02
李庆杰(1981-),男,吉林长春人,硕士。从事新药研发。 通讯作者:陈声武,研究员
吉林省科技厅项目:项目编号20110932 吉林省中医药管理局项目:项目编号YJS-0201