中藥提取物純化工藝的研究及應(yīng)用

黃 靜 黃光偉 劉文佳 梁雪松

(柳州兩面針股份有限公司，廣西 柳州 545001)

引言

本文研究的中藥提取物，主要是兩面針和川芎兩味君藥，輔以其他幾味輔藥[1,2]。其中兩面針[Zanthoxylum nitidum(Roxb.)DC.]系蕓香科花椒屬藤本植物，資源豐富，應(yīng)用廣泛，為我國(guó)歷代民間常用藥，可用于治療牙痛、神經(jīng)痛、咽喉腫痛，具有祛風(fēng)、通絡(luò)、消腫、止痛的功效[3]。研究發(fā)現(xiàn)，兩面針具有較好的抗腫瘤、抗炎鎮(zhèn)痛等藥理活性[4,5]。川芎為傘形科植物川芎Ligusticum chuanxiong Hort.的干燥根莖，主要活性成分為苯酞類(lèi)和酚酸類(lèi)化合物，具有止痛、活血化淤的功效，還可以治療心腦血管疾病[6]。

該中藥提取物(以下簡(jiǎn)稱MBF提取物)在提取過(guò)程中會(huì)引入藥材本身的色素和雜質(zhì)，導(dǎo)致中藥提取物顏色較深、藥味較重，如果將中藥提取物直接應(yīng)用于口腔清潔護(hù)理用品中，會(huì)直接影響產(chǎn)品的色澤、氣味及口感，降低消費(fèi)者的使用體驗(yàn)，無(wú)法滿足一些消費(fèi)者想使用中藥提取物牙膏卻不喜歡色澤較深的膏體的需求。因此，研究MBF提取物純化工藝，對(duì)開(kāi)發(fā)色澤較淺甚至是無(wú)色牙膏，滿足消費(fèi)者需求，進(jìn)一步拓寬市場(chǎng)具有重要意義。

目前，有關(guān)中藥提取物純化的方法主要有化學(xué)和物理兩種方法?；瘜W(xué)方法一般是通過(guò)化學(xué)物質(zhì)本身所具有的強(qiáng)氧化性破壞色素結(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)到純化的目的，如雙氧水等，但同時(shí)也會(huì)破壞功效物質(zhì)，降低中藥提取物功效[7]；物理方法則是通過(guò)吸附劑對(duì)色素的吸附來(lái)達(dá)到純化目的，常見(jiàn)的吸附劑有活性炭、活性白土、大孔樹(shù)脂、氧化鋁等[8-10]。本試驗(yàn)選擇活性碳、Ca(OH)2混合物作為純化劑，對(duì)MBF提取物進(jìn)行純化，以純化率和指標(biāo)成分阿魏酸以及異阿魏酸的保留率作為指標(biāo)，考察純化溫度、純化時(shí)間、純化劑用量和攪拌速度四種因素對(duì)純化效果的影響，找出較為理想的純化工藝條件。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

MBF提取物；氫氧化鈣(分析純，天津市大茂化學(xué)試劑廠)；活性碳(天津市大茂化學(xué)試劑廠)；阿魏酸對(duì)照品，中國(guó)食品藥品檢定研究所(含量以99.0%計(jì))；異阿魏酸對(duì)照品，中國(guó)食品藥品檢定研究所(含量以99.2%計(jì))；鹽酸(分析純，廉江市愛(ài)廉化試劑有限公司)；甲醇(色譜純，F(xiàn)isher chemical)；超純?nèi)ルx子水。

1.1.2 主要儀器

TU-1901雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)；RE52-98型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠)；SHZ-D(Ⅲ)循環(huán)水式多用真空泵(河南省予華儀器有限公司)；Agilent 1260 Infinity Ⅱ高效液相色譜儀系統(tǒng)(G7129A 1260 Vialsampler,g7111 1260 Quat Pump VL,g7114A 1260VWD)；梅特勒-托利多ML204型電子天平；RCT B S25型磁力加熱攪拌器(德國(guó)IKA公司)；GT10-1型高速臺(tái)式離心機(jī)(北京時(shí)代北利離心機(jī)有限公司)；梅特勒-托利多FE20型實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)；天津奧特賽恩斯儀器有限公司AS3120型超聲波清洗器。

1.2 方法

1.2.1 對(duì)照品溶液的制備

分別精密稱取阿魏酸與異阿魏酸對(duì)照品10.5 mg置100mL容量瓶中，加入適量甲醇，振蕩溶解，再加甲醇至刻度，搖勻。制成濃度為105.00 μg/mL的阿魏酸與異阿魏酸混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.2.2 供試品溶液制備

精密稱取0.2g提取液置于10mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度，搖勻后，用0.45 μm濾膜過(guò)濾，濾液為供試品溶液。

1.2.3 吸光度的測(cè)定及純化率的計(jì)算

從純化前提取液和純化后提取液中各取300μL置于10mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度，搖勻后，用雙光束紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)在480 nm處測(cè)定其吸光度。

根據(jù)式(1)計(jì)算純化率。

(1)

式中：

T——純化率，單位為%；

A1——純化前提取液在480 nm處的吸光度；

A2——純化后提取液在480 nm處的吸光度。

1.2.4 指標(biāo)成分的檢測(cè)及保留率的計(jì)算

以MBF提取物中的阿魏酸和異阿魏酸的含量作為指標(biāo)成分，采用高效液相色譜法測(cè)定純化前后提取液中阿魏酸和異阿魏酸的含量，計(jì)算其保留率。色譜條件：DIKMA Diamonsil C18(250mm×4.6mm, 5μm)；流動(dòng)相：甲醇(B)-0.05%磷酸水溶液(A)為流動(dòng)相，流動(dòng)相梯度見(jiàn)下表1；流速為1.0mL/min；柱溫40℃；檢測(cè)波長(zhǎng)為320 nm；進(jìn)樣體積為20 μL。

表1 流動(dòng)相梯度

根據(jù)式(2)計(jì)算阿魏酸和異阿魏酸的保留率。

(2)

式中：

B——阿魏酸或異阿魏酸的保留率，單位為%；

R1——純化前阿魏酸或異阿魏酸的含量；

R2——純化后阿魏酸或異阿魏酸的含量。

1.2.5 純化工藝單因素試驗(yàn)

(1)純化溫度：準(zhǔn)確稱取MBF提取物50g，加入0.35%的活性碳、Ca(OH)2混合物，分別在30℃、40℃、50℃、60℃、70℃條件下攪拌30min，轉(zhuǎn)速為800 rpm，之后按上述方法制備供試品溶液，進(jìn)樣測(cè)定，計(jì)算純化率以及阿魏酸和異阿魏酸的保留率。

(2)純化時(shí)間：準(zhǔn)確稱取MBF提取物50g，加入0.35%的活性碳、Ca(OH)2混合物，在30℃條件下分別攪拌10min、20min、30min、40min、50min、60min、70min，轉(zhuǎn)速為800 rpm，之后按上述方法制備供試品溶液，進(jìn)樣測(cè)定，計(jì)算純化率以及阿魏酸和異阿魏酸的保留率。

(3)純化劑用量：準(zhǔn)確稱取MBF提取物50g，分別加入0.15%、0.35%、0.50%、0.75%、1.0%、1.5%的活性碳、Ca(OH)2混合物，在30℃條件下攪拌30min，轉(zhuǎn)速為800 rpm，之后按上述方法制備供試品溶液，進(jìn)樣測(cè)定，計(jì)算純化率以及阿魏酸和異阿魏酸的保留率。

(4)攪拌速度：準(zhǔn)確稱取MBF提取物50g，加入0.35%的活性碳、Ca(OH)2混合物，在30℃條件下攪拌30min，轉(zhuǎn)速分別為600 rpm、800 rpm、1000rpm、1200rpm，之后按上述方法制備供試品溶液，進(jìn)樣測(cè)定，計(jì)算純化率以及阿魏酸和異阿魏酸的保留率。

2 結(jié)果與分析

2.1 純化溫度的影響

由圖1可知，隨著純化溫度的升高，MBF提取物中阿魏酸和異阿魏酸的保留率先逐漸增大再趨于平穩(wěn)，但純化率逐漸減小。綜上考慮選取30℃、40℃、50℃為正交試驗(yàn)純化溫度因素的三個(gè)水平。

圖1 不同純化溫度對(duì)純化率以及阿魏酸和異阿魏酸保留率的影響

2.2 純化時(shí)間的影響

由圖2可知，隨著純化時(shí)間的增加，MBF提取物的純化率呈先增加后趨于平穩(wěn)再減小的趨勢(shì)，同時(shí)阿魏酸和異阿魏酸的保留率先逐漸減小再趨于平穩(wěn)最后再減小。綜上考慮選取10min、20min、30min為正交試驗(yàn)純化時(shí)間因素的三個(gè)水平。

圖2 不同純化時(shí)間對(duì)純化率以及阿魏酸和異阿魏酸保留率的影響

2.3 純化劑用量的影響

隨著純化劑活性碳、Ca(OH)2混合物用量的增加，MBF提取物的純化率逐漸增大，但阿魏酸和異阿魏酸的保留率逐漸較小。綜上考慮，選取0.35%、0.50%、0.75%為正交試驗(yàn)純化劑用量因素的三個(gè)水平。

圖3 不同純化劑用量對(duì)純化率以及阿魏酸和異阿魏酸保留率的影響

2.4 攪拌速度的影響

由圖4可知，隨著攪拌速度的增大，純化率逐漸增大，而阿魏酸和異阿魏酸的保留率逐漸減小。綜上考慮，選取800 rpm、1000 rpm、1200 rpm為正交試驗(yàn)攪拌速度因素的三個(gè)水平。

圖4 不同攪拌速度對(duì)純化率以及阿魏酸和異阿魏酸保留率的影響

2.5 正交試驗(yàn)

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以純化溫度、純化時(shí)間、純化劑用量、攪拌速度作為考察因素，各取3個(gè)水平，以純化率、阿魏酸和阿魏酸的保留率作為考察指標(biāo)，進(jìn)行正交試驗(yàn)?？疾煲蛩睾退揭?jiàn)表2，正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表2 正交試驗(yàn)影響因素

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果

由表3中的極差計(jì)算結(jié)果可以看出，各因素對(duì)MBF提取物純化效率影響的大小順序?yàn)镃>A>D>B，最佳工藝條件為A2B3C2D1。即加入0.50%的活性碳、Ca(OH)2混合物作為純化劑，在40℃的條件下，攪拌30min，轉(zhuǎn)速為800 rpm。

2.6 純化MBF提取物在牙膏中的穩(wěn)定性研究

將純化后的MBF提取物按一定量添加到牙膏配方中，制備牙膏樣品。把牙膏樣品分別置于室溫與45℃烘箱中，在0、1、2、3個(gè)月時(shí)，測(cè)定牙膏樣品中純化后MBF提取物中阿魏酸與異阿魏酸的含量。

結(jié)果見(jiàn)表4，表5。結(jié)果表明在常溫與45℃條件下牙膏中阿魏酸的含量略有下降，在3個(gè)月的考察時(shí)間內(nèi)，常溫樣品下降了10.2%，45℃樣品下降了15.5%；同樣在3個(gè)月的考察時(shí)間內(nèi)，常溫和45℃樣品中異阿魏酸的含量基本保持穩(wěn)定，常溫樣品下降了2.5%，45℃樣品下降了6.2%。綜上所述，純化后MBF提取物中阿魏酸與異阿魏酸的含量在牙膏中穩(wěn)定性良好，在牙膏有效期內(nèi)保持其良好的功效作用，可將采用該純化工藝的MBF提取物應(yīng)用于牙膏產(chǎn)品中。

表4 阿魏酸穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果

表5 異阿魏酸穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果

3 討論

中藥提取物在提取過(guò)程中會(huì)引入藥材本身的色素和雜質(zhì)，直接將其添加到牙膏產(chǎn)品中對(duì)膏體的色澤、氣味和口感造成一定的影響，為了解決這個(gè)問(wèn)題，必須對(duì)其進(jìn)行純化處理。本研究采用活性碳、Ca(OH)2混合物作為純化劑幾乎不會(huì)影響提取物的功效，并且具有純化條件溫和、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步進(jìn)行正交試驗(yàn)開(kāi)展研究，最終確定了MBF中藥提取物的最佳純化工藝條件為：純化劑用量為0.50%、溫度為40℃、攪拌速度為800rpm、時(shí)間為30min。該工藝方法具有純化率高且指標(biāo)成分保留率較高的優(yōu)點(diǎn)。將采用該純化工藝純化的提取物應(yīng)用于牙膏產(chǎn)品中，可開(kāi)發(fā)出膏體色澤淺、口感優(yōu)，并且具有一定功效的中藥牙膏。