乌腺金丝桃-丹参药对提取工艺的优化
2020-08-04李永鑫高彦宇李文慧沈芳玲
李永鑫,高彦宇,李文慧,沈芳玲,李 冀
(黑龙江中医药大学基础医学院,黑龙江哈尔滨 150040)
乌腺金丝桃为藤黄科金丝桃属植物,其味苦,性平,归心经,可用于治疗心脏病[1-3],而丹参为治疗心血管疾病的常用中药,前者功效清心泻火除烦,后者功效活血凉血安神,两药配伍,对心火亢盛、瘀血阻滞者尤佳。本实验在乌腺金丝桃-丹参药对前期临床及药理实验[4-7]的基础上,采用Box-Behnken 响应面法优化其提取工艺,并参考2015年版《中国药典》[8]测定金丝桃苷、丹参酮ⅡA含有量,以期为后续研究提供依据。
1 材料
1.1 仪器 Nexera X2 LC30-A、Nexera X2 SIL-30AC、Nexera X2 SPD-M30A 超高效液相色谱仪(日本岛津公司);AL204 电子分析天平(万分之一);SK5200HP 超声波清洗器;Millipore 纯水仪;RE-2000 旋转蒸发仪;HH-501 型恒温水浴锅;MIKRO 220R 超高速低温离心机。
1.2 试剂与药物 乌腺金丝桃由吉林农业科技学院提供,丹参购自市场,均经黑龙江中医药大学王振月教授鉴定为正品。金丝桃苷对照品(成都曼斯特生物科技有限公司,批号MUST-16102605,纯度≥99%);丹参酮ⅡA对照品(中国食品药品检定研究院,批号6GYZ-4GE2,纯度≥99%)。磷酸为优级纯,乙腈、甲醇为色谱纯,均购自美国Sigma公司。
2 方法与结果
2.1 色谱条件 Shim-pack XR-ODS Ⅱ色谱柱(2.0 mm×100 mm,2.2 μm);流动相0.1% 磷酸(A) -乙腈 (B),梯度洗脱 (0~1 min,10%~15%B;1~6 min,15%~19%B;6~8 min,19%~25% B;8~18 min,25%~50% B;18~23 min,50%~65% B;23~25 min,65%~80% B;25~30 min,80%~100%B);体积流量0.4 mL/min;柱温30 ℃;检测波长270 nm (丹参酮ⅡA)、360 nm(金丝桃苷)。色谱图见图1。
图1 各成分UPLC 色谱图Fig.1 UPLC chromatograms of various constituents
2.2 对照品溶液制备 精密称取金丝桃苷对照品1.2 mg、丹参酮ⅡA对照品6.0 mg,置于10 mL 量瓶中,甲醇超声溶解后定容至刻度,各取5 mL 于25 mL 量瓶中,甲醇定容至刻度,即得(金丝桃苷、丹参酮ⅡA质量浓度分别为24、120 μg/mL)。
2.3 供试品溶液制备 按1∶2 比例称取乌腺金丝桃、丹参共30 g,回流提取后提取液定容至300 mL,取10 mL 上清液减压浓缩至干,甲醇溶解,4 ℃、6 000 r/min 下离心10 min,滤液置于10 mL量瓶中,甲醇定容至刻度,0.22 μm 有机滤膜过滤,即得。
2.4 方法学考察
2.4.1 线性关系考察 取“2.2”项下对照品溶液,在“2.1”项色谱条件下进样测定。以溶液质量浓度为横坐标(X),峰面积为纵坐标(Y) 进行回归,得金丝桃苷、丹参酮ⅡA方程分别为Y=24 314X-1 191.1 (R2=0.998 9)、Y=61 911X+39 305 (R2=0.998 4),分别在2.4~21.6、12~108 μg/mL 范围内线性关系良好。
2.4.2 精密度试验 取“2.2”项下对照品溶液,在“2.1”项色谱条件下进样测定5 次,测得金丝桃苷、丹参酮ⅡA峰面积RSD 分别为0.86%、1.25%,表明仪器精密度良好。
2.4.3 稳定性试验 取同一供试品溶液,于0、3、6、9、12 h 在“2.1”项色谱条件下进样测定,测得金丝桃苷、丹参酮ⅡA峰面积RSD 分别为1.82%、2.56%,表明溶液在12 h 内稳定性良好。
2.4.4 重复性试验 取同一批药材5 份,按“2.3”项下方法制备供试品溶液,在“2.1”项色谱条件下各进样5 μL 测定,测得金丝桃苷、丹参酮ⅡA峰面积RSD 分别为1.77%、2.01%,表明该方法重复性良好。
2.4.5 加样回收率试验 取各成分含有量已知的供试品溶液3 组,每组平行2 份,按80%、100%、120%水平加入对照品,在“2.1”项色谱条件下进样测定,计算回收率。结果,金丝桃苷、丹参酮ⅡA平均加样回收率分别为98.55%、100.33%,RSD 分别为1.59%、2.01%。
2.5 单因素试验 以乙醇体积分数、料液比、提取时间、提取次数为影响因素,金丝桃苷、丹参酮ⅡA含有量为评价指标,权重系数分别设定为1、2,计算综合评分(Y),公式为Y= (金丝桃苷含有量/最大值) ×100×1×1/3+(丹参酮ⅡA含有量/最大值) ×100×2×1/3。
2.5.1 乙醇体积分数 按1∶2 比例称取乌腺金丝桃、丹参共30 g,固定料液比1∶10,提取时间1 h,提取次数1 次,考察乙醇体积分数50%、60%、70%、80%、90%对综合评分的影响,结果见图2。由此可知,80% 乙醇提取时综合评分最高,故选择70%、80%、90%作进一步研究。
2.5.2 料液比 按1∶2 比例称取乌腺金丝桃、丹参共30 g,固定乙醇体积分数80%,提取时间1 h,提取次数1 次,考察料液比1∶8、1∶12、1∶16、1∶20、1∶24 对综合评分的影响,结果见图2。由此可知,料液比1∶12 提取时综合评分最高,故选择1∶8、1∶12、1∶16 作进一步研究。
2.5.3 提取时间 按1∶2 比例称取乌腺金丝桃、丹参共30 g,固定乙醇体积分数80%,料液比1∶12,提取次数1 次,考察提取时间0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h 对综合评分的影响,结果见图2。由此可知,提取2 h 时综合评分最高,故选择1.5、2.0、2.5 h 作进一步研究。
2.5.4 提取次数 按1∶2 比例称取乌腺金丝桃、丹参共30 g,固定乙醇体积分数80%,料液比1∶12,提取时间2 h,考察提取次数1、2、3 次对综合评分的影响,结果见图2。由此可知,随着提取次数增加综合评分升高,但提取2 次或3 次无明显差异,考虑到工业生产实际情况,故选择2 次。
图2 各因素对综合评分的影响Fig.2 Effects of various factors on comprehensive score
2.6 Box-Behnken 响应面法 根据单因素试验结果,选择乙醇体积分数(A)、料液比(B)、提取时间(C) 作为影响因素,金丝桃苷、丹参酮ⅡA含有量作为评价指标,按“2.5”项下方法计算综合评分(Y)。因素水平见表1,结果见表2。
通过Design-Expert 8.0.6 软件进行拟合,得方程为Y=91.88 +1.19A+7.71B-1.06C+0.72AB+1.73AC-2.05BC-5.46A2-9.26B2-1.60C2(R2=0.920 1),方差分析见表3。由此可知,因素B、A2、B2有显著影响(P<0.05);模型P<0.05,失拟项P>0.05,表明方程拟合度较高,预测性较好。响应面分析见图3。
表1 因素水平Tab.1 Factors and levels
表2 试验设计与结果Tab.3 Design and results of tests
表3 方差分析Tab.3 Analysis of variance
图3 各因素响应面图Fig.3 Response surface plots for various factors
2.7 验证试验 通过Design Expert 8.0.软件,得到最优工艺为加入13.87 倍量80.52% 乙醇提取1.74 h,根据实际生产,将其修正为加入14 倍量80%乙醇提取1.75 h,综合评分94.09。按1∶2 比例称取乌腺金丝桃、丹参共30 g,在上述优化工艺下进行3 批验证试验,测得综合评分平均值为93.22,与预测值94.09 接近,表明工艺稳定合理。
3 讨论
金丝桃苷为乌腺金丝桃主要黄酮类成分[9],具有抗心肌脂质过氧化的作用[10-11];丹参主要脂溶性成分为丹参酮,其中丹参酮ⅡA含有量最高,具有保护心肌、扩张冠脉、抑制血管平滑肌细胞增殖、抗动脉粥样硬化等活性[12-14]。课题组前期研究表明,乌腺金丝桃-丹参药对活性部位可抗心肌缺血再灌注损伤,两者最佳配伍比例为1∶2[15]。本实验参考2015 年版《中国药典》,选择金丝桃苷、丹参酮ⅡA作为评价指标对该药对提取工艺进行优化。
由于投料量过小不利于工艺考察,故本实验将药材制成粗粉提取,可减少质地不均造成的影响。考虑到金丝桃苷、丹参酮ⅡA紫外最大吸收波长不同,本实验采用全波长扫描;流动相考察了甲醇-水、乙腈-水、乙腈-0.1% 甲酸、乙腈-0.1% 磷酸,发现乙腈-0.1%磷酸分离效果最好。
本实验先通过单因素试验筛选响应面范围,并参考药对配伍比例及指标成分含有量设置评分权重,再通过Box-Behnken 响应面法优化乌腺金丝桃-丹参药对提取工艺。结果表明,上述方法可用于该药对脂溶性成分的提取,能为其后续质量标准及药理活性的研究提供依据。