魏 寧,郎偉君,2
(1.哈爾濱商業(yè)大學藥學院,哈爾濱150076;2.哈爾濱樂泰藥業(yè)有限公司,哈爾濱150025)
甘草為豆科植物甘草、脹果甘草、光果甘草的根及根莖,具有補脾益氣、清熱解毒、祛痰止咳、緩急止痛、調(diào)和諸藥的功能[1].甘草的主要化學成分為三萜皂苷類和黃酮類,其中甘草酸、甘草苷分別是其重要的單體活性成分,具有很強的藥理活性[2].
本文以甘草酸和甘草苷的提取率為指標,對提取溶劑的選擇和最佳方法進行考察,旨在為甘草用于化妝品并實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)提供參考.
高效液相色譜儀(日本島津公司):SPDM20A型二極管陣列檢測器、LC-10ATvP型泵、DGU-20A3型脫氣器、CBM-20A型系統(tǒng)控制器、SIL-20A型自動進樣器、LC solution色譜工作站、Diamonsil-C18色譜柱(5 μm,150 mm × 4.6 mm)(迪馬公司).
甘草藥材(哈藥集團世一堂制藥廠,經(jīng)哈爾濱商業(yè)大學藥學院張德連副教授鑒定為真品);甘草酸單銨鹽對照品(批號:111089-201301)、甘草苷對照品(批號:111610-201301)均購自中國藥品生物制品鑒定所;甲醇、乙腈、冰乙酸為色譜純,水為雙蒸水,無水乙醇為分析純.
2.1.1 色譜條件
1)甘草酸
色譜柱:Diamonsil- C18柱(5 μm,150 mm ×4.6 mm);流動相:甲醇 -0.2 mol/L 醋酸銨溶液 -冰醋酸(67∶33∶1);檢測波長:250 nm;流速:1 mL/min,進樣量:10 μL.
2)甘草苷
色譜柱:Diamonsil- C18柱(5 μm,150 mm ×4.6 mm);流動相:乙腈 -0.5%冰醋酸(1∶4);檢測波長:276 nm;流速:1.0 mL/min;進樣量:20 μL.
2.1.2 對照品溶液的制備
1)甘草酸
精密稱取甘草酸單銨鹽對照品5 mg,置于5mL量瓶中,用流動相溶解并稀釋至刻度,搖勻即得.
2)甘草苷
精密稱取甘草苷對照品1.25 mg,置于5 mL量瓶中,加甲醇制成每1 mL含250 μg的溶液.
2.1.3 供試品溶液的制備
1)甘草酸
精密量取各提取液1 mL,置50 mL量瓶中,加流動相約20 mL,超聲處理30 min,加流動相稀釋至刻度,精密量取續(xù)濾液10 mL,置25 mL量瓶中,加流動相稀釋至刻度,取續(xù)濾液,測定并計算;
2)甘草苷
精密量取各提取液1 mL,置具塞錐形瓶中,精密加入70%乙醇溶液10 mL,超聲處理30 min,補足減失的重量,精密量取續(xù)濾液1 mL,置50 mL量瓶中,用20%乙腈稀釋至刻度,取續(xù)濾液,測定并計算.
2.1.4 線性關系考察
1)甘草酸
精密吸取對照品溶液 0.25、0.50、0.75、1.00、1.50 mL,分別置于5 mL容量瓶中,流動相稀釋,搖勻.分別精密吸取10 μL注入液相色譜儀進行分析.以甘草酸單銨鹽對照品的進樣質(zhì)量濃度(C)對其峰面積積分值(A)進行線性回歸,得回歸方程:A=3811.1C+683.15(r=0.999 8),結果表明,甘草酸單銨鹽對照品的進樣質(zhì)量濃度在50~300 μg/mL的范圍內(nèi)與其峰面積積分值呈良好線性關系.
2)甘草苷
精密吸取對照品溶液 0.25、0.50、0.75、1.00、1.50 mL,分別置于5 mL容量瓶中,甲醇稀釋,搖勻.分別精密吸取20 μL注入液相色譜儀進行分析.以甘草苷對照品的進樣質(zhì)量濃度(C)對其峰面積積分值(A)進行線性回歸,得回歸方程:A=19 003C+10 174(r=0.999 7),結果表明,甘草苷對照品的進樣質(zhì)量濃度在6.25~37.5 μg/mL的范圍內(nèi)與其峰面積積分值呈良好線性關系.
2.2.1 不同提取溶劑的選擇
根據(jù)文獻報道[3]和2010年版《中國藥典》(一部),結合實際生產(chǎn)的需要,對不同提取溶劑進行篩選.選取水和65%的乙醇作為提取溶劑,以甘草酸和甘草苷的提取率為評價指標進行比較,提取方法:1)水煎煮法:甘草粗粉50 g,用20倍量水煎煮3次,每次1.5 h,合并煎液,離心,傾取上清液,濃縮至50 mL,測定;2)乙醇回流提取法:甘草粗粉50 g,用6倍量65%的乙醇回流提取3次,每次1.5 h,合并提取液,回收乙醇至無醇味,濃縮至50 mL,測定.不同提取溶劑下甘草酸和甘草苷的提取率見表1.
表1 不同提取溶劑下甘草酸和甘草苷的提取率
由表1可知,水煎煮法的總提取物得率比65%乙醇回流提取法的總提取物得率高一些,但65%乙醇回流提取法的甘草苷和甘草酸的提取率都比水煎煮法的高很多,綜合結果優(yōu)選65%的乙醇作為提取溶劑.
2.2.2 優(yōu)化乙醇回流提取工藝
選用正交試驗,優(yōu)化乙醇回流提取條件.根據(jù)預實驗選取乙醇體積分數(shù)(A)、溶媒用量(B)、提取時間(C)、提取次數(shù)(D)4個因素,每個因素選3個水平,采用L9(34)正交設計,以甘草酸和甘草苷的提取率綜合值為指標進行考察,綜合值=(甘草酸提取率+甘草苷提取率)/2.因素水平見表2;正交實驗結果見表3;方差分析結果見表4.
表2 甘草乙醇回流提取因素水平表
表3 正交實驗方案與結果
表4 方差分析結果
由表3直觀分析可知,各因素對提取效果的影響依次為D>C>B>A,優(yōu)化水平是A2B3C3D3;由表4方差分析可知,提取次數(shù)(D)對甘草酸、甘草苷提取效果的影響有顯著意義(P<0.05).以總提取物得率為考察指標時,直觀分析表明各因素對提取效果的影響依次為D>C>B>A,優(yōu)化水平是A2B3C3D3;方差分析表明,B、C、D三種因素對總提取物得率的影響均有顯著意義(P<0.05);乙醇體積分數(shù)(A)對甘草酸、甘草苷的提取率,總提取物得率的影響均無顯著意義.為降低大批量生產(chǎn)成本,決定選用 55%乙醇(A1),則最佳工藝為A1B3C3D3,即6倍量55%乙醇,回流提取3次,每次1.5 h.該結果與正交試驗中綜合值最高者的搭配A1B3C3D3一致.
2.2.3 驗證試驗
稱取甘草50 g,按最佳工藝A1B3C3D3進行驗證試驗,測得甘草酸、甘草苷提取率分別為73.41%、74.18%,接近正交試驗方案中的最高值,優(yōu)化條件可行.
有文獻報道[4],甘草酸用氨水提取效果好.甘草苷易溶于有機溶劑,多用乙醇提取.通過查閱文獻和預實驗,并從甘草用于化妝品工業(yè)化生產(chǎn)和安全角度考慮,本試驗綜合優(yōu)選乙醇作為提取溶劑,確定乙醇體積分數(shù)、溶媒用量、提取時間和提取次數(shù)為考察因素,通過驗證放大實驗表明,正交實驗優(yōu)選確定的最佳工藝水平是科學、可行的,有利于實際生產(chǎn)降低能源、節(jié)約時間,故確定甘草乙醇回流提取的最佳工藝為A1B3C3D3,即6倍量55%乙醇,回流提取3次,每次1.5 h.
[1]國家藥典委員會.中國藥典(一部)[M].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2010.80-81.
[2]張明發(fā),沈雅琴,張艷霞.甘草及其有效成分的皮膚藥理和臨床應用[J].藥物評價研究,2013,36(2):146-156.
[3]劉育辰,王文全,郭洪祝.甘草有效成分的提取純化方法研究進展[J].中成藥,2010,32(11):1953-1957.
[4]杜文彬,張 洪.甘草中甘草酸的提取工藝研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科技,2008,36(25):10935-10946.