麥芽生物堿物質提取工藝優化及不同產地含量比較

李麗姣,陳永剛,張柯達,陳敏,何晶

(1.湖北中醫藥大學 藥學院,湖北 武漢 430065； 2.武漢市第三醫院 藥學部,湖北 武漢 430060)

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麥芽生物堿物質提取工藝優化及不同產地含量比較

李麗姣1,陳永剛2,張柯達2,陳敏2,何晶1

(1.湖北中醫藥大學 藥學院,湖北 武漢 430065； 2.武漢市第三醫院 藥學部,湖北 武漢 430060)

目的 優選麥芽中總生物堿提取工藝,建立大麥芽堿質量分數測定方法,為其生物堿部位進一步研究奠定基礎。方法 采用超聲法提取麥芽總生物堿,用高效液相色譜法測定大麥芽堿質量分數；并以麥芽總生物堿和大麥芽堿質量分數為指標進行正交試驗,優選出麥芽生物堿物質的最佳提取工藝。結果 總生物堿的最佳提取方法為:用5倍量的體積分數80%甲醇,超聲提取3次,每次45 min。不同產地的麥芽中生物堿質量分數差異很大,其中安徽亳州產的生麥芽中生物堿質量分數相對較高。結論 建立的質量分數測定方法準確穩定、重復性好,優選的提取工藝合理。不同產地麥芽生物堿質量分數差異較大,需要制定規范的質量控制標準。

生麥芽； 總生物堿； 大麥芽堿； 不同產地

麥芽為禾本科植物大麥(HordeumvulgareL.)的成熟果實經發芽干燥的炮制加工品[1]。麥芽有生麥芽、炒麥芽、焦麥芽之分。由于服用劑量大小的差異,麥芽具有回乳和催乳的雙向作用[2]。據文獻[3-4]報道,麥芽提取物具有治療高泌乳素血癥的作用,推測麥芽中可能含有與溴隱亭結構相似的生物堿類物質,但并無試驗證據[5-6]。為此,本課題組在前期試驗圍繞麥芽回乳作用與生物堿物質進行了研究,初步明確了生麥芽生物堿粗提物就是其回乳作用的有效部位[7],并建立了麥芽中總生物堿的質量分數測定方法[8]。

本文主要針對麥芽生物堿物質的提取工藝進行考察,建立生麥芽中大麥芽堿的質量分數測定方法,并且比較不同產地麥芽中生物堿質量分數差異,為完善麥芽藥材質量標準及后期的生物堿純化提供依據。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

Dionex UltiMate 3000型系列高效液相色譜儀(美國Dionex公司)；pHS-3C(上海今邁儀器儀表有限公司)； Master-SUF超純水機(上海和泰儀器有限公司)；BT25S型十萬分之一分析天平(Sartorius中國公司)；KQ-300E型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)。

1.2 試藥

生大麥、生麥芽及炒麥芽樣品(見表1)經武漢市第三醫院藥學部陳永剛副主任中藥師鑒定,均為禾本科植物HordeumvulgareL．的成熟果實經發芽干燥的炮制加工品。大麥芽堿對照品(批號：30845,質量分數≥99%,阿拉丁)；甲醇為色譜純,其余試劑均為分析純,水為超純水。

表1 不同產地麥芽的信息Table 1 The information of different regions of malt

2 方法與結果

2.1 不同溶劑提取麥芽總生物堿[9-10]

精密稱取麥芽粗粉(批號：20151201)10 g,置于具塞錐形瓶中,加入不同濃度的不同溶劑100 mL,超聲提取1 h,濾過,濾液置水浴鍋上揮干,殘渣用pH=2～3的HCl溶液溶解并定容至10 mL,采用酸性染料比色法[8]測定總生物堿質量分數,結果見表2。

表2 不同溶劑提取麥芽生物堿的結果Table 2 The results of different solvents extraction

根據提取結果綜合考慮麥芽中總生物堿和大麥芽堿的提取效果,最終選擇甲醇作為麥芽生物堿的提取溶劑,以優選麥芽生物堿的最佳提取工藝。

2.2 大麥芽堿質量分數的測定[11-12]

2.2.1 色譜條件 色譜柱為Phenomenex luna C8柱(4.6 mm×250 mm,5μm),流動相為甲醇-0.05 moL/L KH2PO4(三乙胺調pH=7.10)溶液(體積比5∶95)等度洗脫,流速：1 mL/min,柱溫：25 ℃,檢測波長：226 nm,進樣量：20 μL。色譜圖見圖1。

2.2.2 對照品溶液的配制 精密稱取大麥芽堿3.75 mg,用pH=2～3的HCl溶液溶解并定容至25 mL,配制成質量濃度為150 μg/mL的對照品溶液。2.2.3 樣品溶液的配制 精密稱取麥芽粗粉(批號：20151201)10 g,置于具塞錐形瓶中,加入體積分數80%甲醇溶液50 mL,超聲提取1 h,濾過,濾液置水浴鍋上揮干,殘渣用pH=2～3的HCl溶液溶解后定容至10 mL。

圖1 大麥芽堿對照品(A)、生麥芽樣品(B)和炒麥芽樣品(C)的高效液相色譜圖

Figure 1 HPLC chromatograms of hordenine control (A),raw malt (B),and fried malt (C)

2.2.4 標準曲線的制備 精密量取“2.2.2”項下配制的大麥芽堿對照品溶液0.5、1、2、4、5、10 mL置于10 mL容量瓶中,用pH=2～3的HCl溶液稀釋定容至刻度。按照“2.2.1”項下色譜條件測定大麥芽堿質量分數,以大麥芽堿質量濃度(X)為橫坐標和相應峰面積(Y)為縱坐標進行線性回歸,得回歸方程Y=0.401 1X-1.063 5(r=0.999 7),表明大麥芽堿質量濃度在7.5～150 μg/mL范圍內線性關系良好。

2.2.5 精密度試驗 精密吸取“2.2.2”項下配制的大麥芽堿對照品溶液適量,連續進樣6次,按照“2.2.1”項下色譜條件測定大麥芽堿質量分數,記錄峰面積,RSD為0.31%,表明儀器精密度較好。

2.2.6 穩定性試驗 精密吸取“2.2.3”項下樣品溶液,分別于0、6、12、18、24 h進樣,記錄大麥芽堿峰面積,結果峰面積的RSD為3.56%,表明樣品溶液在24 h內穩定。

2.2.7 重復性試驗 精密稱取麥芽粗粉10 g(批號：20151201),平行6份,按照“2.2.3”項下樣品溶液配制方法進行制備,進樣檢測記錄峰面積,RSD為1.19%(n=6),表明方法具有較好的重復性。

2.2.8 加樣回收率試驗 精密稱取已知質量分數同一批次的麥芽粗粉(批號：20151201)9份置于具塞錐形瓶中,加入“2.2.2”項下配制的大麥芽堿對照品0.15、0.20、0.22 mg,按照“2.2.3”項下樣品溶液配制方法進行制備,進樣檢測記錄峰面積,平均加樣回收率為98.66%,RSD為2.18%(n=9)。

2.3 優選麥芽生物堿最佳提取工藝

2.3.1 正交試驗 根據以上試驗結果,以甲醇體積分數、提取時間、甲醇用量、提取次數為考察因素,以總生物堿和大麥芽堿提取量的綜合評分[13](綜合評分=總生物堿質量分數/總生物堿質量分數最大值×60+大麥芽堿質量分數/大麥芽堿質量分數最大值×40)為評價指標,稱取生麥芽粗粉9份,每份10 g,按L9(34)正交表進行試驗設計,因素水平安排及結果見表3～表5。

表3 正交試驗因素和水平表Table 3 Factors and levels of orthogonal test

由直觀分析可知,影響生物堿提取率的因素大小順序為A>D>C>B,即甲醇體積分數>提取次數>甲醇用量>提取時間。方差分析結果表明因素A對生物堿提取量的影響具有統計學意義(P<0.05),其他因素的影響則無統計學意義(P>0.05)。確定麥芽生物堿的最佳提取工藝條件為A2B2C1D3,即80%甲醇5倍量,超聲提取3次,每次45 min。

2.3.2 驗證試驗 稱取麥芽粗粉(批號：20151201)3份,每份10 g,按優選的提取工藝條件進行提取。結果顯示總生物堿平均質量分數為224.2 μg/g,大麥芽堿平均質量分數為71.83 μg/g,比正交試驗中每組試驗結果都要好,且RSD分別為1.20%和2.22%,表明優選的最佳提取工藝準確可靠。

2.4 不同產地不同批次樣品中生物堿質量分數的測定

取不同產地不同批次的生麥芽和生大麥樣品,按“2.3”項優選出的生物堿提取工藝制備樣品溶液,分別測定樣品中生物堿物質的質量分數,結果見表6。

表4 麥芽生物堿提取工藝正交試驗結果Table 4 Orthogonal test results of extraction technology

表5 正交試驗結果方差分析Table 5 Orthogonal test results and variance analysis

表6 不同產地不同批次麥芽樣品中生物堿的質量分數

Table 6 The alkaloid content of different batch samples from different regions (n=3)

批號w(大麥芽堿)/(μg·g-1)w(總生物堿)/(μg·g-1)2013091182.26188.0020131026125.77199.9320131225135.04206.802015120184.87220.122012080139.65115.092013072957.8096.75201308250127.01201309060154.07201503250237.982012071545.1681.622013101174.6198.122013111065.6992.172014022270.1599.50

可見,不同產地生麥芽中生物堿成分質量分數相差較大,安徽亳州產的生麥芽中生物堿質量分數最高。同一產地同一炮制規格的藥材中生物堿成分質量分數也有較大差別；生大麥在發芽后,總生物堿質量分數變化不大，經過炒制后,總生物堿與大麥芽堿質量分數均有所降低。

3 討論

麥芽中的生物堿類物質主要有大麥芽堿、大麥芽新堿A和大麥芽新堿B等,它們的結構特點是氮原子不在環狀結構內,屬于有機胺類生物堿,易溶于有機溶劑[8]。不同溶劑提取試驗結果顯示,含醇溶劑生物堿提取量比酸水高,可能與其生物堿的這一理化性質有關。

不同產地麥芽樣品生物堿物質質量分數差異較大,可能跟地域環境有關。不同規格麥芽樣品生物堿質量分數測定結果表明,生大麥中不含大麥芽堿,說明大麥芽堿是麥芽在發芽過程中產生的次生代謝物。生麥芽比炒麥芽中總生物堿質量分數高,可能是由于麥芽在炒制過程中溫度等因素破壞了生物堿成分,降低了總生物堿的質量分數。針對這一點,對提取過程中水浴揮干溶劑的溫度進行了考察,發現溫度確實對生物堿質量分數有影響,所以在試驗過程中需要注意控制溫度。因此,若以炒麥芽入藥回乳則需加大劑量。

本文研究表明,優化工藝可保證生物堿物質被充分提取出來。不同產地、不同規格麥芽的生物堿質量分數差異較大,亟需制定以藥效物質質量分數為指標的麥芽藥材質量標準加以規范。

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(責任編輯：陳翔)

Optimization of extraction process of alkaloids from malt and comparison of different regions

LI Lijiao1,CHEN Yonggang2,ZHANG Keda2,CHEN Min2,HE Jing1

(1.SchoolofPharmacy,HubeiUniversityofChineseMedcine,Wuhan430065,China; 2.DepartmentofPharmacy,theThirdHospitalofWuhan,Wuhan430060,China)

Objective To optimize the extraction technology of the total alkaloids and determine the hordenine in malt to lay the foundation for further study of total alkaloids. Method The ultrasonic extraction was used to extract total alkaloids and the high performance liquid chromatography was used to determine hordenine. The extraction of total alkaloids and hordenine as indicators,the orthogonal test was used to optimize the best extraction method of alkaloids in malt. Results The best extraction method of total alkaloids was as follows: five times the amount of 80% methanol,ultrasonic extract 3 times with 45 minutes each time. The content of total alkaloids in the malt of different regions was different,and it was especially high in the raw malt of Bozhou in Anhui. Conclusion The content determination method is accurate,stable,good repeatability and the optimization of extraction technology is reasonable. The content of alkaloids in the different regions is different,so the malt needs to be set the quality control standard.

raw malt; total alkaloid; hordenine; different regions

2016-06-17

湖北省自然科學基金項目(2014CFC1044,2014CFC1045)；武漢市衛生計生委項目(WZ12B05,WX15A02)

李麗姣(1991—),女,2014級碩士研究生,Email:1427735720@qq.com；通信作者：陳永剛(1975—),男,博士,副主任中藥師,從事中藥資源開發利用與新藥研究,Email:cyg508@163.com。

時間：2016-09-28 16:02

http://www.cnki.net/kcms/detail/44.1413.R.20160928.1602.002.html

R284.2

A

1006-8783(2016)05-0572-05

10.16809/j.cnki.1006-8783.2016061707