刘洋帆
(太原市五育中学,山西 太原 030012)
远志总生物碱的提取工艺研究
刘洋帆
(太原市五育中学,山西 太原 030012)
优选远志中总生物碱的提取工艺。以乙醇为溶剂回流提取,水浴蒸干溶剂成浸膏,用适量氯仿多次溶解,过滤,即得远志总生物碱氯仿溶液。以乙醇浓度、液固比、提取时间为考察因素,采用正交实验法优选出远志中总生物碱的最佳提取工艺。结果表明,远志总生物碱的最佳提取工艺为:加液固比为8 mL/g的80%乙醇,提取时间为1.5 h。该工艺提取的远志总生物碱的得率为0.715‰。该提取方法简便、质量稳定,可用于远志中总生物碱的提取。
远志;总生物碱;正交实验;酸性染料比色法
引言远志是常见的中草药[1]。近年来,对远志的研究有很多。研究表明,远志具有抗惊厥、祛痰、降压、镇静、抗癌、抗突变和抗菌等许多作用,具有很高的开发和利用价值[2]。研究发现,远志中有7种生物碱,均为β-咔啉系生物碱[3]。现有的研究发现,β-咔啉系生物碱可以抗血栓,还可以增强记忆力、抗肿瘤,极具有开发利用的潜力[4-5]。目前,关于总生物碱的提取方法有水提取法、酸性水溶液提取法、有机溶剂提取法、超声提取法、微波萃取法、半仿生提取法、超临界提取法等[6-7]。本文采用有机溶剂提取法,即,以乙醇为提取溶剂,回流提取远志中总生物碱,正交实验优选提取工艺,该法简单方便、易于操作。
1 仪器与试剂1.1 仪器与设备
久品100 g螺纹盖手提式粉碎机,型号 JP-100A-2,永康市久品互贸有限公司;数显恒温水浴锅,型号HH-6,国华电器有限公司;精密电子天平,型号JA4003,上海良平仪器仪表有限公司;紫外-可见光分光光度计,型号UV-601,北京瑞利分析仪器有限公司;电热恒温鼓风干燥箱,型号101-2BS,上海跃进医疗器械有限公司。
1.2 材料与试剂
远志药材,安国市祁澳中药饮片有限公司,批号130822060;哈尔满碱标准品,东京化成工业株式会社,纯度>98.0%;医用酒精,新泰市康瑞医药有限公司医疗卫生用品厂,产品批号140209;溴甲酚绿指示剂,天津市风船化学试剂有限公司;盐酸,优级纯,天津市进丰化工有限公司;氢氧化钠,分析纯,天津市森昌工贸有限公司;邻苯二甲酸氢钾,分析纯,天津市光复科技发展有限公司;无水硫酸钠,分析纯,天津市化学试剂批发公司。
2 实验方法2.1 远志总生物碱标准曲线的制备
2.1.1 哈尔满碱对照品溶液的制备
标准品溶液的制备:精密称取哈尔满碱对照品1.50 mg于小烧杯中,用适量氯仿溶解,转移至100 mL容量瓶中,氯仿定容至100 mL,充分摇匀即得。
2.1.2 溴甲酚绿试剂的配制
精密称取0.100 g溴甲酚绿试剂于研钵中,加入3.5 mL的0.05 mol/L NaOH溶液,充分研磨。然后,转移至100 mL容量瓶中,用蒸馏水定容至100 mL,摇匀。将其置于分液漏斗中,用适量氯仿萃取,弃去氯仿液,去除脂溶性杂质后转移至锥形瓶中即可。
2.1.3 邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液的配制
甲液:精密称取邻苯二甲酸氢钾20.423 g置于小烧杯中,加入适量蒸馏水超声溶解后转移至500 mL容量瓶中,用蒸馏水定容,摇匀,即配成0.2 mol/L的邻苯二甲酸氢钾溶液。
乙液:精密移取4.00 mL浓盐酸于洁净干燥的烧杯中,用适量蒸馏水稀释,之后转移至500 mL的容量瓶中,用蒸馏水定容,摇匀,即配成0.1 mol/L盐酸溶液。
分别精密移取甲液25.00 mL、乙液37.20 mL,置于锥形瓶中,充分混匀,即得pH为2.5的缓冲溶液。
2.1.4 标准曲线的制备
在分液漏斗中分别加入pH为2.5的缓冲溶液8.00 mL、溴甲酚绿酸性染料4.00 mL,再分别加入已配好的哈尔满碱标准品溶液1.00、1.50、2.50、3.50、4.50 mL,各加入氯仿补足10.00 mL,剧烈振摇2 min,静置15 min,分取氯仿层到已加入无水硫酸钠2.0 g的具塞三角瓶中,静置5 min后待测。同法操作制备参比溶液。在波长λ为419 nm处分别测定吸光度值。
以吸光度(A)为横坐标,以哈尔满碱标准品质量浓度(C)为纵坐标,绘制标准曲线。标准曲线回归方程为:C=86.263A-2.613,R=0.999 74。结果表明,哈尔满碱标准品质量浓度C在15.0 mg/L~67.5 mg/L线性关系良好。其中,C为哈尔满碱标准品质量浓度,单位为mg/L;A为吸光度值。
2.2 正交实验设计
通过研究发现,远志中含有7种生物碱,均为β-咔啉系生物碱[3]。骆驼蓬碱是β-咔啉系生物碱的一种,故参照骆驼蓬碱的提取工艺来选取正交实验考察因素,选择了乙醇质量分数(A)、液固比(B)和提取时间(C)为考察因素,每个因素取3个水平进行优选[8-10]。
取适量的远志药材,置于粉碎机中粉碎,过1号筛,得远志药材粗粉。分别称取远志药材粗粉10.0 g于圆底烧瓶中,用不同浓度的乙醇回流提取远志药材中的总生物碱。回流提取时,温度不宜过高,保持提取溶剂微沸即可,提取时间从乙醇开始回流计起,按表1正交实验因素水平表进行正交实验。分别提取3次,合并3次的生物碱乙醇溶液,纱布过滤置于锥形瓶中。表1正交实验因素水平表是L9(33)正交表,即3因素3水平的正交表。
表1 正交实验因素水平表
2.3 含量测定
2.3.1 远志总生物碱供试品的制备
分别精密移取2.2项下提取所得的生物碱乙醇溶液40.00 mL,水浴蒸干溶剂,再将其置于烘箱中105℃烘干1 h后取出,精密称量。称取适量浸膏置于烧杯中,用适量氯仿溶解,滤纸过滤并转移至25 mL容量瓶中,氯仿定容即得。相关数据见表2。
表2 各组浸膏质量及溶解质量
2.3.2 远志总生物碱供试品的含量测定
分别精密移取2.3.1项下所制供试品,1号~3号取样5.00 mL、4号~9号取样2.00 mL,用氯仿补足10.00 mL,按2.1.4项下条件操作,平行制备参比溶液。在波长λ为419 nm处测定吸光度,相关数据见表3。表3中RSD值均小于5.00%,表中数据可靠。
3 实验结果3.1 远志总生物碱的得率
根据表2、表3计算远志总生物碱的得率,结果见第41页表4。
表3 远志总生物碱供试品的吸光度值
表4 远志总生物碱的得率
3.2 正交实验表及结果
运用正交设计助手软件处理数据,结果见表5。从表5正交实验表及结果中每一因素的均值大小可以看出,乙醇质量分数为 80%较好,液固比为8 mL/g较好,而提取时间为1.5 h较好。通过比较极差的大小可知,乙醇质量分数、液固比和提取时间3个因素的影响大小为:提取时间>液固比>乙醇质量分数。由此可得出最佳提取工艺为A3B3C2。
表5 正交实验表及结果
3.3 方差分析表及结果(见表6)
从表6方差分析表中可以看出,3个因素均无显着性。确定最佳的提取工艺为 A3B3C2,即,用80%乙醇,液固比为8 mL/g的乙醇量,提取1.5 h。
表6 方差分析表
3.4 验证实验
称取10.0 g远志药材粗粉3份,按最优工艺条件提取,进行验证实验。结果表明,10.0 g远志药材中总生物碱含量分别为 0.714‰、0.708‰、0.722‰,平均值为0.715‰,RSD值为1.0%。验证实验结果略高于正交实验结果,证明此工艺可行。
4 讨论1)本实验醇溶性浸出物测定依照《中国药典》一部附录“XA浸出物测定法”进行测定,由于实验条件有限,仅将移取的乙醇溶液水浴蒸干,之后于105℃干燥了1 h后取出迅速称取。
标准曲线的制备及远志总生物碱供试品的含量测定时应充分振摇分液漏斗中的溶剂,使其混匀,以便溴甲酚绿染料与远志总生物碱充分络合;静置的时间可以适当长些,便于很好地分层;具塞三角瓶必须干燥,否则,无水硫酸钠会吸收具塞三角瓶中的水分,而不能足够吸收氯仿层中的水分,使溶液不够澄清,从而影响测量结果。
2)随着提取时间的延长,远志中总生物碱的得率反而降低。说明1.5 h是远志总生物碱溶出达平衡的时间,故提取时间增加,得率降低。由极差大小反应出提取时间的影响最大,故根据实验结果选择
1.5 h较好。
随着乙醇质量分数的增加,得率增加。由于乙醇质量分数增加,提取溶剂的极性降低,使生物碱更好地被提取出来,故根据实验结果选择乙醇质量分数80%较好。
随着液固比的增加,得率增加。液固比降低,溶剂用量减小,使溶解达饱和,故需要提高液固比使溶解度增加,以提高提取效率。根据实验结果,选择液固比8 mL/g较好。
总之,本实验确定的最佳提取工艺为A3B3C2,即,用80%乙醇,加液固比为8 mL/g的乙醇,提取1.5 h。
感谢:山西中医学院物理化学实验室王颖莉教授提供的帮助。
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Orthogonal extraction process of polygala total alkaloids
LIU Yangfan
(Taiyuan Wuyu Middle School,Taiyuan Shanxi 030012,China)
To optimize the extraction process of polygalae total alkaloids.Refluxing ethanol as a solvent,a water bath to extract the solvent evaporated,dissolved several times with the amount of chloroform,filtered to obtain polygala alkaloids chloroform solution.And ethanol concentration,liquid-solid ratio,extraction time as factors,using orthogonal test of total alkaloids polygala optimum extraction technology.The optimum extraction of alkaloids polygala:Add liquid to solid ratio of 4 mL/g of 70%ethanol,the extraction time was 1.5 h.The process of total alkaloids extracted polygala yield 0.068%.The extraction method is simple,stable quality,can be used to extract polygala total alkaloids.
polygala;the total alkaloid;orthogonal;acid dye colorimetry
TQ160.6;R962
A
1004-7050(2016)06-0039-03
10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2016.06.12
2016-12-02
刘洋帆,女,太原市五育中学。