中藥提取物純化工藝的研究及應用

黃 靜 黃光偉 劉文佳 梁雪松

(柳州兩面針股份有限公司，廣西 柳州 545001)

引言

本文研究的中藥提取物，主要是兩面針和川芎兩味君藥，輔以其他幾味輔藥[1,2]。其中兩面針[Zanthoxylum nitidum(Roxb.)DC.]系蕓香科花椒屬藤本植物，資源豐富，應用廣泛，為我國歷代民間常用藥，可用于治療牙痛、神經痛、咽喉腫痛，具有祛風、通絡、消腫、止痛的功效[3]。研究發現，兩面針具有較好的抗腫瘤、抗炎鎮痛等藥理活性[4,5]。川芎為傘形科植物川芎Ligusticum chuanxiong Hort.的干燥根莖，主要活性成分為苯酞類和酚酸類化合物，具有止痛、活血化淤的功效，還可以治療心腦血管疾病[6]。

該中藥提取物(以下簡稱MBF提取物)在提取過程中會引入藥材本身的色素和雜質，導致中藥提取物顏色較深、藥味較重，如果將中藥提取物直接應用于口腔清潔護理用品中，會直接影響產品的色澤、氣味及口感，降低消費者的使用體驗，無法滿足一些消費者想使用中藥提取物牙膏卻不喜歡色澤較深的膏體的需求。因此，研究MBF提取物純化工藝，對開發色澤較淺甚至是無色牙膏，滿足消費者需求，進一步拓寬市場具有重要意義。

目前，有關中藥提取物純化的方法主要有化學和物理兩種方法。化學方法一般是通過化學物質本身所具有的強氧化性破壞色素結構來達到純化的目的，如雙氧水等，但同時也會破壞功效物質，降低中藥提取物功效[7]；物理方法則是通過吸附劑對色素的吸附來達到純化目的，常見的吸附劑有活性炭、活性白土、大孔樹脂、氧化鋁等[8-10]。本試驗選擇活性碳、Ca(OH)2混合物作為純化劑，對MBF提取物進行純化，以純化率和指標成分阿魏酸以及異阿魏酸的保留率作為指標，考察純化溫度、純化時間、純化劑用量和攪拌速度四種因素對純化效果的影響，找出較為理想的純化工藝條件。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

MBF提取物；氫氧化鈣(分析純，天津市大茂化學試劑廠)；活性碳(天津市大茂化學試劑廠)；阿魏酸對照品，中國食品藥品檢定研究所(含量以99.0%計)；異阿魏酸對照品，中國食品藥品檢定研究所(含量以99.2%計)；鹽酸(分析純，廉江市愛廉化試劑有限公司)；甲醇(色譜純，Fisher chemical)；超純去離子水。

1.1.2 主要儀器

TU-1901雙光束紫外可見分光光度計(北京普析通用儀器有限責任公司)；RE52-98型旋轉蒸發器(上海亞榮生化儀器廠)；SHZ-D(Ⅲ)循環水式多用真空泵(河南省予華儀器有限公司)；Agilent 1260 Infinity Ⅱ高效液相色譜儀系統(G7129A 1260 Vialsampler,g7111 1260 Quat Pump VL,g7114A 1260VWD)；梅特勒-托利多ML204型電子天平；RCT B S25型磁力加熱攪拌器(德國IKA公司)；GT10-1型高速臺式離心機(北京時代北利離心機有限公司)；梅特勒-托利多FE20型實驗室pH計；天津奧特賽恩斯儀器有限公司AS3120型超聲波清洗器。

1.2 方法

1.2.1 對照品溶液的制備

分別精密稱取阿魏酸與異阿魏酸對照品10.5 mg置100mL容量瓶中，加入適量甲醇，振蕩溶解，再加甲醇至刻度，搖勻。制成濃度為105.00 μg/mL的阿魏酸與異阿魏酸混合標準溶液。

1.2.2 供試品溶液制備

精密稱取0.2g提取液置于10mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度，搖勻后，用0.45 μm濾膜過濾，濾液為供試品溶液。

1.2.3 吸光度的測定及純化率的計算

從純化前提取液和純化后提取液中各取300μL置于10mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度，搖勻后，用雙光束紫外可見分光光度計在480 nm處測定其吸光度。

根據式(1)計算純化率。

(1)

式中：

T——純化率，單位為%；

A1——純化前提取液在480 nm處的吸光度；

A2——純化后提取液在480 nm處的吸光度。

1.2.4 指標成分的檢測及保留率的計算

以MBF提取物中的阿魏酸和異阿魏酸的含量作為指標成分，采用高效液相色譜法測定純化前后提取液中阿魏酸和異阿魏酸的含量，計算其保留率。色譜條件：DIKMA Diamonsil C18(250mm×4.6mm, 5μm)；流動相：甲醇(B)-0.05%磷酸水溶液(A)為流動相，流動相梯度見下表1；流速為1.0mL/min；柱溫40℃；檢測波長為320 nm；進樣體積為20 μL。

表1 流動相梯度

根據式(2)計算阿魏酸和異阿魏酸的保留率。

(2)

式中：

B——阿魏酸或異阿魏酸的保留率，單位為%；

R1——純化前阿魏酸或異阿魏酸的含量；

R2——純化后阿魏酸或異阿魏酸的含量。

1.2.5 純化工藝單因素試驗

(1)純化溫度：準確稱取MBF提取物50g，加入0.35%的活性碳、Ca(OH)2混合物，分別在30℃、40℃、50℃、60℃、70℃條件下攪拌30min，轉速為800 rpm，之后按上述方法制備供試品溶液，進樣測定，計算純化率以及阿魏酸和異阿魏酸的保留率。

(2)純化時間：準確稱取MBF提取物50g，加入0.35%的活性碳、Ca(OH)2混合物，在30℃條件下分別攪拌10min、20min、30min、40min、50min、60min、70min，轉速為800 rpm，之后按上述方法制備供試品溶液，進樣測定，計算純化率以及阿魏酸和異阿魏酸的保留率。

(3)純化劑用量：準確稱取MBF提取物50g，分別加入0.15%、0.35%、0.50%、0.75%、1.0%、1.5%的活性碳、Ca(OH)2混合物，在30℃條件下攪拌30min，轉速為800 rpm，之后按上述方法制備供試品溶液，進樣測定，計算純化率以及阿魏酸和異阿魏酸的保留率。

(4)攪拌速度：準確稱取MBF提取物50g，加入0.35%的活性碳、Ca(OH)2混合物，在30℃條件下攪拌30min，轉速分別為600 rpm、800 rpm、1000rpm、1200rpm，之后按上述方法制備供試品溶液，進樣測定，計算純化率以及阿魏酸和異阿魏酸的保留率。

2 結果與分析

2.1 純化溫度的影響

由圖1可知，隨著純化溫度的升高，MBF提取物中阿魏酸和異阿魏酸的保留率先逐漸增大再趨于平穩，但純化率逐漸減小。綜上考慮選取30℃、40℃、50℃為正交試驗純化溫度因素的三個水平。

圖1 不同純化溫度對純化率以及阿魏酸和異阿魏酸保留率的影響

2.2 純化時間的影響

由圖2可知，隨著純化時間的增加，MBF提取物的純化率呈先增加后趨于平穩再減小的趨勢，同時阿魏酸和異阿魏酸的保留率先逐漸減小再趨于平穩最后再減小。綜上考慮選取10min、20min、30min為正交試驗純化時間因素的三個水平。

圖2 不同純化時間對純化率以及阿魏酸和異阿魏酸保留率的影響

2.3 純化劑用量的影響

隨著純化劑活性碳、Ca(OH)2混合物用量的增加，MBF提取物的純化率逐漸增大，但阿魏酸和異阿魏酸的保留率逐漸較小。綜上考慮，選取0.35%、0.50%、0.75%為正交試驗純化劑用量因素的三個水平。

圖3 不同純化劑用量對純化率以及阿魏酸和異阿魏酸保留率的影響

2.4 攪拌速度的影響

由圖4可知，隨著攪拌速度的增大，純化率逐漸增大，而阿魏酸和異阿魏酸的保留率逐漸減小。綜上考慮，選取800 rpm、1000 rpm、1200 rpm為正交試驗攪拌速度因素的三個水平。

圖4 不同攪拌速度對純化率以及阿魏酸和異阿魏酸保留率的影響

2.5 正交試驗

在單因素實驗的基礎上，以純化溫度、純化時間、純化劑用量、攪拌速度作為考察因素，各取3個水平，以純化率、阿魏酸和阿魏酸的保留率作為考察指標，進行正交試驗。考察因素和水平見表2，正交試驗結果見表3。

表2 正交試驗影響因素

表3 正交試驗結果

由表3中的極差計算結果可以看出，各因素對MBF提取物純化效率影響的大小順序為C>A>D>B，最佳工藝條件為A2B3C2D1。即加入0.50%的活性碳、Ca(OH)2混合物作為純化劑，在40℃的條件下，攪拌30min，轉速為800 rpm。

2.6 純化MBF提取物在牙膏中的穩定性研究

將純化后的MBF提取物按一定量添加到牙膏配方中，制備牙膏樣品。把牙膏樣品分別置于室溫與45℃烘箱中，在0、1、2、3個月時，測定牙膏樣品中純化后MBF提取物中阿魏酸與異阿魏酸的含量。

結果見表4，表5。結果表明在常溫與45℃條件下牙膏中阿魏酸的含量略有下降，在3個月的考察時間內，常溫樣品下降了10.2%，45℃樣品下降了15.5%；同樣在3個月的考察時間內，常溫和45℃樣品中異阿魏酸的含量基本保持穩定，常溫樣品下降了2.5%，45℃樣品下降了6.2%。綜上所述，純化后MBF提取物中阿魏酸與異阿魏酸的含量在牙膏中穩定性良好，在牙膏有效期內保持其良好的功效作用，可將采用該純化工藝的MBF提取物應用于牙膏產品中。

表4 阿魏酸穩定性試驗結果

表5 異阿魏酸穩定性試驗結果

3 討論

中藥提取物在提取過程中會引入藥材本身的色素和雜質，直接將其添加到牙膏產品中對膏體的色澤、氣味和口感造成一定的影響，為了解決這個問題，必須對其進行純化處理。本研究采用活性碳、Ca(OH)2混合物作為純化劑幾乎不會影響提取物的功效，并且具有純化條件溫和、操作簡便等優點。在單因素試驗的基礎上，進一步進行正交試驗開展研究，最終確定了MBF中藥提取物的最佳純化工藝條件為：純化劑用量為0.50%、溫度為40℃、攪拌速度為800rpm、時間為30min。該工藝方法具有純化率高且指標成分保留率較高的優點。將采用該純化工藝純化的提取物應用于牙膏產品中，可開發出膏體色澤淺、口感優，并且具有一定功效的中藥牙膏。