标题 | 保元汤提取工艺研究 |
范文 | 袁玲玲 丁丽娜 钱如贵 卓纯艳 黎恒荷 刘涛 赵明仙 摘要:目的?优化保元汤提取工艺,提高有效成分提取率,降低提取物引湿性。方法?以人参、黄芪、甘草中所含特征成分为评价指标,优选工艺条件。结果?通过试验优选的工艺为:取经破碎药材,按1:10加入70%乙醇,回流提取2次,每次60 min,减压回收乙醇,以原药材0.05~0.1 g/mL浓度通过D101大孔树脂吸附,70~80%乙醇洗脱,浓缩,80℃减压干燥,得到保元汤提取物,得率为2.06%,人参总皂苷、毛蕊异黄酮葡萄糖苷、甘草酸的转移率分别为92.17%、46.52%和42.66%,引湿性为9.67%。结论?研究优选的提取工艺,主要成分转移率高,提取物得率和日服用量低,引湿性改善,工艺稳定可行,可为保元汤提取工艺制订提供依据,也可为其它中药方剂开发和现代化研究提供思路。 关键词:保元汤;提取;成分转移率;引湿性 中图分类号:R285.5?文献标志码:A?文章编号:1007-2349(2020)11-0066-05 保元汤为古代经典方剂,主治元气虚弱症,组方包含人参、黄芪、甘草、肉桂、生姜等5味药材,其中人参、黄芪为君臣药味,传统方为水煎剂,与其他传统方剂一样存在提取效率低、服用量大、易吸潮等问题。 现代研究证实,人参中的人参总皂苷具有多种药理功能[1-2];黄芪中的毛蕊异黄酮葡萄糖苷具有明显的抗氧化、抗病毒、免疫调节活性[3-4];甘草中的甘草酸具有抗病毒、抗肿瘤、抗炎、抗心肌缺血等药理作用[5]。文章以人参总皂苷、毛蕊异黄酮葡萄糖苷、甘草酸等3种主要活性成分作为评价和控制指标,对提取工艺加以优化,解决保元汤提取制备过程中存在的主要问题,为保元汤提取和现代制剂开发提供实验依据,具有较好的理论和实践意义。 1?材料与方法 1.1?实验材料?人参、黄芪、甘草、肉桂,购自云南华优中药科技有限公司;毛蕊异黄酮葡萄糖苷(111920-201606),人参皂苷Rg1(110703-201832),人参皂苷Rb1(110704-201525),人参皂苷Re(110754-201122),甘草酸铵(110731-201720),均来源于中国食品药品检定研究院。 甲醇(国药集团化学试剂有限公司,20181102);甲酸(天津风船化学试剂科技有限公司,20100722);乙腈(Fisher Chemical,180890,默克,75-05-8);食用乙醇(云南杨林工业开发区汕滇药业有限公司,20190701);D101大孔树脂(西安蓝晓科技新材料股份有限公司);Agilent ZORBAX Eclipse plus C18色谱柱(250mm × 4.6mm,5μm,用于检测毛蕊异黄酮葡萄糖苷、甘草酸);汉邦Phecda C18色谱柱(250mm × 4.6mm,5μm,用于检测人参总皂苷)。 1.2?仪器设备?ME204电子分析天平(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司);BT125D电子天平(赛多利斯科学仪器(北京)有限公司);Aglient 1260高效液相色谱仪(Agilent Technologies Inc.,G1311C 1260 Quat pump四元泵,G1329B自动进样器,G1316A 1260TCC柱温箱,G1314F 1260VWD紫外检测器);Waters 2489 高效液相色谱仪(waters Inc.,515泵,2489检测器);SK250LH7超声波清洗仪(上海科导超声仪器有限公司);RE-52CS旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);DZF-6020MBE真空干燥箱(上海博讯实业有限公司医疗设备厂);HH-S4数显恒温水浴锅(江苏科析仪器有限公司)。 1.3?保元汤处方?根据明代医学典籍《简明医彀》记载的用法用量和文献[6]报道的制备方法,保元汤处方为:人参1500 g,黄芪3000 g,甘草750 g,肉桂300 g,生姜1500 g,辅料适量,共制成颗粒剂1000袋,每次1袋、每天2次,相当于每天服用原药材14.10 g。 1.4?分析检测 1.4.1?HPLC检测条件?毛蕊异黄酮葡萄糖苷,参照文献[6],色谱柱为C18,以乙腈(A)-0.2%甲酸溶液(B)为流动相,梯度洗脱(0~20 min,15%~40%A;20~25 min,40%A),流速1.0 mL/min,柱温25℃,检测波长260 nm。人参总皂苷(包含Rg1、Re、Rb1)、甘草酸,均参照《中国药典》中人参、甘草药材含量测定项下的方法,各成分均为各药材特征成分,专属性较好。 1.4.2?对照品溶液制备?精密称取各对照品适量,其中毛蕊异黄酮葡萄糖苷、人参皂苷Rg1、Re、Rb1,均用甲醇作為溶剂,甘草酸铵用70%乙醇溶液作为溶剂,配制成对照品贮备液,分别精密量取适量对照品储备液,经稀释得到不同浓度的系列对照品标准溶液。各对照品进样量为10~20 μL。 1.4.3?供试品溶液制备?保元汤提取液:取提取液适量(相当于处方药材10 g),减压浓缩至稠膏,加甲醇超声溶解,将内容物转移至50 mL量瓶中,加甲醇至刻度,摇匀,滤过,取续滤液,即得。 保元汤提取物:取提取物细粉适量(相当于处方药材1~2 g),精密称定,置具塞锥形瓶中,加甲醇30 mL,超声处理(功率180W,频率53kHz)30 min,滤过,滤渣同法再处理一次,合并滤液,蒸至近干,残渣加甲醇适量溶解,转移至25~50 mL量瓶中,加甲醇至刻度,摇匀,滤过,取续滤液,即得。经大孔树脂纯化处理的提取物,精密量入25 mL甲醇,超声处理30 min,放置室温,补重,摇匀,滤过,取续滤液,即得。 2?结果与分析 2.1?药材成分含量测定?按1.4.2方法制备各对照品溶液,按照1.4.1色谱条件检测药材,由于甘草与黄芪同含毛蕊异黄酮葡萄糖苷,在该项成分检测中,取过四号筛甘草粉末约5 g,参照黄芪药材含量测定项下制备方法进行检测;其余成分均按照《中国药典》药材含量测定方法进行检测,进样体积10~20 μl。经检测,人参药材中含人参总皂苷0.6317%(包含Rg1、Re、Rb1),黄芪含毛蕊异黄酮葡萄糖苷0.0478%,甘草含甘草酸2.1678%、毛蕊异黄酮葡萄糖苷0.0098%。 2.2?提取溶剂选择?按50 g药材处方量称取10~50目粒径范围内的各组方药材,共4份,按料液比1:15分别加入水、50%乙醇、70%乙醇、90%乙醇溶液,回流提取1次,每次60min,经减压干燥得到提取物,计算提取物得率,检测主要成分含量,计算成分转移率,结果见表1。 根据结果可知,以水作为提取溶剂,即传统的水提取工艺,提取物得率较高,但3种成分含量和转移率较低;随着乙醇溶液浓度增加,提取物中人参总皂苷、毛蕊异黄酮葡萄糖苷等成分转移率有增加趋势,其中,以70%乙醇为溶剂所得提取物中人参总皂苷、毛蕊异黄酮葡萄糖苷的成分转移率最高;而甘草酸成分转移率变化不呈现规律,在兼顾君臣药主成分含量处于较高水平的前提下,选择70%乙醇作为提取溶剂优势较为明显。 2.3?药材粉碎粒度考察?将人参、黄芪、甘草、肉桂药材粉碎后,分为大于10、10~24、24~50目等3个粒度段,生姜分别采取切片、切丝、切丁的处理方式,按50 g药材处方量称取不同粒度段的各味药材,共3份,按料液比1:15分别加入70%乙醇溶液,回流提取1次,每次提取物60min,浓缩、干燥得提取物,计算提取得率,检测主要成分含量,计算成分转移率,结果见表2。 根据结果可知,随着药材粉碎粒度的增加,保元汤提取物得率增加,但各成分转移率的变化并不呈规律,可能是由于根或根茎类药材存在根皮、根体、根须等不同部位成分含量差异,而进一步细化粉碎会导致相互的配比失衡,出现某粒度段某部位占比较多的现象。总体而言,药材粉碎粒度对成分转移率影响不大,在保元汤提取过程中,药材破碎工艺可选取较大的粒径范围。 2.4?提取工艺正交试验?结合2.2、2.3实验结果,取同一粒径范围为24~50目的人参、黄芪、甘草、肉桂等药材,生姜切丁,按处方药材总量100 g称取各药材,共9份,按表3设计的工艺条件进行提取,提取完毕,分别收集各试验提取液,量取1/10体积(即10 g处方药材),减压蒸干,计算提取得率,检测含量,计算成分转移率,各成分检测结果见表4,方差分析見表5。 根据表4~5结果,以均方差最低值所在因素列为误差列进行方差分析,对结果具有统计学意义的因素有A、B、C因素,有明显影响的指标有人参总皂苷、毛蕊异黄酮葡萄糖苷,结合正交试验极差分析结果,得到最佳条件为A2B2C3,D折中选择D2,其中C为提取次数,而根据详细数据来看,差异主要来源于提取1次与提取2、3次数据,提取2、3次之间差异较小,由于提取次数对工艺能耗影响较明显,当C3优势不足以明显时,可降水平选择,人参总皂苷、毛蕊异黄酮葡萄糖苷C2:C3检测结果比值分别为1:1.05、1:1.03,差异并不明显,结合实际工艺,最终选择C2,综上所述,选择A2B2C2D2为最佳提取工艺参数,即提取溶剂为70%乙醇,加10倍量,回流提取2次,每次60min。 2.5?干燥条件考察?取10~50目粒度段的各处方药材,按处方药材总量400 g称取1份,在2.4正交实验得到的最佳工艺条件下进行提取,提取液减压浓缩至稠膏,混合均匀后分成3份,分别在60、70、80℃温度下减压干燥,得到的提取物合计得率为26.57%,各成分检测结果见表6。 以上结果表明,成分含量和转移率的不仅是干燥温度,还与干燥时间相关,当干燥温度提高时,可缩短干燥时间,更利于成分保留,因此选择80℃为减压干燥温度。 2.6?提取工艺小试?按处方称取经破碎得到的大于10目粒度段的各处方药材(其中肉桂为细粉,生姜为丁),称取处方药材总量140 g,共3份,按照2.4正交实验得到的最佳工艺进行提取,在80℃减压干燥得到保元汤提取物,批号分别为20191101、20191102、20191103,提取收率分别为28.44%、32.22%、31.42%,各成分检测结果见表7。 由实验结果可知,保元汤提取得率为28.44~32.22%,平均30.69%,较为稳定;提取物中人参皂苷、毛蕊异黄酮葡萄糖苷、甘草酸成分含量较为稳定,人参总皂苷成分转移率能达到90%以上,毛蕊异黄酮葡萄糖苷成分转移率均能达到47~50%,甘草酸成分转移率67~79%,见表7。 2.7?成分富集纯化?通过观察小试样品发现,2.6制备的保元汤提取物引湿性较强,在实验条件下暴露较短时间即出现吸潮现象,可能是由于小分子糖类物质含量过高所致[7],文章采用大孔树脂纯化方法去除提取物中糖类物质,以降低提取物引湿性。 称取处方总药材140 g,共3份,按2.4正交实验得到的最佳工艺进行提取,提取浓缩至无醇味,加水至1400~2800mL(相当于原药材浓度为0.05~0.1 g/mL),过D101大孔树脂层析柱(内径5.8cm,高20cm,体积530mL,经预处理),流速3~4BV/h,弃去流出液;用1400mL水洗脱,流速4~5BV/h,弃去水洗液;用75%乙醇1400mL洗脱,流速为1~2BV/h,收集洗脱液,减压浓缩后干燥,得提取物,批号为20191104、20191105、20191106,提取收率分别为1.99%、2.10%、2.09%,各成分检测结果见表7。 不同工艺条件下提取物各成分检测结果、转移率结果见表7,不同工艺下得率、服用量和引湿性比较见表8。 经富集纯化的提取物主成分人参总皂苷、毛蕊异黄酮葡萄糖苷、甘草酸转移率分别为92.17%、46.52%和42.66%。与传统水提取工艺比较,提取物得率由31.86%降低至2.09%,日服用量由4.49 g降至0.29 g;提取物引湿性由29.12%降至9.67%,吸潮现象得到明显改善。 3?讨论 古代经典方剂研究需要在传承古方的前提下不断优化改进,在同等药效的作用下,可开发更具优势的现代化中药制剂,跨越中药发展的瓶颈。本文针对保元汤提取物传统制备方法中存在的问题,采用乙醇提取,人参、黄芪、甘草中人参总皂苷、毛蕊异黄酮葡萄糖苷、甘草酸等主要活性成分转移率明显提高。采用大孔树脂纯化工艺,可去除中藥中所含有的大量单糖或低聚糖,制备提取物日服用量降低,药物引湿性明显降低,可满足不同制剂工艺要求,保证制剂产品的质量稳定、可控,同时方便目标人群使用,达到了预期效果。 4?小结 本文通过单因素实验、正交试验和小试工艺研究,优选得到了保元汤的提取工艺,与传统水提取工艺相比,主要药味中有效成分转移率提高,提取物引湿性降低,日服用量减少,本文不仅为保元汤提取工艺和质量标准制订提供依据,也为其它中药方剂提取和现代制剂研究提供思路。 此外,研究采用D101大孔吸附树脂对保元汤主要成分进行富集和纯化,由于树脂对各成分的选择性不同,纯化前后提取物中人参总皂苷、毛蕊异黄酮葡萄糖苷的转移率变化不大,但甘草酸的转移率明显降低。大孔树脂的吸附及解吸工艺受树脂柱径比、样品浓度、吸附流速等多方面因素影响[8],因此针对各成分的树脂选择和纯化工艺条件还需要进一步研究。 参考文献: [1]张洁.人参皂苷在心血管系统药理作用的研究进展[J].中医临床研究,2019,11(7):141-144. [2]赵远,张凡,曲胜军等.人参主要成分药理研究进展[J].亚太传统医药,2012,8(11):171-174. [3]张冬青,王海宝,王淑芳等.毛蕊异黄酮生物活性的研究进展[J].中国中药杂志,2015,40(22):4339-4345. [4]李亮亮,黄金智.毛蕊异黄酮葡萄糖苷药理作用的研究进展[J].海南医学院学报,2020,26(2):156-160. [5]李想,李冀.甘草提取物活性成分药理作用研究进展[J].江苏中医药,2019,51(5):81-86. [6]袁玲玲,钱如贵,丁丽娜等.保元汤颗粒中毛蕊异黄酮葡萄糖苷的含量测定[J].云南中医中药杂志,2019,40(8):69-75. [7]邓剑壕,冯豆,许佳楠等.中药固体制剂吸潮问题分析[J].广东药科大学学报,2018,34(1):124-127. [8]张玲忠,张贵华,段维杰.大孔吸附树脂在中药活性成分分离纯化中的应用[J].中国民族民间医药,2019,28(14):51-56. (收稿日期:2020-05-06) |
随便看 |
|
科学优质学术资源、百科知识分享平台,免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。