活血润肠软胶囊挥发油的提取工艺优化及气相色谱质谱分析
2020-10-16牛向伟姜莉莉周国忠
牛向伟 ,姜莉莉 ,周国忠 ,张 宁
(1.颈复康药业集团有限公司,河北 承德 067000; 2.河北省中药新辅料技术创新中心,河北 承德 067000)
活血润肠软胶囊由大黄、火麻仁、当归、桃仁、瓜篓子、防风、羌活7味药材组方,用于治疗功能性便秘[1]。方中,当归、防风、羌活为主药,且这3味药材中所含挥发性成分与该制剂的活血润肠功效密切相关。水蒸气蒸馏法是将含有易挥发成分的药材与水一同蒸馏,使挥发性成分随同水蒸气一起馏出,再经过冷凝回流提取挥发性成分,是常用的中药挥发油提取方法,适用于具有挥发性、能随水蒸气蒸馏而不被破坏其结构、不与水发生反应的挥发性成分的提取,且不使用有机溶剂,不易造成环境污染,适宜工业化生产。本研究中采用水蒸气蒸馏法对这3味药材的挥发性成分的提取工艺进行研究,采用正交试验法确定其最佳提取条件,采用气相色谱质谱(GC-MS)法对所提挥发油进行化学成分分析并鉴定。现报道如下。
1 仪器与试药
1.1 仪器
7000C+7890B型气相色谱质谱仪(美国安捷伦公司,包括三重四极杆);Agilent HP-5 MS石英毛细管色谱柱(30.0 m ×0.25 mm,0.25 μm,美国安捷伦公司);ME204型电子天平(梅特勒-托利多公司,精度为万分之一)。
1.2 试药
当归(北京市药材公司,批号为160035),羌活(江苏康缘药业股份有限公司,批号为160141),防风(赤峰荣兴堂药业有限责任公司,批号为170113),均经颈复康药业集团有限公司王春民高级工程师鉴定为正品;正乙烷(分析纯,天津欧博凯化工有限公司,批号为20170302)。
2 方法与结果
2.1 挥发油提取
按活血润肠软胶囊处方工艺取当归、羌活、防风3味药材,粉碎成粗粉,混合。取混合粉适量,置圆底烧瓶中,加水适量,浸泡,连接挥发油测定器与回流冷凝管,置电热套中加热至沸,并保持微沸,收集挥发油,称定质量,计算挥发油提取率。采用GC-MS法对所得挥发油进行检测,对其所含化学成分进行分析和鉴定。
2.2 因素水平设计
分别以加水量(因素A)、浸泡时间(因素B)、提取时间(因素C)和加盐量(因素D)为考察因素,以挥发油提取率为考察指标,按L9(34)正交试验表进行试验。因素水平见表1。
表1 因素水平表
2.3 试验方案与结果
试验方案与结果见表2,方差分析结果见表3。可见,因素A、因素B、因素C、因素D对提取挥发油的提取率均无显著影响。各因素对挥发油提取率的影响顺序依次为因素B>因素A>因素C>因素D,最佳提取工艺条件为 A1(或 A2)B2C2D1,即加 6(或 8)倍量水,浸泡1.5 h,提取4 h。按最佳提取工艺即加6倍量水,浸泡1.5 h,提取4 h,对3味药材混合粉进行提取,结果挥发油的提取率为0.34%。
2.4 挥发油的GC-MS检测
色谱条件:程序升温,初始温度为50℃,保持2 min;以 1℃ /min的速率升至 180℃,保持 5 min;以1℃ /min的速率升至202℃;以2℃ /min的速率升至250℃;以5℃ /min的速率升至280℃。进样口温度为 250℃;分流比为 10∶1;进样量为 1 μL;载气为氦气(≥99.999% );流速为 1 mL /min。
表2 正交试验方案与结果
表3 方差分析结果
质谱条件:EI离子源,电子能源70 eV,传输线温度为250℃,离子源温度为230℃,四极杆温度为150℃,全扫描检测方式,扫描范围(m/z)20~550amu。
检测法:将得到的挥发油进行GC-MS法检测,用面积归一法确定其主要成分及相对含量。
结果分析:结果见表4。可见,共检测出244种成分,共鉴别出 50种主要成分。其中,1,4-双(1-甲基乙基)-苯含量最高(含量为9.99%),其次依次为1R-α -蒎烯(8.148% )、β -蒎烯(6.221% )、醋酸呋喃酯(4.101%)、(R)-4-甲基-1-(1-甲基乙基)-3- 环己烯 -1- 醇(3.733% )、柠檬烯(3.647% )。
3 讨论
采用GC-MS法对水蒸气蒸馏法提取的羌活挥发油进行计算机检索,并与标准图谱对照[2-3],共鉴定出136个成分(羌活78个成分、宽叶羌活58个成分),其中多数为单萜、单萜醇、倍半萜、倍半萜醇类化合物,含量在1%以上的有α-蒎烯、β-蒎烯、γ-松油烯、对一聚伞花素、柠檬烯、水芹烯、香桧烯、缬草萜烯醇等成分。当归挥发油[4]中含量最高的为藁本内酯,其次为2-乙基-1-己醇、十三烷、9,12-十八烯酸单甘油酯、9,12-十八二烯酸乙酯、十七酸乙酯等。防风挥发油[5-6]的主要成分为3-苯基-2-丙烯醛、亚油酸乙酯、9,12-十八二烯酸、芹菜脑、人参醇等。羌活、防风药对配伍后有新的活性成分产生[4]。经与文献[5-6]对比,正十六烷酸、金合欢烯、罗汉柏烯、3-蒈烯、α-蒎烯、β-蒎烯、α-水芹烯、柠檬烯等在单味药材提取的挥发油中存在;而1-甲基-2(1H)-喹啉酮、γ-榄香烯、菖蒲酮、侧柏酮等是单味药材提取挥发油中所没有的,提示药材在混合提取时其所含成分间可能发生了氧化、聚合、异构化等作用,这些新提取的化合物的药理活性、功效等还有待进一步研究。
本研究结果表明,水蒸气蒸馏法提取3味药材的挥发油提取率为0.34%,与超临界二氧化碳萃取法提取挥发油的收率无优势。GC-MS法分析结果显示,其成分种类也多于超临界二氧化碳萃取法。因此,水蒸气蒸馏法是否适宜于活血润肠软胶囊的生产有待进一步研究。
表4 挥发油化学成分GC-MS分析结果