关于洋金花有效成分的微波提取最佳工艺考察

作者：彭拓华 赵子凤 张少俊 黄湘兰 曾凡


【关键词】 洋金花/生产和制备;，洋金花/化学;，总生物碱/分析;，东莨菪碱/分析;，微波提取
　　 摘要: 【目的】优选洋金花有效成分的微波提取最佳工艺条件。【方法】采用均匀设计法考察微波功率、微波辐射时间、溶剂用量、浸泡时间、萃取温度等参数对提取洋金花干膏、总生物碱、东莨菪碱效果的影响;采用酸性染料比色法、高效液相色谱法分别测定洋金花总生物碱、东莨菪碱的含量，用质量法测定干浸膏得率。【结果】洋金花微波提取的最佳工艺条件是用药材10倍量的体积分数为75%乙醇浸泡2.0h，在功率为730W，温度为65℃的微波条件下连续辐射25min。【结论】与浸渍法相比，微波提取在提高生产效率和节省溶剂方面占有优势。
关键词: 洋金花/生产和制备; 洋金花/化学; 总生物碱/分析; 东莨菪碱/分析; 微波提取
洋金花为茄科植物白曼陀罗Datura metel L.的干燥花，具有麻醉、解痉、镇静、镇痛等功效。其主要成分是莨菪烷型生物碱，其中以东莨菪碱为主、莨菪碱次之，还有阿托品等 ［1］ 。它们都具有强烈的生理活性 ［2］ 。
对于洋金花中有效成分的提取，一般采用传统的浸渍方式 ［3］ 。本实验采用一种新的提取工艺―――微波提取法，通过均匀设计考察微波功率、微波辐射时间、溶剂用量、浸泡时间、提取温度等参数对提取效果的影响，以洋金花中干浸膏得率、总生物碱纯度、东莨菪碱纯度为指标，优选出洋金花有效成分的微波提取最佳工艺条件。
1 材料
1.1 仪器 UV-2201型紫外-可见分光光度计（日本岛津）;Waters551-966高效液相色谱仪（HPLC，美国Waters公司）;HWC3L-1型微波反应器（广州华园微波科技有限责任公司）。
1.2 药材与试剂 洋金花（购自广东省药材公司），经广东省药物研究所张电光副主任药师鉴定，为茄科植物白曼陀罗Datura metel L.的干燥花;硫酸阿托品对照品、氢溴酸东莨菪碱对照品（供含量测定用，批号依次为0040-9109、100049-200308），购自中国药品生物制品检定所;甲醇为色谱纯;溴甲酚绿、邻苯二甲酸氢钾为化学纯，其他试剂均为 分析纯。
1.3 溶液的配制
1.3.1 硫酸阿托品对照品溶液 取103℃干燥至恒重的硫酸阿托品10mg，精密称定，置100mL量瓶中，加蒸馏水溶解定容到刻度，即得。
1.3.2 氢溴酸东莨菪碱对照品溶液 取103℃干燥至恒重的氢溴酸东莨菪碱10mg，精密称定，置50mL量瓶中，加甲醇溶解定容到刻度，即得。
1.3.3 0.5g/L溴甲酚绿溶液 精密称取溴甲酚绿50mg，邻苯二甲酸氢钾1.021g，加0.2mol/L氢氧化钠溶液6.0mL使溶解，再加水稀释至100mL，摇匀，必要时滤过，即得。
2 方法与结果
2.1 总生物碱含量测定方法 ［4］
2.1.1 酸性染料分光光度法标准曲线的制备 精密吸取硫酸阿托品对照品溶液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mL，分别置于已精密加入氯仿10.0mL的分液漏斗中，各加0.5g/L酸性染料溴甲酚绿溶液3.0mL，用蒸馏水补充至体积相等，振摇提取2min，静置20min，分取氯仿层溶液，加少量无水硫酸钠作脱水剂。取另一已精密加入氯仿10.0mL的分液漏斗，精密加入蒸馏水1.0mL，同法制成空白对照溶液，于波长（420±1）nm处测定吸收值，求得回归方程Y=0.0582X+0.0048，r=0.9999，表明硫酸阿托品在20～100μg范围内呈良好的线性关系。
2.1.2 精密度试验 精密吸取上述硫酸阿托品对照品溶液0.6mL各6份，按2.1.1项下操作，分别测定吸收值，结果相对标准差（RSD）s R =1.16%。
2.1.3 稳定性试验 按2.1.2项下操作，分别在0、1、2、3、4、5h测定吸收值，结果s R =0.99%，表明在5h内稳定。
2.1.4 加样回收试验 取同一批号样品5份，每份0.2g，精密称定，分别加入一定量的硫酸阿托品对照品，按2.1.2项下方法测定，结果见表1。 2.1.5 样品测定 精密称取干浸膏样品0.2g，加蒸馏水10mL振摇使溶解，调节pH值至2～3，滤过，滤液用氨试液调pH值至9～10，再用氯仿提取4次，每次10mL，分取氯仿液置50mL量瓶中，加氯仿定容至刻度，摇勺，制备成供试品溶液;再精密取供试品溶液1.0mL，按2.1.2项下操作，测定吸收值，计算总生物碱含量。
　2.2 东莨菪碱的含量测定方法 ［5］
2.2.1 HPLC色谱条件 色谱柱为Dikma diamonsil，C 18 柱（200mm×4.6mm）;流动相为甲醇-0.02mol/L醋酸钠溶液（含体积分数为0.02%的三乙胺、0.3%四氢呋喃，用醋酸调pH至6.86），体积比为60∶40;检测波长215nm;流速1mL/min;柱温40℃;氢溴酸东莨菪碱的保留时间为11.87min。表1 硫酸阿托品回收率2 因数与水平
　2.2.2 样品测定 取本品研细，精密称取粉末约3g，加甲醇50mL，超声1h，滤过，滤液蒸干，残渣加0.5mol/L醋酸溶液10mL使溶解，置分液漏斗中，用氯仿提取2次，每次10mL，弃去氯仿层;水层用0.5mol/L NaOH调pH值至9～10，用氯仿提取4次（15、10、10、10mL），合并提取液，蒸干，残渣加甲醇使溶解，置5mL量瓶，用甲醇稀释至刻度，即得。分别精密吸取对照品溶液与供试品溶液各20μL注入液相色谱仪中分析，得回归方程Y=10 7 X-7375.4，r=1，计算东莨菪碱含量。 　 2.3 微波萃取法及工艺优化
2.3.1 均匀试验与结果 ［6］ 称取洋金花（切碎约2～3cm）100g，以体积分数为75%乙醇为溶媒，浸泡一段时间后置微波设备中连续进行微波辐射提取，采用均匀设计法以微波功率（W 微波 ，X 1 ）、微波辐射时间（t 辐射 /min，X 2 ）、溶剂用量（75%乙醇体积的倍数，X 3 ）、浸泡时间（t 浸泡 /h，X 4 ）、提取温度（t 提取 /℃，X 5 ）等参数作为考察因数（表2），按表3进行试验，将提取液滤去残渣，回收乙醇，水浴蒸干得干膏，真空低温（45℃）干燥至恒重，再精密称定;并按2.1.5和2.2.2样品测定项下操作，测定吸收值，计算干浸膏中总生物碱纯度及东莨菪碱纯度，结果见表3。表3 U 15 （15 5 ）实验设计及结果
2.4 验证实验
采用均匀设计法优选出的条件制备3批样品，测定干膏量，并按2.1.5和2.2.2样品测定项下操作，测定吸收值，计算总生物碱含量及东莨菪碱含量，结果Y 1 =14.57（N=3），Y 2 =2.62（N=6），Y 3 =2.09（N=6），综合评分Y=117.91。综合评分、干膏中总生物碱及东莨菪碱纯度均高于优化前。
2.5 对比实验
称取洋金花（切碎约2～3cm）100g，以体积分数为75%乙醇为溶媒，浸渍一段时间，将提取液滤去残渣，回收乙醇，水浴蒸干得干膏，真空低温（t=45℃）干燥至恒重，再精密称定;并按2.1.5和2.2.2样品测定项下操作，测定吸收值，计算干浸膏中总生物碱纯度及东莨菪碱纯度。所得结果与2.4验证实验结果进行比较，结果见表4。表4 浸渍法与微波提取工艺的比较
　3 讨论
采用酸性染料法测定洋金花中总生物碱，依据文献选用0.5g/L溴百里香酚蓝作染料 ［4］ ，染色样品稳定性差，后改用0.5g/L酸性溴甲酚绿染料，染色样品在5h内稳定。试验中发现，酸性染料的杂质对样品溶液的稳定性有影响，配制酸性染料时，需用氯仿先除去杂质;另外，水分也影响染色样品溶液稳定性，分取氯仿层时须加少量无水硫酸钠作吸水剂。
采用均匀设计法优化筛选微波提取洋金花的条件，观察到所涉及的工艺参数彼此间有交互作用。通过验证实验，虽然干膏得率低于未优化，但在对洋金花的干膏得率、总生物碱及东莨菪碱的纯度指标进行综合考虑的前提下，发现优化筛选结果的综合评分较均匀设计表中的其他数据高。说明借助于均匀设计，可以减少试验次数，指导实验有效地进行。
微波提取是颇具发展潜力的一种新的提取技术，本试验将微波提取洋金花所得结果与浸渍法相比，干膏得率略高，干膏中总生物碱和东莨菪碱的纯度略低，但是微波提取洋金花提取时间短，溶剂用量少、操作简单方便，因此从提高效率和节省溶剂方面考虑，微波提取洋金花明显优于浸渍法。但应认识到，微波提取是一种新的提取工艺，应用于大生产提取洋金花，还须对其提取物进行安全性、等效性研究，如此才有利于该技术的推广。
　参考文献:
［1］江苏新医学院编.中药大辞典（下册）［M］.上海:上海科学技术出版社，1993:1719.
［2］何丽娅，玉梅娟，李映红，等.洋金花总生物碱抗氧化作用的实验研究［J］.中药药理与临床，1994（3）:32.
［3］朱月琴，殷放宙，张弦.洋金花总生物碱提取工艺研究［J］.中成药，2000（10）:78.
［4］金斌，金蓉鸾，何宏贤.酸性染料比色法测定洋金花药材中总生物碱的含量［J］.中国中药杂志，1995，20（11）:651.
［5］陆霞，李华，阮桂平.心宝丸中硫酸阿托品与氢溴酸东莨菪碱的含量测定［J］.中药材，2002，25（5）:353.
［6］方开泰.均匀设计与均匀设计表［M］.北京:中国科学出版社，1994:250.