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银杏叶中总黄酮、总内酯同步提取工艺的优化

2020-11-02李艳萍张立虎吴红雁赵林果

中成药 2020年10期
关键词:槲皮素内酯银杏

李艳萍 张立虎 吴红雁 赵林果 萧 伟

(1.江苏医药职业学院药学院, 江苏 盐城224005; 2.江苏医药职业学院生物技术研究院, 江苏盐城224005; 3.南京林业大学化学工程学院, 江苏 南京210037; 4.江苏康缘药业股份有限公司, 江苏连云港222001)

银杏为裸子植物,是地球上唯一幸存的银杏科银杏属物种,又称为“活化石”,在我国江苏、山东等地大面积种植[1],其叶和果实有较强的药用价值,具有敛肺气、平喘咳、止带浊等功效,目前以前者开发尤为突出,已从中分离得到50 余种黄酮、8 种内酯、5 种有机酸和聚异戊烯醇等成分,其标准提取物要求总黄酮质量分数不低于24%[2],总内酯质量分数不低于6%。

银杏黄酮具有扩张血管、保护心肌、抗血管粥状硬化等作用,以及抗氧化、抗炎、清除自由基、延缓衰老、抗肿瘤等活性[3⁃8];银杏内酯B 是天然产物中最好的血小板活化因子(PAF)拮抗剂,对中枢神经、心血管系统具有保护作用,对过敏反应、内分泌系统、生殖系统、免疫系统也有调节活性[9⁃14],它们均广泛应用于相关药品、保健品的开发中。在提取银杏叶中总黄酮、总内酯时,常采用溶剂萃取法、CO2超临界流体萃取法[15]、超声波提取法[16]、柱色谱法[17],而企业在生产过程中常采用树脂法,但两者极性上有重叠而难以同时完成;有的企业采用活性炭制备总内酯后,总黄酮、活性炭作为工业垃圾被废弃,造成资源浪费,故本实验优化这2 种成分的同步提取工艺。

1 材料

Agilent 1260 Series 型高效液相色谱仪(美国Agilent 公司);Alltech 2000ES 型蒸发光散射检测器(美国奥泰公司);SB⁃2000 型真空旋转蒸发仪(上海爱朗仪器有限公司);HH⁃4 型数显恒温水浴锅(常州国华电器有限公司);KH3200B型超声波清洗器(昆山禾创超声仪器有限公司);BS⁃124S型电子天平[赛多利斯科学仪器(北京)有限公司]。银杏叶粉由江苏康缘药业股份有限公司提供,产地江苏邳州(过100 目筛),经江苏医药职业学院宋建平教授鉴定为正品。银杏内酯A、B、C 及白果内酯对照品(南京紫竹生物科技有限公司);槲皮素、山柰酚、异鼠李素、山柰素对照品(成都曼思特生物科技有限公司)。四氯化碳、乙酸乙酯、正己烷、无水乙醇(南京化学试剂股份有限公司)。

2 方法与结果

2.1 总黄酮、总内酯粗品分离 见图1。

图1 总黄酮、总内酯粗品分离流程

2.2 供试品溶液制备

2.2.1 总黄酮 取粗品溶液(含总黄酮约5 mg,5 mL 甲醇溶解)100 μL,25%盐酸甲醇(1 ∶4)溶液稀释至1 mL,70 ℃水浴中酸水解2 h,0.22 μm 微孔滤膜过滤,即得。

2.2.2 总内酯 取粗品溶液(含总内酯约5 mg,5 mL 甲醇溶解)100 μL,甲醇稀释至1 mL,超声(200 W、100 kHz)10 min,0.22 μm 微孔滤膜过滤,即得。

2.3 总黄酮含有量测定

2.3.1 色谱条件 Agilent Eclipse XDB⁃C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流动相甲醇⁃水,梯度洗脱,程序见表1;体积流量0.8 mL/min;柱温30 ℃;检测波长360 nm;进样量10 μL;运行时间33 min。理论塔板数不低于2 500。

表1 梯度洗脱程序

2.3.2 对照品溶液制备 精密称取槲皮素、山柰酚、异鼠李素对照品适量,置于10 mL 棕色量瓶中,甲醇定容,即得(各成分质量浓度分别为420、420、380 μg/mL)。

2.3.3 线性关系考察 精密吸取对照品溶液0.5、1、1.5、2、2.5 mL,置于5 个10 mL 量瓶中,甲醇定容至10 mL,在“2.3.1” 项色谱条件下进样测定3 次。以溶液质量浓度为横坐标(X),峰面积为纵坐标(Y)进行回归,得槲皮素、山柰酚、异鼠李素方程分别为Y=23 847X-526.66(R2=0.999 7)、Y=25 922X-552.3(R2=0.999 7)、Y=22 085X-440.49(R2=0.999 8),分别在21~100、21~100、19~95 μg/mL 范围内线性关系良好。

2.3.4 测定结果 吸取萃取后的供试品溶液适量,水解后在“2.3.1” 项色谱条件下进样测定,按2015 年版《中国药典》 方法计算溶液中总黄酮含有量[(槲皮素含有量+山柰酚含有量+异鼠李素含有量)×稀释倍数×2.51],再进一步计算银杏叶中其含有量[(供试品溶液中总黄酮含有量×总体积/药材总质量)×100%]。

2.4 总内酯含有量测定

2.4.1 色谱条件 Agilent Eclipse XDB⁃C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流动相甲醇⁃水(33 ∶67);柱温35 ℃;进样量20 μL,运行时间50 min;Alltech 2000ES 蒸发光散射检测器(ELSD);漂移管温度100 ℃;载气体积流量2.2 L/min。理论塔板数不低于2 500。

2.4.2 对照品溶液制备 精密称取银杏内酯A、银杏内酯B、银杏内酯C、白果内酯对照品适量,置于10 mL 棕色量瓶中,甲醇定容,即得(各成分质量浓度分别为720、490、520、780 μg/mL)。

2.4.3 线性关系考察 取对照品溶液0.5、1、1.5、2、2.5 mL,甲醇稀释定容至10 mL,在“2.3.1” 项色谱条件下进样测定3 次。以溶液质量浓度对数值为横坐标(X),峰面积对数值为纵坐标(Y)进行回归,得白果内酯、银杏内酯A、银杏内酯B、银杏内酯C 方程分别为Y=0.967 1X+7.173(R2=0.999 8)、Y=1.451 9X+6.873 6(R2=0.999 2)、Y=1.578 7X+6.726 9(R2=1)、Y=1.034 5X+6.969 4(R2=0.999 9),分别在36~180、24.5~122.5、26~130、39~195 μg/mL 范围内线性关系良好。

2.5 HPLC 分析 见图2~3。采用2015 年版《中国药典》方法,测得总黄酮粗品萃取后槲皮素、山柰酚、异鼠李素总质量分数约为79.46%,而正交试验时药材中其范围约为0.544%~0.708%;采用归一化法,测得总内酯粗品萃取后银杏内酯A、B、C 及白果内酯总质量分数约为93.36%,而正交试验时药材中其范围约为0.100%~0.340%。

图2 总黄酮HPLC 色谱图

图3 总内酯HPLC 色谱图

2.6 单因素试验 固定料液比1 ∶20,乙醇体积分数50%,提取次数1 次,考察提取时间1、1.5、2、2.5、3 h 对提取效果的影响;固定提取时间2 h,乙醇体积分数50%,提取时间2 h,考察料液比1 ∶10、1 ∶15、1 ∶20、1 ∶25、1 ∶30 对提取效果的影响;固定提取时间2 h,料液比1 ∶20,提取次数1 次,考察乙醇体积分数30%、40%、50%、60%、70%对提取效果的影响;固定提取时间2 h,料液比1 ∶20,乙醇体积分数50%,考察提取次数1、2、3 次对提取效果的影响。

2.7 正交试验 在单因素试验基础上,选择提取时间(A)、料液比(B)、乙醇体积分数(C)、提取时间(D)作为影响因素,总黄酮、总内酯含有量作为评价指标,计算综合评分,公式为综合评分=0.5W1/W1max+0.5W2/W2max(W1为总黄酮测得含有量,W1max为总黄酮最大含有量,W2为总内酯测得含有量,W2max为总内酯最大含有量),设计L9(34)正交试验优化提取工艺。因素水平见表2,结果见表3,方差分析见表4。

表2 因素水平

表3 试验设计与结果

表4 方差分析

由此可知,各因素影响程度依次为C>B>D>A,其中因素C有显著影响(P<0.05),最优工艺为A1B3C3D3,但因素A、D影响程度较小,考虑到生产成本,最终将其修正为A1B3C3D1,即提取时间1.5 h,料液比1 ∶25,乙醇体积分数60%,提取次数1 次,总黄酮、总内酯质量分数分别为0.595%、0.289%。

2.8 验证试验 按优化工艺进行3 批验证试验,测得总黄酮、总内酯平均质量分数分别为0.561%、0.315%,与预测值0.595%、0.289% 接近,表明工艺合理可靠,具有一定实用价值。

3 结论

本实验通过优化提取工艺来一体化分离制备银杏叶中总黄酮、总内酯粗品,水解前者后发现槲皮素、山柰酚、异鼠李素总质量分数达79.46%,而后者中银杏内酯A、B、C 及白果内酯总质量分数达93.36%,可为后期相关药理和临床研究提供纯度较高的样品。

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