CO2超臨界萃取和超聲法提取丹參藥渣的對比研究
【摘要】
目的 探討不同提取工藝提取丹參藥渣中丹參酮ⅡA成分含量,以便對丹參藥渣綜合利用。
方法 采用超臨界二氧化碳(SFE-CO2)萃取丹參酮ⅡA,并與超聲提取法相比較。結果 SFE-CO2萃取的*佳工藝為萃取壓力35 MPa,夾帶劑乙醇用量為100%,萃取溫度40 ℃,萃取時間2 h,含量高達3.87 mg；而超聲提取法只有2.89 mg。
結論 用SFE-CO2萃取丹參藥渣中丹參酮ⅡA,其提取率及純度均高于超聲提取法,且丹參藥渣可以綜合利用。
【關鍵詞】 水提丹參藥渣；超臨界二氧化碳；丹參酮ⅡA；提取工藝；正交設計
Key words：water decocted Radix Salviae Miltiorrhiza；SFE-CO2；tanshinoneⅡA；extraction method；orthogonal design
丹參為唇形科植物丹參Salvia miltiorrhiza Bge.的干燥根及根莖,味苦,性微寒,具有祛瘀止痛、**通經、清心除煩等功效。丹參的有效成分主要分脂溶性和水溶性兩類,水溶性成分包括丹參素和原兒茶醛等；脂溶性成分包括多種菲醌類物質,如丹參酮ⅡA、丹參酮ⅡB、隱丹參酮等。丹參常用于制成丹參注射液、口服液、滴丸等臨床制劑,且需求量呈逐步增加的趨勢,但丹參注射液、口服液等中藥制劑只利用其水溶性成分,而脂溶性成分大多浪費了。本試驗對廠方水提后的丹參采用正交設計優化超臨界二氧化碳(SFE-CO2)萃取和超聲波提取的*佳工藝,并就兩法進行驗證比較,同時與原藥材含量進行比較,期望對水提后丹參綜合利用提供參考。
1 儀器與試藥
HA221-50-06型超臨界萃取裝置(南通市華安超臨界萃取有限公司),Agilent 1100高效液相色譜儀[四元泵(G1311A), VWD檢測器(G1314A),柱溫箱(G1316A),工作站(Chemstation), Agilent手動進樣器(10 μL定量環)],AEG-120型電子天平(日本島津),DZF-6050型電熱真空干燥箱(上海精宏實驗設備有限公司),B5510E-DTH型超聲波清洗器（美國BRANSON超聲波公司）。
對照品丹參酮ⅡA(批號0766-9707)購自中國藥品生物制
品檢定所,甲醇為色譜純,水為重蒸水,其余化學試劑為分析純,大生產水提丹參藥渣及丹參藥材購自亳州。 2 方法與結果
2.1 丹參酮ⅡA的含量測定
2.1.1 色譜條件
采用Kromasi ODS C18(4.6 mm×250 mm,5 μm)色譜柱(瑞典),流動相：甲醇-水(75∶25),流速1.0 mL/min,檢測波長270 nm,柱溫25 ℃,丹參酮ⅡA保留時間大于22 min。
2.1.2 線性關系考察
精密稱取50 ℃減壓干燥至恒重的丹參酮ⅡA對照品4.000 mg,置于量瓶中,加適量甲醇,超聲振蕩使其充分溶解,放冷,用甲醇定容至刻度,搖勻,得到0.4 mg/mL的對照品溶液。再用甲醇稀釋成0.004～0.06 mg/mL的系列溶液,進樣10 μL(定量環)。以峰面積與質量濃度進行線性回歸,得到標準曲線：Y＝64.016 628＋3.327 350,r＝0.999 97。表明丹參酮ⅡA在0.004～0.06 mg/mL范圍峰面積與其質量濃度具有良好的線性關系。
2.2 不同提取工藝
2.2.1 正交設計優化超臨界二氧化碳萃取丹參酮ⅡA工藝
影響SFE-CO2流體萃取試驗的結果主要有萃取壓力、萃取溫度、萃取時間、夾帶劑用量、CO2流量和藥材的粉碎程度等因素。經過預試驗,發現萃取壓力和夾帶劑的用量對萃取率影響較大,而CO2流量易于控制,粉碎藥材過40目篩效果*好[1],故選萃取壓力、萃取溫度、夾帶劑用量、萃取時間4個因素,夾帶劑考慮到工業生產故選酒精。因素水平見表1,試驗結果見表2,方差分析見表3。表1 SFE-CO2萃取工藝因素水平表（略）表2 SFE-CO2萃取工藝L9(34)正交試驗結果（略）表3 方差分析表（略）
取過40目篩水提丹參藥渣200 g,精密稱定,CO2流速為25 L/h,按照正交設計試驗安排表中順序進行試驗。收集到超臨界萃取液,用乙醇定容至250 mL,即為萃取液。萃取液旋轉蒸發濃縮至干,殘渣用甲醇轉入100 mL的量瓶中,加甲醇至刻度,搖勻,過0.45 μm微孔濾膜后備用。
根據極差R的大小,其影響因素順序為C＞A＞B＞D,即夾帶劑用量＞萃取壓力＞萃取溫度＞萃取時間。由直觀分析可知,*佳工藝為A3B1C3D2。經方差分析可知：夾帶劑用量對提取結果的影響有統計學意義,而萃取壓力、萃取時間、萃取溫度則對提取結果的影響無統計學意義。為降低成本、節省工時,確定*佳工藝為：萃取壓力35 MPa,夾帶劑乙醇用量為100%,萃取溫度40 ℃,萃取時間2 h。
2.2.2 正交設計優化超聲提取丹參酮ⅡA工藝
取過40目篩水提丹參藥渣5 g,精密稱定,按照表4設計因素水平,選L9(34)正交設計表對丹參藥材進行提取,抽濾得到濾液,旋轉蒸發濃縮至干,殘渣用甲醇轉入25 mL量瓶中,加甲醇至刻度,搖勻,過0.45 μm微孔濾膜后備用,試驗結果見表5。 表4 超聲提取工藝正交試驗因素水平表（略） 表5 超聲提取工藝L9(34)正交試驗結果（略）
根據極差R的大小,其影響因素順序為C＞B＞D＞A,即提取次數＞乙醇量＞提取頻率＞提取時間。由直觀分析可知,*佳工藝為A2B3C3D3,考慮到經濟效益,用15倍的乙醇、提取2次、50 kHz、提取45 min。從方差分析得知影響提取效果的主要因素是提取次數,而提取時間、乙醇量及提取頻率對其影響不顯著。
2.3 驗證試驗
取過40目篩水提丹參藥渣500 g,精密稱定,以萃取壓力35 MPa、乙醇用量為100%、溫度40 ℃、時間2 h的*佳工藝進行3次試驗,結果超臨界萃取丹參酮ⅡA含量平均值為3.92 mg,重復試驗RSD＜3%。取過40目篩水提丹參藥渣50 g,精密稱定,超聲提取以15倍的乙醇、50 kHz、45 min、提取2次的條件平行進行3次試驗,結果丹參酮ⅡA含量平均值為2.89 mg,重復試驗RSD＜2%。說明超臨界流體萃取及超聲提取試驗重復性均良好。見表6。表6 驗證試驗結果（略）
同時以原藥材作為對比,以上述兩種實驗的*佳工藝條件進行,結果SFE-CO2萃取丹參酮ⅡA為5.04 mg,超聲提取丹參酮ⅡA為4.02 mg。
3 小結與討論
本試驗**對水提過的丹參藥渣進行考察,上述兩種方法萃取結果表明,丹參藥渣中丹參酮ⅡA的含量均高于藥典標準,可以對其綜合利用,有待進一步研究。
前期單因素考察中固定萃取壓力35 MPa,時間為2 h,溫度為45 ℃時,分別用20%、30%、40%、60%、80%、100%的乙醇萃取丹參酮ⅡA,發現乙醇量對其有顯著影響,用量為20%時與100%時含量對比相差10倍,而萃取壓力等因素影響相對較小,故確定夾帶劑用量為重點考察因素。
采用SFE-CO2萃取丹參藥渣中丹參酮ⅡA與超聲提取法相比,提取效率高、雜質少、純度高、萃取時間短、操作溫度接近室溫,丹參酮幾乎不發生降解,且收率比舊工藝大大提高,具有生產周期短等優點,可用于大生產及直接投料用于制劑。
流動相考察了甲醇-水、甲醇-磷酸水,結果表明,甲醇-水(75∶25)為流動相,丹參酮ⅡA分離效果及峰形好且不受干擾。同時對丹參酮ⅡA對照品作了全波長掃描,發現在254 nm和270 nm有*大吸收,其中270 nm處吸收系數大,參考2005版《中華人民共和藥典》(一部)[2],選擇270 nm作為檢測波長。
【參考文獻】
[1] 宋啟煌,姚煜東,林惠祟,等.超臨界CO2從丹參中萃取丹參酮ⅡA的研究[J].精細化工,2004,10(21)：125－127.
[2] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典(一部)[S].北京：化學工業出版社,2005.52－53
