丹参中丹酚酸B的提取动力学研究*

邓　辉　史亚军　王　卉　和玉荣　王　媚

陕西中医药大学(咸阳 712046 )



丹参中丹酚酸B的提取动力学研究*

邓辉史亚军王卉和玉荣王媚

陕西中医药大学(咸阳 712046 )

目的：研究浸提温度及浸提时间对丹参中丹酚酸B提取率的影响，确定丹酚酸B的最佳提取工艺，并对丹酚酸B浸提过程中的动力学参数进行计算，得到可供参考的数学模型表征其浸提过程。方法：以高效液相法测定不同温度、不同时间提取液中丹酚酸B的含量，以Fick第一扩散定律为基础，建立浸提动力学方程，计算提取的速率常数、活化能等函数值。结果：最佳提取工艺为加适量水，在80 ℃温浸提取120min，拟合的动力学方程为lnK=-48.210(1/T)-3.2103,该模型能较好地描述丹参中丹酚酸B提取的动态过程，活化能为0.40081kJ/mol。结论：丹酚酸B提取过程的动力学符合一级动力学方程特征。

丹参(Salvia miltiorrhiza Bge)是唇形科鼠尾草属的多年生草本植物,中药材丹参是丹参植物的干燥根及根茎。主产于四川、安徽、江苏、河南、山西等地，性苦，微寒。归心、心包、肝经。最早记载于《神农本草经》，具有活血调经，祛瘀止痛，凉血消痈，除烦安神等功效[1]，丹参中主含脂溶性和水溶性成分，丹酚酸B为其含量最高的水溶性成分，具有显著的抗脂质过氧化、清除自由基和抗血栓的药理作用[2-3]。丹酚酸B不稳定,易受热分解，不宜长时间高温提取[4]。本实验以水为溶剂，考察在不同温度不同时间条件下丹酚酸B的动态提取率，确定其最佳提取工艺，并建立丹酚酸B提取动力学数学模型，为进一步研究丹酚酸B的提取工艺奠定基础。

1　仪器与试药

1.1仪器 电热恒温水浴锅(上海科恒实业发展有限公司)，KDM型调温电热套(上海树立仪器仪表有限公司)，U-3000高效液相色谱仪(美国戴安)。

1.2试剂与试药 丹参(西安盛兴饮片有限公司提供，批号：140301)由陕西中医学院胡本祥教授的鉴定为正品丹参，丹酚酸B(批号：111562-201313)由中国食品药品检定研究院提供，甲醇、乙腈均为色谱纯，其余试剂均为分析纯，水为高纯水。

2　方法与结果

2.1方法取丹参药材15g，共3份，精密称定，置于圆底烧瓶中并加设冷凝装置，加10倍量水，置于水浴锅或电热套中，分别于70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、微沸的条件下回流提取，各样品分别于提取10min、20min、30min、45min、60min、90min、120min、180min时取提取液2mL，同时补充2mL水，测定不同时间样品中丹酚酸B含量。

2.1.1色谱条件：以十八烷基硅烷键合硅胶为填充剂；流动相为乙腈：甲酸：水=26:1:73，检测波长为286nm，柱温35℃，理论塔板数按丹酚酸B峰计算应不低于5000。结果样品得到了良好分离。

2.1.2对照品溶液的制备：精密称取丹酚酸B对照品适量，加75%甲醇制成每1mL含对照品0.128mg的溶液，即得。

2.1.3供试品溶液的制备：于不同时间段(10 min、 20 min、30 min、45 min、60 min、90 min、 120 min、180 min )精密量取不同温度(70℃、75℃、80℃、85℃、90℃及微沸)浸提液2mL，放至室温，精密量取0.5mL～10mL量瓶中，加75%甲醇稀释至10mL，摇匀，微孔滤膜滤过，即得。

2.1.4标准曲线的绘制：分别精密量取对照品溶液1，2，4,6，8,10Μl，照上述色谱条件测定峰面积，以峰面积Y对进样量X进行线性回归，得回归方程为Y=13.550X+0.0547，相关系数R2为0.9991，结果表明，丹参酚酸B在0.188～1.88μg/mL范围内线性关系良好。

2.1.5样品测定：精密吸取各供试品溶液5μL，注入HPLC仪，测定。

2.2结果 2.2.1含量：按照上述色谱条件，分别测定不同温度下不同时间提取液中丹酚酸B的含量，结果见表1。随着浸提时间的增长，水提液中丹酚酸B的含量不断升高，120min内含量迅速增高，随后增长趋势变缓，到120min后丹酚酸B含量曲线趋以平衡。120min以内，温度越高，提取率越高，微沸环境下提取率最高，表明温度对丹酚酸B提取的影响很大。平衡后80℃环境下含量测定结果最高，原因可能是丹酚酸B长时间在高温环境中会分解。根据含量测定结果，最终选择最佳提取条件为80℃条件下温浸提取120min。

表1　不同温度不同时间浸提液中提取物的含量(mg)

2.2.2动力学研究：速率常数k的求解：以时间t为横坐标，以ln[Ceq/(Ceq-C)]为纵坐标，对70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、微沸条件下的数据进行拟合，见表2。不同温度下不同温度下的丹酚酸B浓度与提取时间均具有较好的线性关系(均R2>0.96)，符合一级动力学模型(Ceq为提取平衡时固相外溶质质量浓度，C为该时刻固相外溶质质量浓度)。本实验选取70℃、75℃、80℃、85℃、90℃、微沸为反应温度，故在70℃～90℃范围内，温度固定的条件下，丹酚酸B的提取速率为速率常数K。经拟合所得70℃、75℃、80℃、85℃、90℃时的K值分别为0.0231-1、0.0241-1、0.0210-1、0.0257-1、0.0260-1。于微沸状态下长时间高温提取，丹酚酸B在提取过程中发生了较多水解，ln[Ceq/(Ceq-C)]与t不存在线性关系，不符合一级动力学方程。

表2　不同温度的拟合方程

提取活化能(Ea)的求解：提取活化能(Ea)，是指在中药的提取过程中，提取物从药材中扩散到溶剂中所需的最小能量。一般情况下，速率常数k与温度的关系服从Arrhe-nius公式,方程为k=Ae-(Ea/RT),公式两边取自然对数,整理可得lnk～1/T的直线方程：lnk=(-Ea/R)(1/T)+lnA.式中，k为提取速率常数(min-1);A为指前因子；R为气体常数；T为提取温度(K)；Ea为提取活化能。根据所得数据对lnk～1/T做拟合曲线，得到线性方程为lnK=-48.210(1/T)-3.2103。经计算，丹酚酸B提取过程中的活化能为0.40081kJ/mol，证实为内扩散控制动力学模型，温度变化对提取速率常数的影响可以由提取活化能来反映。

3　讨　论

丹参中丹酚酸B的传统提取方法有超声提取、回流提取、渗漉提取、浸渍提取和煎煮提取等，丹酚酸B具有热不稳定性，温度过高会发生热降解，保存率也随着下降，不易在高温下长时间提取；渗漉法耗时较长，且使用溶剂的量过大，实验室和大生产中通常采用温浸的方法提取。本实验通过在不同温度条件下采用温浸法进行丹参的提取工艺研究，考察温度对提取效果的影响，确定提取条件。在提取时，回流装置上加装有冷凝装置，可以防止在温浸过程中溶剂的损失，减小了系统误差。在分时间段取样过程中，及时补充溶剂损失，以保证每次取样量所占总提取液的比例不变。在计算不同时间的浸提液浓度时应将前次所取样品中成分的含量计算在内，以确保提取药物量为总提取量。在实验过程中采用药典中的流动相结果色谱峰出现肩峰，将流动相调整为乙腈∶甲酸∶水=26∶1∶73后肩峰消失，所以本实验采用乙腈∶甲酸∶水=26∶1∶73为流动相。

本实验以Fick第一定律为基础，通过对所得数据进行拟合，得到丹参中丹酚酸B提取过程中的动力学方程：lnK=-48.210(1/T)-3.2103，并得到其相关数学参数。在实验所选温度范围内，有Ea=0.40081kj/mol，温度越高，K越大，反应速率越快。结果得出：在80℃的条件下温浸回流120min为较佳工艺。本研究结果可以为丹酚酸B在工业大生产中的提取及临床用药的研究提供理论依据。

[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典[M].第二部.北京:化学工业出版社,2010:109-111.

[2] 徐虹，卢超，平健，等.丹参酚酸B盐对大鼠肝星状细胞收缩以及对细胞骨架的影响[J].中华肝脏病杂志，2014,22(4):115-116.

[3] 肖文喜，汪红，钟晓明，等.丹酚酸B对大鼠急性局灶性脑缺血的神经保护作用[J].中国实验方剂学杂志，2014,20(17): 791-793.

[4] 朱静，陈慧清,白鹏,等.丹酚酸B水溶液分解反应的动力学研究[J].中成药，2009,31(4)：541-543.

(收稿2015-05-07；修回2015-06-05)

R282

Adoi:10.3969/j.issn.1000-7369.2015.09.078

*陕西省科技厅科技攻关项目(2013K12-07-03)

陕西省中药制药重点学科资助项目

陕西省重点科技创新团队研究项目(2013KCT-26)

主题词丹参丹参酚酸B动力学