姜黄中姜黄素的正交提取工艺研究

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  (1.天津太平洋制药有限公司,天津 300385;2.天津市康瑞药业有限公司,天津 300308)
  摘要:目的 采用正交试验法,优选姜黄中姜黄素的最佳提取工艺。方法 以姜黄素为对照品,采用HPLC法进行测定,以提取液中姜黄素含量作为考查指标,通过单因素试验研究了乙醇浓度对提取效果的影响,利用正交试验法优化最佳提取工艺条件。结果 影响姜黄姜提取的主要因素是液料比与回流提取次数,正交试验结果表明最佳提取工艺参数为:液料比为1:8,90 %乙醇回流提取3次,提取2h/次。在此实验条件下,姜黄姜黄素的提取率为 1.36 %。结论 采用正交试验-回流提取工艺,能有效提高姜黄姜黄素的提取效率,具有良好的应用前景。
  关键词:提取;姜黄;姜黄素
  姜黄为姜科植物姜黄的根茎,姜黄的主要化学成分为姜黄素类和挥发油,此外还含有糖类、甾醇类及微量元素等。其中姜黄素类是以醇溶性二苯基庚烃类化合物姜黄素、脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素等 3 种组分的混合物,其结构式如下。姜黄素是一种较理想的天然色素,也是姜黄发挥药理作用的主要成分。有研究表明,姜黄素具有利胆、抗癌、抗炎、防止衰老和延年益寿等多方面药理作用[1]。目前姜黄素提取常见的方法有碱水提取法和酶法等[2],这些提取工艺中存在着操作过程复杂、不易控制和不宜工业化大生产等缺点。笔者研究以提取时间、提取次数为因素,确定正交试验考查范围筛,选出优化工艺条件;该工艺具有高收率、操作简单,并避免了碱水提取法由于反应条件剧烈而造成色素的破坏以及酶提取法的复杂工艺,适合工业化大生产。
  1 材料
  岛津LC-20 AT型高效液相色谱仪器(日本岛津公司),HH-2型数显恒温水浴锅(河南石予华仪器有限公司),FA 1004型万分之一分析天平(上海精科天平)。
  姜黄药材购于河北安国药市,50℃干燥备用;其他试剂均为分析纯或色谱纯。
  2 结果
  2.1色谱条件色谱柱 Hypersil C18柱(4.6mm×200mm);流动相:甲醇-水(冰醋酸5%)(72:28);检测波长:425nm,柱温:40℃;流速:1.0mL·min-1;进样量:10μL。
  2.2对照品溶液的制备 精密称取姜黄素对照品,加甲醇制成0.05mg·mL-1的溶液,0.45μm微孔滤膜滤过即得。
  2.3供试品溶液的制备 取姜黄色素粉末(过三号筛)约0.1 g,精密称定,置具塞锥形瓶中,精密加入甲醇25mL,称定重量,加热回流1h,放冷,再称定重量,用甲醇补足减失的重量,摇匀,0.45μm微孔滤膜滤过,取续滤液,即得。
  2.4线性关系的考察 精密吸取对照品溶液,用甲醇稀释成 0.0918750,0.1837500,0.36750
  00,0.7350000,1.4700000 mg·min-1的溶液。精密吸取上述不同浓度的对照品溶液各10 μL,按 2.1.1色谱条件测定峰面积。以对照品量(μg)为横坐标,峰面积积分值为纵坐标,得回归方程为Y=881.54x +15.571,r=0.9997。结果表明,姜黄素在0.0918750~1.47μg呈良好的线性关系。
  2.5精密度实验 取姜黄生品粗粉,按供试品溶液制备方法制备,在上述色谱条件下,重复进样6次,测得测得姜黄素面积RSD=0.56%。表明姜黄素精密度良好。
  2.6稳定性试验 姜黄素溶液分别在0、2、4、6、8、10、24h进样,测定峰面积积分值,计算姜黄素RSD值为1.12%。结果表明姜黄素在24h内稳定性良好。
  2.7重复性实验 取同一姜黄生品粗粉6份各约0.1g,精密称定,按照2.2.3供试品溶液制备方法制备,进样,测定姜黄素的含量,分别为1.60%,1.71%,1.65%,1.73%,1.69%,1.66%,平均含量为1.67%,RSD为2.55%(n=6)。结果表明此法重复性良好。
  2.8加样回收实验 取已知含量的姜黄素粉末约0.05g,精密称定,加入姜黄素对照品适量,按供试品溶液制备方法制备,测定其含量,计算回收率为97.63%,RSD为1.27%(n=6)。结果表明此法加样回收率良好。
  2.9提取溶剂的选择 称取姜黄素药材5g,精密称定,分别用蒸馏水和10%、30%、50%、70%、90%、95%的乙醇作为提取溶剂,料液比1:8,回流提取2h,过滤并离心,取上清液70%乙醇定容至250mL量瓶中,分别吸取20mL,于水浴上蒸干,甲醇溶解并定容至25 mL量瓶中,得供试品溶液。0.45 μm微孔滤膜滤过,按2.1色谱条件进样,测定姜黄素含量。结果见表1。 用乙醇作为溶剂提取姜黄素,醇提液中姜黄素含量明显高于水提液, 其中90%乙醇提取液中姜黄素含量最高,故以90%乙醇作为姜黄素的提取溶剂。
  2.10 正交试验设计方案 选择料液比(A)、提取时间(B)、提取次数(C)作为参考因素,以姜黄素的含量作为评价指标,用L9(34)正交设计表安排试验。见表2。
  2.11正交试验供试品的制备与测定 称取姜黄药材5g,根据表2按L9(34) 正交设计表安排试验,用90%乙醇回流提取,过滤合并滤液,离心,取上清液90%乙醇定容至250mL,分别吸取提取液20mL,水浴蒸干,甲醇溶解并定容至25mL,0.45 μm微孔滤膜滤过,按1.3.1色谱条件进样,以峰面积计算,得各组实验中姜黄素含量。见表3。
  由表3正交实验结果中的极差分析可知,A>C>B,即对姜黄中姜黄素的提取率影响为液料比>回流次数>提取时间。再由K值进行分析,得知姜黄中姜黄素的最佳提取工艺为A2B2C3,即称取姜黄药材5 g, 液料比为1:8,90 %乙醇回流提取3次,提取2h/次。
  2.12最优提取工艺验证实验 称取姜黄素5g,按上述所得最佳工艺条件,验证3次,结果姜黄素含量分别为13.68、13.57和13.61 mg·g-1,RSD为0.41%,表明验证试验结果与正交试验结果一致,该提取工艺基本稳定。
  参考文献:
  [1]刘立民,常喜,王伟华,等. 姜黄素对前列腺癌PC-3M细胞抗侵袭作用的研究[J]. 中国实验诊断学,2006,10(9):1085-1087.
  [2]黄灵芝,李丽峰,董君英.大孔树脂提取纯化姜黄素的研究[J].精细化工中间体,2007,37(5):24-26.
  编辑/哈涛

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