药用枇杷叶黄酮的制备工艺及分析方法研究
2020-12-31张培培程爱民
张培培,程爱民,王 超,周 浩
(扬州市职业大学,江苏 扬州 225007)
2020年初的新冠肺炎疫情突如其来,给中国乃至世界带来了影响。随着人们对于新冠肺炎的了解加深,治疗方案也呈现出多元化趋势。目前已有案例表明,中药对于轻症患者有明显的改善功效,可有效阻止患者的病情向重症方向发展。中药的应用存在两个方面的问题,其一,其有效成分是否具有明显的抗病毒和护肺功效。抗病毒功效的体现可以从提高免疫力的角度出发,而“护肺”功效则是阻止病情恶化的关键一环;其二,有效成分在患者口服后能否直接到达病灶部位,血药浓度是否达标,能否有针对性地解决局部组织或器官的问题。枇杷叶为蔷薇科植物枇杷的叶子。又名巴叶、芦桔叶。枇杷叶中含有挥发油、三萜酸类、黄酮类、皂苷类、有机酸类等多种化学成分,有效成分主要为黄酮类化合物和多糖类物质,因此具有抗炎止咳、保护肺脏,降血糖、抗病毒、抗衰老和抗肿瘤等药理活性[1-2]。选用枇杷叶提取物及卵磷脂脂质体的形式来制备缓释片剂,可有效解决上述的两个方面的问题。本文是基于上述课题的部分内容开展的相关实验结果。
目前,枇杷叶中黄酮类化合物的提取方法主要包括:溶剂浸取法、微波提取法、pH梯度萃取法、柱色谱法、HPLC色谱法等等。其中溶剂法的关键在于溶剂的选择,溶剂选取的主要依据有两个,其一为黄酮类成分的存在状态(游离、苷)及溶解性;其二为溶剂的溶解性能。考虑到乙醇的溶解范围较广且毒性小,枇杷叶中的多糖苷类物质易溶于水,因此多选用乙醇-水作为溶剂。黄酮类化合物的分析方法中常见的显色反应包括:盐酸-镁粉反应、 四氢硼钠还原反应、钠汞齐反应等;定量的分析多是通过紫外分光光度法或者高效液相色谱法来实现。
陈荣祥等[3]建立了加速溶剂萃取-超高效液相色谱法测定枇杷叶中齐墩果酸、熊果酸2种主要成分含量的方法。提取方法包括加速溶剂萃取法与超声提取法。其中加速溶剂萃取法具有简单快速、准确稳定、重复性好的特点,可用于枇杷叶中齐墩果酸、熊果酸的含量测定。
吴中含等[4]为了研究枇杷叶紫珠Callicarpa kochiana的化学成分及其细胞毒活性和抗炎活性,选用丙酮提取和硅胶柱层析相结合的分离方法进行分离纯化,再根据理化性质及波谱数据鉴定所得化合物的结构。结果表明,首次从该植物中分离得到5 个化合物:3,7,3',4'-tetramethyl-quercetin (1)、pachypodol (2)、14α-hydroxyisopimaric acid(3)、14α-hydroxy-7,15-isopimaradien-18-oic acid(4)、(16R)-16,17-dihydroxyphyllolladan-3-one (5),其中化合物4具有细胞毒活性和抗炎活性。
傅贤明等[5]为开发利用枇杷叶植物资源,采用超声波法从莆田枇杷叶中提取总黄酮,通过单因素实验确定了影响总黄酮提取的主要因素及较优水平,然后利用正交实验法确定了最佳提取工艺,并初步探讨了枇杷叶黄酮提取物对酪氨酸酶活性的影响。
廖圆圆等[6]用乙醇浸提法提取枇杷叶总黄酮,提取量的测定选用称重法。评价总黄酮的抗氧化能力采用羟自由基、超氧阴离子自由基和DPPH自由基清除体系,以还原力值为指标研究总黄酮提取物的抗氧化效应(维生素C为阳性对照)。结果表明,在一定的浓度范围内,枇杷叶总黄酮的抗氧化能力随质量浓度的增加而增强。研究结果还表明,枇杷叶总黄酮具有良好的体外抗氧化活性,能够很好地清除自由基,而且清除自由基能力与浓度存在量效关系。
鉴于枇杷叶具有多种挥发油成分,多种黄酮类化合物或其他生物活性物质,有良好的抗炎,抗氧化,防衰老,抗病毒,消炎等功效[7-8],本研究以枇杷叶为原料,对黄酮类化合物提取工艺进行研究,配合缓释技术,着重对其分析方法进行研究,可有效解决中药应用中的问题。该研究的主要优势体现在:(1)具有抗炎保肝、治疗肿瘤的功效,复配一些生物活性物质可达到药效相互增益的效果。 (2)在枇杷叶有效成分的提取工艺上,采用溶剂提取法,与传统的水提法不同,与现有的溶剂提取法工艺也不相同,新工艺对脂溶性的具有抗炎保肝功效的黄酮化合物的提取效果好。 (3)研究的后期可对复配的处方进行研究,开发出新的复配处方。
1 实 验
1.1 仪器与试剂
1.1.1 仪 器
AB204S电子分析天平,深圳市三利化学品有限公司;KQ-500型超声清洗机,昆山市超声仪器有限公司;旋转蒸发仪,上海天凡药机厂;D2F-6020型真空干燥箱,上海三发科学仪器有限公司;紫外分光光度仪,青岛聚创环保集团有限公司;Waters高效液相色谱仪,北京京科瑞达科技有限公司。
1.1.2 材料与试剂
枇杷叶提取物,自制;芦丁对照品(批号:100080-200707),中国药品生物制品检定所;药用乙醇(批号:20170805),安徽安特生物化学有限公司。
1.2 实验条件
高效液相色谱条件:Agilent 1220高效液相色谱仪,安捷伦科技有限公司;
色谱柱:shin-packVP-ODSC18(250 mm×4.6 mm,5 μm);
流动相:甲醇-水(60:40,V/V);
流速:0.80 mL·min-1;
柱温:25 ℃;
检测波长:300 nm。
1.3 工艺路线
枇杷叶提取物的制备工艺:
选料-清洗-烘干-粉碎-浸提(超声波提取)-抽滤-减压蒸馏-收集馏分(产品1)-脱色干燥-制粉得到枇杷叶提取物A
在实际的研究工作中,我们针对三个重要的影响因素开展了单因素实验,包括:浸提液的组成、微波作用温度以及固液比等因素。单因素的实验结果如下:
图1选用的固液比为1:20,微波作用的时间为30 min,温度为70 ℃。由实验结果可知,最佳的浸提液的组成为70%(V/V)的乙醇水溶液。
图2选用的固液比为1:20,微波作用的时间为40 min,浸提液的组成为70%(V/V)的乙醇水溶液。由图2可知,最佳的微波提取温度为70 ℃。
图3微波作用的时间为40 min,温度为70 ℃,浸提液的组成为70%(V/V)的乙醇水溶液。由于实验过程中溶剂用量不同,因此需要将产品定容后再比较其纯度大小。由图3可知,最佳的固液比为1:30。
图1 浸提液的组成单因素实验
图2 微波作用温度单因素实验
图3 固液比单因素实验
2 枇杷叶中黄酮类化合物分析方法的建立
2.1 对照品溶液的制备
精密称取芦丁对照品100 mg至250 mL量瓶中,加少量70%乙醇溶解后,加纯化水至刻度,取1 mL定容至100 mL容量瓶中,作为对照品溶液备用(0.004 mg/mL)。
2.2 供试品溶液的制备
精密称取按1.3工艺制备的枇杷叶提取物A 30.0 mg,至250 mL量瓶中,用纯化水溶解并定容后,取1 mL定容至100 mL容量瓶中,作为供试品溶液备用。
2.3 准确度与精密度试验
取芦丁对照品溶液,0.032 mg/mL、0.04 mg/mL、0.048 mg/mL(分别相当于含量测定的80%、100%、120%)各三份,滤膜过滤后,取续滤液作为供试品溶液,精密量取10 μL,注入液相色谱仪,记录色谱图,根据峰面积,利用外标法,计算各样品的含量,根据加入量计算回收率和重复性。另由不同人员不同时间用不同仪器同法测定,计算中间精密度。回收率为100.3%,RSD均小于0.8%,结果见表1。
表1 回收率实验结果
2.4 耐用性试验
芦丁的主峰与其他主要降解产物峰基线分离;另取芦丁溶液0.01 mg/mL,在不同色谱条件下测定,芦丁含量测定结果一致。取同一供试液,在不同时间(1、2、4、8) h测定,溶液稳定,结果见表2。
表2 耐用性实验结果
2.5 产品的纯度与含量
利用高效液相色谱法进行定量分析,选用外标法进行含量测定,含量(CX)的计算公式为:
图4 产品1的高效液相色谱图
图5 标准品的高效液相色谱图
分析检测结果表明,产品1的峰面积为2148142,标准品的峰面积为3417344,经过计算可得芦丁的纯度为62.86%,含量为0.025 mg/mL。以上结果表明,与同类研究相比,制备工艺简单易行,且产品纯度高,工艺步骤少,适合工业化生产。产品的后期精制过程可选用聚酰胺柱色谱法、硅胶柱层析方法或者pH梯度萃取法以及结晶与重结晶的方法等等。
3 结 论
微波醇提的工艺可有效获得黄酮类化合物产品,产品纯度高达62.86%。利用HPLC-UV分析的固定相选用shin-packVP-ODSC18(250 mm×4.6 mm,5 μm),流动相选用甲醇-水(60:40, V/V)。分析方法的回收率在100.3%,吸光度的RSD 均小于0.8%,其分析方法的准确度和精密度都较好,完全达到对样品的测试需要。