李艷萍 張立虎 吳紅雁 趙林果 蕭 偉
(1.江蘇醫(yī)藥職業(yè)學院藥學院, 江蘇 鹽城224005; 2.江蘇醫(yī)藥職業(yè)學院生物技術研究院, 江蘇鹽城224005; 3.南京林業(yè)大學化學工程學院, 江蘇 南京210037; 4.江蘇康緣藥業(yè)股份有限公司, 江蘇連云港222001)
銀杏為裸子植物,是地球上唯一幸存的銀杏科銀杏屬物種,又稱為“活化石”,在我國江蘇、山東等地大面積種植[1],其葉和果實有較強的藥用價值,具有斂肺氣、平喘咳、止帶濁等功效,目前以前者開發(fā)尤為突出,已從中分離得到50 余種黃酮、8 種內(nèi)酯、5 種有機酸和聚異戊烯醇等成分,其標準提取物要求總黃酮質(zhì)量分數(shù)不低于24%[2],總內(nèi)酯質(zhì)量分數(shù)不低于6%。
銀杏黃酮具有擴張血管、保護心肌、抗血管粥狀硬化等作用,以及抗氧化、抗炎、清除自由基、延緩衰老、抗腫瘤等活性[3?8];銀杏內(nèi)酯B 是天然產(chǎn)物中最好的血小板活化因子(PAF)拮抗劑,對中樞神經(jīng)、心血管系統(tǒng)具有保護作用,對過敏反應、內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)也有調(diào)節(jié)活性[9?14],它們均廣泛應用于相關藥品、保健品的開發(fā)中。在提取銀杏葉中總黃酮、總內(nèi)酯時,常采用溶劑萃取法、CO2超臨界流體萃取法[15]、超聲波提取法[16]、柱色譜法[17],而企業(yè)在生產(chǎn)過程中常采用樹脂法,但兩者極性上有重疊而難以同時完成;有的企業(yè)采用活性炭制備總內(nèi)酯后,總黃酮、活性炭作為工業(yè)垃圾被廢棄,造成資源浪費,故本實驗優(yōu)化這2 種成分的同步提取工藝。
Agilent 1260 Series 型高效液相色譜儀(美國Agilent 公司);Alltech 2000ES 型蒸發(fā)光散射檢測器(美國奧泰公司);SB?2000 型真空旋轉蒸發(fā)儀(上海愛朗儀器有限公司);HH?4 型數(shù)顯恒溫水浴鍋(常州國華電器有限公司);KH3200B型超聲波清洗器(昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司);BS?124S型電子天平[賽多利斯科學儀器(北京)有限公司]。銀杏葉粉由江蘇康緣藥業(yè)股份有限公司提供,產(chǎn)地江蘇邳州(過100 目篩),經(jīng)江蘇醫(yī)藥職業(yè)學院宋建平教授鑒定為正品。銀杏內(nèi)酯A、B、C 及白果內(nèi)酯對照品(南京紫竹生物科技有限公司);槲皮素、山柰酚、異鼠李素、山柰素對照品(成都曼思特生物科技有限公司)。四氯化碳、乙酸乙酯、正己烷、無水乙醇(南京化學試劑股份有限公司)。
2.1 總黃酮、總內(nèi)酯粗品分離 見圖1。
圖1 總黃酮、總內(nèi)酯粗品分離流程
2.2 供試品溶液制備
2.2.1 總黃酮 取粗品溶液(含總黃酮約5 mg,5 mL 甲醇溶解)100 μL,25%鹽酸甲醇(1 ∶4)溶液稀釋至1 mL,70 ℃水浴中酸水解2 h,0.22 μm 微孔濾膜過濾,即得。
2.2.2 總內(nèi)酯 取粗品溶液(含總內(nèi)酯約5 mg,5 mL 甲醇溶解)100 μL,甲醇稀釋至1 mL,超聲(200 W、100 kHz)10 min,0.22 μm 微孔濾膜過濾,即得。
2.3 總黃酮含有量測定
2.3.1 色譜條件 Agilent Eclipse XDB?C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動相甲醇?水,梯度洗脫,程序見表1;體積流量0.8 mL/min;柱溫30 ℃;檢測波長360 nm;進樣量10 μL;運行時間33 min。理論塔板數(shù)不低于2 500。
表1 梯度洗脫程序
2.3.2 對照品溶液制備 精密稱取槲皮素、山柰酚、異鼠李素對照品適量,置于10 mL 棕色量瓶中,甲醇定容,即得(各成分質(zhì)量濃度分別為420、420、380 μg/mL)。
2.3.3 線性關系考察 精密吸取對照品溶液0.5、1、1.5、2、2.5 mL,置于5 個10 mL 量瓶中,甲醇定容至10 mL,在“2.3.1” 項色譜條件下進樣測定3 次。以溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(X),峰面積為縱坐標(Y)進行回歸,得槲皮素、山柰酚、異鼠李素方程分別為Y=23 847X-526.66(R2=0.999 7)、Y=25 922X-552.3(R2=0.999 7)、Y=22 085X-440.49(R2=0.999 8),分別在21~100、21~100、19~95 μg/mL 范圍內(nèi)線性關系良好。
2.3.4 測定結果 吸取萃取后的供試品溶液適量,水解后在“2.3.1” 項色譜條件下進樣測定,按2015 年版《中國藥典》 方法計算溶液中總黃酮含有量[(槲皮素含有量+山柰酚含有量+異鼠李素含有量)×稀釋倍數(shù)×2.51],再進一步計算銀杏葉中其含有量[(供試品溶液中總黃酮含有量×總體積/藥材總質(zhì)量)×100%]。
2.4 總內(nèi)酯含有量測定
2.4.1 色譜條件 Agilent Eclipse XDB?C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動相甲醇?水(33 ∶67);柱溫35 ℃;進樣量20 μL,運行時間50 min;Alltech 2000ES 蒸發(fā)光散射檢測器(ELSD);漂移管溫度100 ℃;載氣體積流量2.2 L/min。理論塔板數(shù)不低于2 500。
2.4.2 對照品溶液制備 精密稱取銀杏內(nèi)酯A、銀杏內(nèi)酯B、銀杏內(nèi)酯C、白果內(nèi)酯對照品適量,置于10 mL 棕色量瓶中,甲醇定容,即得(各成分質(zhì)量濃度分別為720、490、520、780 μg/mL)。
2.4.3 線性關系考察 取對照品溶液0.5、1、1.5、2、2.5 mL,甲醇稀釋定容至10 mL,在“2.3.1” 項色譜條件下進樣測定3 次。以溶液質(zhì)量濃度對數(shù)值為橫坐標(X),峰面積對數(shù)值為縱坐標(Y)進行回歸,得白果內(nèi)酯、銀杏內(nèi)酯A、銀杏內(nèi)酯B、銀杏內(nèi)酯C 方程分別為Y=0.967 1X+7.173(R2=0.999 8)、Y=1.451 9X+6.873 6(R2=0.999 2)、Y=1.578 7X+6.726 9(R2=1)、Y=1.034 5X+6.969 4(R2=0.999 9),分別在36~180、24.5~122.5、26~130、39~195 μg/mL 范圍內(nèi)線性關系良好。
2.5 HPLC 分析 見圖2~3。采用2015 年版《中國藥典》方法,測得總黃酮粗品萃取后槲皮素、山柰酚、異鼠李素總質(zhì)量分數(shù)約為79.46%,而正交試驗時藥材中其范圍約為0.544%~0.708%;采用歸一化法,測得總內(nèi)酯粗品萃取后銀杏內(nèi)酯A、B、C 及白果內(nèi)酯總質(zhì)量分數(shù)約為93.36%,而正交試驗時藥材中其范圍約為0.100%~0.340%。
圖2 總黃酮HPLC 色譜圖
圖3 總內(nèi)酯HPLC 色譜圖
2.6 單因素試驗 固定料液比1 ∶20,乙醇體積分數(shù)50%,提取次數(shù)1 次,考察提取時間1、1.5、2、2.5、3 h 對提取效果的影響;固定提取時間2 h,乙醇體積分數(shù)50%,提取時間2 h,考察料液比1 ∶10、1 ∶15、1 ∶20、1 ∶25、1 ∶30 對提取效果的影響;固定提取時間2 h,料液比1 ∶20,提取次數(shù)1 次,考察乙醇體積分數(shù)30%、40%、50%、60%、70%對提取效果的影響;固定提取時間2 h,料液比1 ∶20,乙醇體積分數(shù)50%,考察提取次數(shù)1、2、3 次對提取效果的影響。
2.7 正交試驗 在單因素試驗基礎上,選擇提取時間(A)、料液比(B)、乙醇體積分數(shù)(C)、提取時間(D)作為影響因素,總黃酮、總內(nèi)酯含有量作為評價指標,計算綜合評分,公式為綜合評分=0.5W1/W1max+0.5W2/W2max(W1為總黃酮測得含有量,W1max為總黃酮最大含有量,W2為總內(nèi)酯測得含有量,W2max為總內(nèi)酯最大含有量),設計L9(34)正交試驗優(yōu)化提取工藝。因素水平見表2,結果見表3,方差分析見表4。
表2 因素水平
表3 試驗設計與結果
表4 方差分析
由此可知,各因素影響程度依次為C>B>D>A,其中因素C有顯著影響(P<0.05),最優(yōu)工藝為A1B3C3D3,但因素A、D影響程度較小,考慮到生產(chǎn)成本,最終將其修正為A1B3C3D1,即提取時間1.5 h,料液比1 ∶25,乙醇體積分數(shù)60%,提取次數(shù)1 次,總黃酮、總內(nèi)酯質(zhì)量分數(shù)分別為0.595%、0.289%。
2.8 驗證試驗 按優(yōu)化工藝進行3 批驗證試驗,測得總黃酮、總內(nèi)酯平均質(zhì)量分數(shù)分別為0.561%、0.315%,與預測值0.595%、0.289% 接近,表明工藝合理可靠,具有一定實用價值。
本實驗通過優(yōu)化提取工藝來一體化分離制備銀杏葉中總黃酮、總內(nèi)酯粗品,水解前者后發(fā)現(xiàn)槲皮素、山柰酚、異鼠李素總質(zhì)量分數(shù)達79.46%,而后者中銀杏內(nèi)酯A、B、C 及白果內(nèi)酯總質(zhì)量分數(shù)達93.36%,可為后期相關藥理和臨床研究提供純度較高的樣品。