曹馨元,李茂星,毛 婷,陶 銳,王先敏,劉延彤,馬 強(.蘭州軍區蘭州總醫院藥劑科/全軍高原環境損傷防治重點實驗室,蘭州 70050;2.蘭州大學藥學院,蘭州 70000;.銀川市婦幼保健院藥劑科,銀川75000;.蘭州軍區蘭州總醫院消化科,蘭州 70050)
·民族醫藥·
藏藥甘肅馬先蒿有效成分提取工藝研究Δ
曹馨元1,2*,李茂星1,2#,毛 婷1,2,陶 銳3,王先敏1,劉延彤1,馬 強4(1.蘭州軍區蘭州總醫院藥劑科/全軍高原環境損傷防治重點實驗室,蘭州 730050;2.蘭州大學藥學院,蘭州 730000;3.銀川市婦幼保健院藥劑科,銀川750001;4.蘭州軍區蘭州總醫院消化科,蘭州 730050)
目的:優化藏藥甘肅馬先蒿提取工藝并比較不同產地甘肅馬先蒿中2種成分毛蕊花糖苷及異毛蕊花糖苷的含量差異。方法:以毛蕊花糖苷、異毛蕊花糖苷及干膏得率為綜合評價指標,通過單因素試驗及正交試驗對提取溶劑、溶劑量、提取時間及提取次數進行考察以優化提取工藝,并進行驗證試驗。比較甘肅、青海及四川3個產地的甘肅馬先蒿中2種成分毛蕊花糖苷及異毛蕊花糖苷的含量。結果:最優提取工藝為加8倍量的50%乙醇提取3次,每次90 min。驗證試驗中毛蕊花糖苷、異毛蕊花糖苷含量及干膏得率平均值分別為3.49%、1.26%、37.99%(RSD分別為1.28%、1.32%、1.97%,n=3)。以青海產甘肅馬先蒿中毛蕊花糖苷及異毛蕊花糖苷含量相對較高。結論:優化的提取工藝合理、穩定、可行,不同產地的甘肅馬先蒿中指標成分的含量存在一定的差異。本試驗可為甘肅馬先蒿提取物的開發利用、藥材品質評價的深入研究提供依據。
甘肅馬先蒿;毛蕊花糖苷;異毛蕊花糖苷;正交試驗;提取工藝;含量比較
藏藥甘肅馬先蒿是玄參科馬先蒿屬植物,廣泛分布在甘肅省、青海省及四川省海拔1 825~4 000 m的地區[1]。對該植物進行的化學成分研究表明,該植物富含苯乙醇苷、環烯醚萜苷、黃酮、生物堿等多種化合物,同時具有滋陰補腎、補中益氣、健脾和胃、清熱解毒、利尿、保肝等作用[2-5]。毛蕊花糖苷及異毛蕊花糖苷是苯乙醇苷類的主要成分,因具有抗炎、抗腫瘤、保肝、抗病毒、增強記憶等多種藥理作用[1,6-9],受到廣大學者的關注。目前關于甘肅馬先蒿中苯乙醇苷類成分定量測定的文獻報道較少,筆者以毛蕊花糖苷、異毛蕊花糖苷的含量及干膏得率為綜合評價指標,采用L9(34)正交試驗[10-12],考察其最優提取工藝;同時,對3種不同產地甘肅馬先蒿中的毛蕊花糖苷及異毛蕊花糖苷的含量進行比較,以期為該藏藥材的開發利用及品質評價提供參考,為其單體生物活性的進一步研發奠定基礎。
1.1 儀器
600-996系列高效液相色譜(HPLC)儀,包括1525四元梯度泵、2998二極管陣列檢測器、2707自動進樣器、TCM柱溫箱(美國Waters公司);BP210S電子天平(德國Sartorius公司)。
1.2 藥材、藥品與試劑
3種不同產地甘肅馬先蒿分別于2014年8月采自甘肅省武威市天祝縣天堂鄉、青海省西寧市、四川省諾爾蓋草原,經蘭州大學藥學院馬志剛教授鑒定為玄參科馬先蒿屬甘肅馬先蒿(Pedicularis kansuensis Maxim)的干燥根莖;毛蕊花糖苷、異毛蕊花糖苷對照品(均由本實驗室于2015年8月自制,經質譜、核磁共振確定其結構,HPLC法測定其含量均大于97.5%);75%乙醇(山東利爾康消毒科技股份有限公司,批號:130619);甲醇為色譜純,其余試劑均為分析純。
2.1 HPLC法測定毛蕊花糖苷、異毛蕊花糖苷的含量
[13-14]方法測定。
2.1.1 色譜條件 色譜柱為SinoChrom ODS-BP(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動相為甲醇(A)-水(B)(35∶65)等度洗脫,流速為1 mL/min;檢測波長為330 nm;柱溫為25℃;進樣量為10 μL。
2.1.2 供試品溶液的制備 稱取10 g天堂鄉甘肅馬先蒿藥材,按照正交試驗設計方案提取后合并乙醇提取液,過濾,即得。
2.1.3 混合對照品溶液的制備 精密稱取毛蕊花糖苷、異毛蕊花糖苷對照品5.00 mg,分別置于10 mL量瓶中,以35%甲醇溶解定容至刻度,并將2種對照品溶液等量混合即得。
2.1.4 專屬性試驗 取混合對照品與供試品溶液(正交試驗3號)各適量,進樣測定。結果表明,供試品中的毛蕊花糖苷、異毛蕊花糖苷譜峰與相鄰成分的色譜峰可達到基線分離,其他成分對測定無干擾。理論板數以毛蕊花糖苷、異毛蕊花糖苷計均大于3 000,目標成分與相鄰峰間的分離度大于1.5。色譜圖見圖1。

圖1 高效液相色譜圖Fig 1 HPLC chromatograms
2.1.5 線性關系考察 精密吸取混合對照品溶液100、300、500、900、1 100、1 300 μL定容至5 mL,進樣測定。分別以毛蕊花糖苷、異毛蕊花糖苷對照品溶液的質量濃度(μg/mL)為橫坐標(x)、峰面積為縱坐標(y)繪制標準曲線,得回歸方程分別為y=1 387 714.03x-238 358.05(r2=0.999 6)、y=849 105.78x-351 765.15(r2=0.999 7)。結果表明二者檢測質量濃度線性范圍為5~65 μg/mL。
2.1.6 精密度、穩定性、重復性、準確度試驗 按相關方法學要求進行試驗。精密度試驗中毛蕊花糖苷、異毛蕊花糖苷峰面積的RSD分別為1.75%、0.27%(n=6);24 h穩定性試驗中RSD分別為1.80%、1.38%(n=6);重復性試驗中RSD分別為1.92%、1.51%(n=6);準確度試驗中加樣回收率分別為102.32%、99.65%(RSD分別為2.03%、1.94%,n=6)。
2.1.7 樣品含量測定 取供試品溶液3份,以“2.1.1”項下色譜條件測定,計算含量即得。
2.2 干膏得率的測定
參考文獻[15]方法測定。精密量取供試品溶液10 mL,置于干燥至恒質量的蒸發皿中,水浴蒸干,105℃烘干至恒質量,取出,冷卻后精密稱定,計算干膏得率(干膏質量/藥材質量×100%)。
2.3 提取工藝單因素考察試驗
2.3.1 提取溶劑的考察 分別稱取天堂鄉甘肅馬先蒿6份,每份10 g,分別加入10倍量10%、30%、50%、70%、90%的乙醇及水,加熱回流提取2次,每次60 min,濾過,合并2次濾液。精密量取10 mL濾液,以相應的溶劑定容至100 mL,進樣,測定提取液中毛蕊花糖苷、異毛蕊花糖苷的含量。結果各體積分數乙醇及水提取后毛蕊花糖苷的含量分別為1.06%、1.87%、2.17%、1.99%、1.89%、1.01%,異毛蕊花糖苷的含量分別為0.74%、0.88%、0.85%、0.76%、0.74%、0.59%。這提示50%乙醇提取液中2種成分含量相對較高,故采用50%乙醇為提取溶劑進行后續正交試驗。
2.3.2 提取溶劑量的考察 除提取溶劑選取50%乙醇外,其余操作及條件同“2.3.1”項,考察分別加入6、8、10、12、15、20倍量50%乙醇后提取液中2種成分的含量。結果毛蕊花糖苷的含量分別為2.37%、3.09%、2.43%、2.10%、1.82%、1.61%,異毛蕊花糖苷的含量分別為0.74%、0.89%、0.84%、0.81%、0.73%、0.66%。采用8~12倍量乙醇進行后續正交試驗。
2.3.3 提取時間的考察 除提取溶劑選取8倍量50%乙醇外,其余操作及條件同“2.3.1”項,考察每次分別提取30、60、90、120、150、180 min后提取液中2種成分的含量。結果毛蕊花糖苷的含量分別為2.11%、2.59%、3.17%、2.02%、1.89%、1.77%,異毛蕊花糖苷的含量分別為0.84%、0.97%、1.18%、0.81%、0.76%、0.60%。采用提取30~90 min進行后續正交試驗。
2.3.4 提取次數的考察 除提取溶劑選取8倍量50%乙醇、每次提取90 min外,其余操作及條件同“2.3.1”項,分別考察加熱回流提取1、2、3、4、5次后提取液中2種成分的含量。結果毛蕊花糖苷的含量分別為2.02%、2.14%、2.58%、1.95%、1.70%,異毛蕊花糖苷的含量分別為0.83%、0.97%、1.21%、0.86%、0.72%。采用提取次數1~3次進行后續正交試驗。
2.4 正交試驗優化提取工藝
分別稱取天堂鄉甘肅馬先蒿6份,每份10 g,根據單因素考察結果,以50%乙醇為提取溶劑,以溶劑量(A,倍)、提取時間(B,min)、提取次數(C)為考察因素,選用L9(34)正交試驗設計。以干膏得率、毛蕊花糖苷及異毛蕊花糖苷的含量3項考察指標的綜合評分優化工藝,權重系數分別為0.2、0.4、0.4,綜合評分=(毛蕊花糖苷含量/最高毛蕊花糖苷含量)×0.4×100+(異毛蕊花糖苷含量/最高毛蕊花糖苷含量)×0.4×100+(干膏得率/最高干膏得率)×0.2×100。各因素與水平見表1,正交試驗設計與結果見表2,方差分析結果見表3。

表1 因素與水平Tab 1 Factors and levels

表2 正交試驗設計與結果Tab 2 Design and results of orthogonal test

表3 方差分析結果Tab 3 Results of variance analysis
直觀分析結果顯示,3個因素的主次關系為B>C>A;每個因素的3個水平之間的趨勢為A1>A2>A3、B3>B2>B1、C3>C1>C2。故確定最優工藝為A1B3C3,即8倍量50%乙醇提取3次,每次90 min。
2.5 驗證試驗
為了保證提取工藝的重復性及可行性,對優化的方案進行驗證試驗。稱取天堂鄉甘肅馬先蒿3份,每份200 g,分別加入8倍量的50%乙醇溶液,提取3次,每次90 min,濾過,合并2次濾液。精密量取10 mL濾液,以相應的溶液定容至100 mL,取樣測定,計算得提取液中毛蕊花糖苷、異毛蕊花糖苷的含量,詳見表4。

表4 驗證試驗結果Tab 4 Results of verification test
表4結果表明,該優化的醇提工藝穩定、重復性好。
2.6 不同產地甘肅馬先蒿毛蕊花糖苷及異毛蕊花糖苷含量測定
分別稱取甘肅天堂鄉、青海西寧及四川諾爾蓋的甘肅馬先蒿各10 g,按照“2.4”項確定的提取工藝進行提取,按照“2.1.2”項下方法制備供試品溶液,進樣測定各成分的峰面積,計算含量。結果表明,不同產地甘肅馬先蒿中毛蕊花糖苷及異毛蕊花糖苷含量存在一定的差異,詳見表5。

表5 不同產地甘肅馬先蒿中指標成分的含量測定結果(n=6)Tab 5 Determination results of index constituents in P.kansuensis from different habitats(n=6)
考慮到苯乙醇苷類成分化學結構中含有多個酚羥基基團,提取溶劑的極性大小將對該類化合物的提取率影響顯著,故本試驗在單因素考察過程中優先選用了10%、30%、50%、70%、90%的乙醇及水為提取溶劑,結果顯示毛蕊花糖苷、異毛蕊花糖苷的含量隨著乙醇體積分數的增大而增加,且以50%乙醇提取所得目標成分含量最高。同時考察了不同提取溶劑用量、提取時間、提取次數對目標成分提取率的影響,并以毛蕊花糖苷、異毛蕊花糖苷及干膏得率為綜合評價指標,采用正交試驗優化藏藥甘肅馬先蒿中目標成分的醇提工藝。結果表明,提取時間及提取次數影響顯著,提取溶劑的量影響較小。優化所得的最優工藝為8倍量50%乙醇提取3次,每次90 min。本試驗在測定過程中嚴格控制了各因素水平,確保了試驗結果的準確性及可靠性。
本文以藏藥甘肅馬先蒿中主要苯乙醇苷類成分毛蕊花糖苷及異毛蕊花糖苷為檢測指標,篩選出提取工藝,較以單一成分為指標進行篩選更為科學合理、省時節能,為藏藥甘肅馬先蒿苯乙醇苷類成分的進一步開發利用提供了重要依據。
本試驗采用HPLC法考察了3個不同產地甘肅馬先蒿的品質差異,結果指標成分含量均有差異,可能與藥材所生長的地區海拔、氣候等因素有關。此結果可為進一步保護資源、開發擴大用藥部位及資源的可持續利用提供一定的科學依據。
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Study on the Extraction Technology for Active Constituents of Tibetan Medicine Pedicularis kansuensis
CAO Xinyuan1,2,LI Maoxing1,2,MAO Ting1,2,TAO Rui3,WANG Xianmin1,LIU Yantong1,MA Qiang4(1.Dept.of Pharmacy,Lanzhou General Hospital of PLA&Key Laboratory of the Prevention and Cure for the Plateau Environment Damage,PLA,Lanzhou 730050,China;2.College of Pharmacy,Lanzhou University,Lanzhou 730000,China;3.Dept.of Pharmacy,Yinchuan Maternity and Child-care Hospital,Yinchuan 750001,China;4. Dept.of Gastroenterology,Lanzhou General Hospital of PLA,Lanzhou 730050,China)
OBJECTIVE:To optimize the extraction technology of Tibetan medicine Pedicularis kansuensis and compare content of verbascoside and isoverbascoside differences in P.kansuensis from various habitats.METHODS:Using verbascoside and isoverbascoside and dry paste yield as comprehensive evaluation indexes,single factor test and orthogonal test were used to investigate the extraction solvent,solvent dosage,extraction time and times to optimize extraction technology,and the verification test was conducted.Contents of the 2 constituents verbascoside and isoverbascoside in P.kansuensis from Gansu,Qinghai and Sichuan werecompared.RESULTS:The optimal extraction technology was as follows as 8-fold 50%ethanol,extraction for 3 times,90 min each time.The verification results showed that the average contents of verbascoside and isoverbascoside were 3.49%(RSD=1.28%,n=3),1.26%(RSD=1.32%,n=3),and average dry paste yields were 37.99%(RSD=1.97%,n=3).The contents of verbascoside and isoverbascoside in P.kansuensis from Qinghai were relatively higher.CONCLUSIONS:Optimized extraction technology is reasonable,stable,feasible;the contents of index constituents in P.kansuensis from different habitats have certain differences.The study can provide scientific evidence for the development and utilization of extraction,and the in-depth study of quality evaluation for medicinal material.
Pedicularis kansuensis;Verbascoside;Isoverbascoside;Orthogonal test;Extraction technology;Content comparison
R284.2
A
1001-0408(2017)10-1357-04
2016-06-02
2016-07-28)
(編輯:劉 萍)
國家自然科學基金資助項目(No.81374019);甘肅省中醫藥管理局科研課題(No.GZK-2015-59);全軍醫藥衛生科研基金課題(No.CLZ15JA05)
*碩士研究生。研究方向:天然藥物化學、中藥新藥研究與開發。電話:0931-8994676。E-mail:caoxy2014@aliyun.com
#通信作者:副教授,博士。研究方向:中藥活性成分研究與開發。電話:0931-8994676。E-mail:limaox2005@aliyun.com
DOI10.6039/j.issn.1001-0408.2017.10.16