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川桑中桑皮素的提取工艺优化

2020-11-24左亚奇高志红孙转友

神经药理学报 2020年1期
关键词:溶媒提取液乙醇

左亚奇 高志红 庞 策 孙转友 李 芳 甄 攀

1.河北北方学院,张家口,075000,中国

2.广宗县中医医院,邢台,054600,中国

3.北京中医药大学东方学院,廊坊,065000,中国

桑属植物分为35 个品种和10 个变种,我国发现的有15 个品种和4个变种[1]。桑属植物的药用价值很高,历代本草及医药典籍对桑属药材都有记录,常用于治疗咳嗽、水肿、风痹等症。川桑(Morus notabilis Schneid)是桑属植物中的一种,又名毛脉桑、圆叶桑,分布在我国四川和云南等地[2]。课题组前期研究证实[3]川桑中桑皮素(Mulberrin)含量较高,最佳提取溶剂为乙醇。桑皮素具有广泛的生物活性,如降血糖[4-5]、降血脂[6]、降血压[7]、抗肿瘤[8-9]、抗氧化[10]、抗炎[11]等。

本研究以桑皮素含量为指标,利用4 因素3 水平L9(34)正交试验,分析乙醇浓度、提取时间、溶媒倍数(提取溶剂体积与药材质量之比)、提取次数对桑皮素提取效率的影响,探讨川桑中桑皮素的最优提取工艺。

1 材料与方法

1.1 仪器与试药

Agilent 1 100 HPLC,美 国Agilent 公 司;YMCPack ODS-A 色谱柱,日本YMC 公司;HP HPLC 3D 化学工作站,UV 检测器。

川桑枝:采集于云南省金平县,经中国医学科学院药物研究所马林副研究员鉴定为川桑Morus notabilis Schneid。

桑皮素对照品:自制,从川桑中提取。乙醇,分析纯;甲醇,色谱纯。

1.2 实验方法

1.2.1 桑皮素含量测定方法的建立

1.2.1.1 对照品溶液的制备 桑皮素对照品的制备:川桑枝干燥,粉碎,过20 目筛,称取约2.0 kg,95%乙醇浸泡,提取、过滤、减压浓缩等,得浸膏。浸膏经硅胶、D101 大孔树脂、C18 等柱色谱分离,最后经色谱仪纯化得到桑皮素纯品。NMR 鉴定桑皮素结构,HPLC 检测纯度≥98%。

精密称取桑皮素对照品适量,乙醇溶解,制备500 μg·mL-1的桑皮素对照品溶液。

色谱条件:Agilent 1 100 液相色谱仪,YMC-Pack ODS-A 色谱柱(5 μm,4.6 mm×250 mm);流动相:甲醇-水(80∶20);检测波长268 nm;柱温25 ℃;流速1.0 mL·min-1;进样量20 μL。桑皮素对照品色谱图(Fig.1)。

1.2.1.2 标准曲线的建立 利用倍比法对500 μg·mL-1的桑皮素对照品溶液进行稀释,得到不同浓度的对照品溶液,依次进样测定。以峰面积(y)为纵坐标,桑皮素浓度(x)为横坐标绘制标准曲线,回归方程为y=140.5x+632.9,相关系数r=0.999 8,线性范围为3.906~250.0 μg·mL-1。

1.2.1.3 提取液的制备 川桑枝干燥,粉碎,过60 目筛,称取约2.0 g,精密称定。按照L9(34)正交试验表(Tab.1)进行提取,提取前均以提取溶剂浸泡3 h,提取液定容为50.00 mL。

Fig.1 HPLC chromatogram of Mulberrin reference substance 1-Mulberrin

1.2.1.4 桑皮素稳定性考察

1.2.1.4.1 放置时间对桑皮素稳定性影响 桑皮素提取液在室温下放置10 d,每天测定桑皮素含量,RSD 为3.3%,表明室温下10 d 内桑皮素稳定性良好。

1.2.1.4.2 温度对桑皮素稳定性影响 提取液分别水浴加热至24、30、40、50、60、70、80、96 ℃,并保持10 min,冷却后分别测定桑皮素含量,相对标准差(relative standard deviation,RSD)为3.7%,表明小于100 ℃时,温度对桑皮素稳定性无显著影响。

1.2.2 桑皮素提取工艺优化

采用L9(34)正交设计试验研究桑皮素提取工艺,设置乙醇浓度、提取时间、溶媒倍数(提取溶剂体积与药材质量之比)、提取次数4 个因素,每个因素均设置3 个水平。平行测定3 次,以3 次测定的桑皮素总和计量。

1.2.3 验证试验

取2 g 粉碎后的川桑,精密称定,按本文建立的最优提取工艺进行提取。

2 结果

2.1 桑皮素的计量测定

正交试验结果显示,川桑中桑皮素的最优提取工艺为A3B3C3D1,即20 倍95%乙醇回流提取3 次,每次提取0.5 h,提取前用提取溶剂浸泡3 h。从极差R 分析,因素A 和C 即乙醇浓度和溶媒倍数对提取效率的影响较为敏感,因素B 即提取时间的影响不显著。影响桑皮素提取率的顺序为溶媒倍数>乙醇浓度>提取次数>提取时间。因素和水平(Tab.1),正交试验结果(Tab.2)。

2.2 桑皮素含量的测定

通过HPLC 法检测桑皮素含量,结果显示最优条件下提取所得桑皮素含量为1.510 mg·g-1,(Tab.3)。川桑提取液色谱图(Fig.2)。

Tab.1 Factor level table

Tab.2 Orthogonal test results of L9(34)

Tab.3 Content of Mulberrin

Fig.2 HPLC chromatogram of Morus notabilis extract 1-Mulberrin

3 讨论

3.1 正交试验结果显示川桑中桑皮素最优提取工艺为:20 倍95%乙醇回流提取3 次,每次提取0.5 h,提取前提取溶剂浸泡3.0 h。极差显示,影响桑皮素提取效率的顺序为溶媒倍数>乙醇浓度>提取次数>提取时间。

3.2 桑皮素具有广泛的生物学活性,降血糖及抗肿瘤效果显著。我们前期研究证实,桑皮素对人食管鳞癌ECA109 细胞和人前列腺癌Du145 细胞的增殖有较强的抑制作用。最优条件下提取所得桑皮素含量为1.510 mg·g-1,本课题组前期测得[3]同一份川桑样品中桑皮素含量为1.070 mg·g-1,表明优化后的提取工艺确实提高了桑皮素的提取效率,有较高的实用价值。

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