黔產(chǎn)莪術(shù)中揮發(fā)油和姜黃素最佳提取工藝研究*

許政旭，羅 俊，潘年松，朱詩國，劉英波

(1.貴陽醫(yī)學(xué)院藥理教研室，貴州 貴陽 550004； 2.遵義醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校，貴州 遵義 563002)

黔產(chǎn)莪術(shù)中揮發(fā)油和姜黃素最佳提取工藝研究*

許政旭1，羅 俊1，潘年松2，朱詩國1，劉英波2

(1.貴陽醫(yī)學(xué)院藥理教研室，貴州 貴陽 550004； 2.遵義醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校，貴州 遵義 563002)

目的：優(yōu)選黔產(chǎn)莪術(shù)中揮發(fā)油和姜黃素的最佳提取工藝。方法: 以莪術(shù)中提取揮發(fā)油的體積和姜黃素的含量為指標(biāo)，根據(jù)單因素實驗結(jié)果，采用L9(34) 正交表設(shè)計提取工藝。結(jié)果: 揮發(fā)油提取影響最大的因素是提取時間，最佳提取工藝是藥材粉碎粒徑(0.2±0.1 ) cm，加5倍量水浸泡6 h，提取8 h，100g藥材的揮發(fā)油收率是1.2 mL。對姜黃素含量影響較大的提取因素是乙醇的體積分數(shù)，最佳提取工藝是提取揮發(fā)油后的藥渣加5倍量體積分數(shù)950 mL/L 的乙醇，提取2次， 每次2 h。結(jié)論: 建立了合理可行的黔產(chǎn)莪術(shù)揮發(fā)油和姜黃素的提取工藝。

黔產(chǎn)莪術(shù)；揮發(fā)油；姜黃素；工藝;藥學(xué)

莪術(shù)為姜科植物蓬莪術(shù)(CurcumaphaeocaulisVal)、廣西莪術(shù)(CurcumaKwangsiensisS.G.Lee et C.F.Liang)或溫郁金 (CurcumawenyujinY.H.Chen et C.Ling)的干燥根莖[1]。莪術(shù)中主要含有揮發(fā)油、姜黃素以及多糖類成分，揮發(fā)油中主要含有倍半萜類物質(zhì)，被確定的有莪術(shù)醇、吉馬酮、莪術(shù)二酮、莪術(shù)烯、莪術(shù)內(nèi)酯等有效成分[2]。《中國藥典》2010版一部中規(guī)定莪術(shù)中揮發(fā)油的含量不少于1.5%(mL/g)、飲片中揮發(fā)油含量不少于1.0%[1]。莪術(shù)中姜黃素在乙醇中有較好的溶解性[3]，是莪術(shù)中降血脂、抗氧化、抗炎的主要有效成分[4]。莪術(shù)化學(xué)成分的研究多集中于其揮發(fā)油和姜黃素[3-6]。黔產(chǎn)莪術(shù)為從四川崇州引種的莪術(shù)種子，在遵義市湄潭縣種植，經(jīng)遵義醫(yī)藥高等?？茖W(xué)校劉英波副教授鑒定為廣西莪術(shù)(CurcumaKwangsiensisS.G.Lee et C.F.Liang)。本實驗主要通過正交設(shè)計試驗方法，擬優(yōu)選出揮發(fā)油和姜黃素的最佳提取工藝條件，為黔產(chǎn)莪術(shù)的進一步開發(fā)利用提供一定的理論基礎(chǔ)和工藝參考。

1 藥品、試劑與儀器

黔產(chǎn)莪術(shù)，采集自遵義市湄潭縣；姜黃素對照品(批號110823-201004)、呋喃二烯(批號111824-201102)、吉馬酮(批號111665-201103)，均為供含量測定用對照品，購自中國藥品生物制品檢定所；色譜乙腈，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品，批號20141108；娃哈哈純凈水，杭州娃哈哈純凈水有限公司產(chǎn)品；其余試劑均為分析純。Aglient 1100型高效液相色譜儀(二極管陣列檢測器),自動進樣器，Promosil C18(4.6 mm× 250 mm，5 μm)色譜柱，美國Aglient公司產(chǎn)品；XS 205型萬分之一電子天平，瑞士梅特勒-托利多科學(xué)儀器公司產(chǎn)品； 98-1-C型數(shù)字控溫電熱套，天津市泰斯特儀器有限公司產(chǎn)品；電子天平，上海市岡電子有限公司產(chǎn)品 ；HHW 21.420恒溫水浴箱，北京長源實驗設(shè)備廠產(chǎn)品；GZX-9097MBE電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠產(chǎn)品。

2 方法與結(jié)果

分別稱取1kg鮮莪術(shù)3份，于76 ℃烘箱中烘干至恒重，稱量質(zhì)量分別為250 g，260 g，293 g；1 kg莪術(shù)烘干后平均質(zhì)量是268 g，即100 g鮮品相當(dāng)于26.8 g干品莪術(shù)。

2.1 揮發(fā)油的提取和含量測定

2.1.1 工藝流程

稱取100 g切成一定粒徑的鮮黔產(chǎn)莪術(shù)，加適量蒸餾水提取揮發(fā)油，從出油到停止一定時間后記錄出油量在0.4～1.2 mL，折成干品后出油率為1.48%～4.44%(mL/g)。

2.1.2 正交試驗設(shè)計

根據(jù)預(yù)試驗的試驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)影響莪術(shù)揮發(fā)油提取的主要因素有提取時間A、溶劑倍數(shù)B、浸泡時間C、和藥材粒度D。以出油體積為指標(biāo)，選用L9(34)正交表對上述4個因素進行綜合考察，探討莪術(shù)揮發(fā)油提取的最佳工藝條件。

表1 正交實驗因素水平表

2.1.3 正交試驗結(jié)果

莪術(shù)油的正交實驗結(jié)果和方差分析分別見表2、表3。

表2 莪術(shù)油正交實驗結(jié)果

以極差最小的C列為空白列，對其他因素進行方差分析，結(jié)果見下表3。

表3 揮發(fā)油試驗的方差分析結(jié)果

注：F0.05(2，2)=19.00，* 差別有統(tǒng)計學(xué)意義。

由試驗結(jié)果和方差分析顯示，影響提取的主次因素為A>D>B>C，即提取時間>藥材粒徑>溶劑倍數(shù)>浸泡時間。由正交試驗結(jié)果優(yōu)選出的黔產(chǎn)莪術(shù)中揮發(fā)油的最佳提取工藝是A3B1C2D3，因此最佳提取工藝條件是：藥材粉碎粒徑為(0.2±0.1) cm，加5倍量水，浸泡6 h，提取8 h。

2.1.4 揮發(fā)油的含量測定

色譜條件：色譜柱Promsil C18(4.6 mm×250 mm，5 μm)，流動相A為乙腈，流動相B為水，進行梯度(梯度見表4)洗脫，流速1 mL/min，柱溫35 ℃，檢測波長216 nm，進樣體積5 μL。

表4 流動相梯度洗脫表

對照品溶液的制備：分別精密稱取吉馬酮1.62 mg 和呋喃二烯4.47 mg，加入甲醇定容至50 mL量瓶中，制成吉馬酮0.032 4 g/L、呋喃二烯0.069 4 g/L 的混合溶液，作為對照品溶液。

供試品溶液的制備：取揮發(fā)油約10 mg，精密稱定，置25 mL的量瓶中，加無水乙醇至刻度，搖勻、濾過，取續(xù)濾液即得。

含量測定：分別精密吸取對照品溶液和供試品溶液各5 μL，注入液相色譜儀，測定峰面積，計算揮發(fā)油中吉馬酮和呋喃二烯的百分含量。結(jié)果：吉馬酮9.583%，呋喃二烯12.180%，均符合2010版《中國藥典》莪術(shù)油中吉馬酮(≥7.5%)和呋喃二烯(≥10.0%)[1]388的要求。對照品和樣品色譜見圖1、圖2。

1.吉馬酮; 2.呋喃二烯圖1 對照品的HPLC色譜圖

1.吉馬酮; 2.呋喃二烯圖2 供試品的HPLC色譜圖

2.2 姜黃素的提取和含量測定

2.2.1 工藝流程

取200 g去油莪術(shù)渣，按不同的乙醇提取參數(shù)進行試驗，提取液過濾，合并濾液，濃縮成浸膏，參照《中國藥典》 2010版一部姜黃中姜黃素含量測定方法進行測定[1]247。

2.2.2 正交試驗設(shè)計

結(jié)合成分性質(zhì)及生產(chǎn)實際，選擇乙醇體積分數(shù)、乙醇用量、提取次數(shù)、提取時間為因素, 選用L9(34)因素水平表的正交試驗，各因素水平見表5。分別取9 份去油莪術(shù)樣品各200 g,以表6的9 種工藝條件組合進行乙醇回流提取，提取液減壓回收乙醇后濃縮成稠膏，即得正交試驗樣品1～9。

表5 正交設(shè)計因素水平表

2.2.3 正交試驗樣品中姜黃素的含量測定

色譜條件：色譜柱Promosil C18(4.6 mm×250 mm，5 μm)，以乙腈—40 mL/L冰乙酸(48∶52)為流動相，流速1.0 mL/min，檢測波長430 nm，柱溫35 ℃。

對照品溶液的制備：精密稱取姜黃素對照品5.44 mg，加入甲醇定容至50 mL容量瓶中，精密量取1 mL至10 mL容量瓶中定容，制成10.88 mg/L的溶液，即得。

供試品溶液的制備和測定：精密稱取2.2.2中的樣品稠膏各約1 g，至100 mL錐形瓶中，精密加入甲醇25 mL，搖勻，密塞，稱定質(zhì)量，超聲處理1 h，放冷，甲醇補足減失的質(zhì)量，搖勻，濾過，取續(xù)濾液作為供試品溶液。分別精密量取對照品溶液和供試品溶液各10 μL，注入液相色譜儀，計算樣品中姜黃素的含量，結(jié)果見表6，對照品和樣品的色譜圖，見圖3～12。

圖3 姜黃素對照品HPLC色譜圖

圖4 姜黃素樣品1 HPLC色譜圖

圖5 姜黃素樣品2 HPLC色譜圖

圖6 姜黃素樣品3HPLC色譜圖

圖7 姜黃素樣品4 HPLC色譜圖

圖8 姜黃素樣品5 HPLC色譜圖

圖9 姜黃素樣品6 HPLC色譜圖

圖10 姜黃素樣品7 HPLC色譜圖

圖11 姜黃素樣品8 HPLC色譜圖

圖12 姜黃素樣品9 HPLC色譜圖

2.2.4 正交試驗結(jié)果

姜黃素的正交試驗結(jié)果和方差分析分別見表6和表7。

表6 姜黃素正交實驗結(jié)果

表7 姜黃素方差分析表

注：F0.05(2,2)=19.00，* 差別有統(tǒng)計學(xué)意義。

由試驗結(jié)果和方差分析可知，影響姜黃素提取的主次因素為A>C>D>B，即乙醇體積分數(shù)>提取次數(shù)>提取時間>乙醇用量。莪術(shù)中姜黃素的最佳提取工藝是A3B1C2D3，最佳工藝的提取條件是950 mL/L乙醇，5倍溶劑，提取2次，每次2 h。

3 討 論

本研究建立了黔產(chǎn)莪術(shù)中莪術(shù)油和姜黃素的四因素提取工藝和含量測定。影響莪術(shù)油提取的主要因素是提取時間>藥材粒徑>溶劑倍數(shù)>浸泡時間；按最佳提取工藝提取的莪術(shù)油符合《中國藥典》2010版有關(guān)規(guī)定；最佳提取工藝是藥材粉碎粒徑為(0.2±0.1) cm，加5倍量水，浸泡6 h，提取8 h，與文獻報道相近[7]。影響莪術(shù)中姜黃素的提取因素是乙醇體積分數(shù)>提取次數(shù)>提取時間>溶劑倍數(shù)；最佳提取工藝是提取揮發(fā)油后的莪術(shù)藥渣加5倍 950 mL/L的乙醇，提取2次，提2 h。本研究結(jié)果顯示：引種種植的黔產(chǎn)莪術(shù)揮發(fā)油含量和揮發(fā)油中吉馬酮、呋喃二烯等主要成分含量均符合《中國藥典》2010版一部中莪術(shù)和莪術(shù)油項下有關(guān)規(guī)定，說明黔產(chǎn)莪術(shù)可以作為藥材使用。另外，本研究建立了從提取莪術(shù)油后的藥渣中提取姜黃素的最佳提取工藝，可為黔產(chǎn)莪術(shù)的綜合開發(fā)、利用提供參考。

[1]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典：一部[M].北京:中國醫(yī)藥科技出版社，2010:257-258，388，247-248.

[2]展曉日，曾昭武，孟凡莉，等.莪術(shù)油藥學(xué)研究進展[J].杭州師范大學(xué)學(xué)報,2011,10(5):454-458.

[3]謝輝，陸兔林，毛春芹.正交法優(yōu)化莪術(shù)中姜黃素提取工藝研究[J].中成藥，2004,6(7):593-595.

[4]孫靜,孫艷濤,張振秋.中藥莪術(shù)中姜黃素、去甲氧基姜黃素、雙去甲氧基姜黃素的含量測定[J].中國醫(yī)院藥學(xué)雜志,2010,30(8):714-716.

[5]宋愛莉,殷玉琨.莪術(shù)油干預(yù)治療腫瘤的研究及應(yīng)用概況[J].山東中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報,2008,32(2):172-174.

[6]宋愛莉，許振國.莪術(shù)油對大鼠乳腺癌癌前病變組織中VEGF mRNA表達的影響[J].中華中醫(yī)藥學(xué)刊,2012,30(4):679-681.

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(編輯 陶 珠)

1001-6910(2015)07-0055-04 ·藥學(xué)研究·

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10.3969/j.issn.1001-6910.2015.07.28

羅俊，教授，724730885@qq.com

貴州省廳校聯(lián)合項目(黔科合LG字[2011]006號)；貴州省社會發(fā)展項目(黔科合SY(2008)3027號)

2015-02-03；

2015-04-17