CO2超临界萃取和超声法提取丹参药渣的对比研究
【摘要】
目的 探讨不同提取工艺提取丹参药渣中丹参酮ⅡA成分含量,以便对丹参药渣综合利用。
方法 采用超临界二氧化碳(SFE-CO2)萃取丹参酮ⅡA,并与超声提取法相比较。结果 SFE-CO2萃取的*佳工艺为萃取压力35 MPa,夹带剂乙醇用量为100%,萃取温度40 ℃,萃取时间2 h,含量高达3.87 mg；而超声提取法只有2.89 mg。
结论 用SFE-CO2萃取丹参药渣中丹参酮ⅡA,其提取率及纯度均高于超声提取法,且丹参药渣可以综合利用。
【关键词】 水提丹参药渣；超临界二氧化碳；丹参酮ⅡA；提取工艺；正交设计
Key words：water decocted Radix Salviae Miltiorrhiza；SFE-CO2；tanshinoneⅡA；extraction method；orthogonal design
丹参为唇形科植物丹参Salvia miltiorrhiza Bge.的干燥根及根茎,味苦,性微寒,具有祛瘀止痛、**通经、清心除烦等功效。丹参的有效成分主要分脂溶性和水溶性两类,水溶性成分包括丹参素和原儿茶醛等；脂溶性成分包括多种菲醌类物质,如丹参酮ⅡA、丹参酮ⅡB、隐丹参酮等。丹参常用于制成*、口服液、滴丸等临床制剂,且需求量呈逐步增加的趋势,但*、口服液等中药制剂只利用其水溶性成分,而脂溶性成分大多浪费了。本试验对厂方水提后的丹参采用正交设计优化超临界二氧化碳(SFE-CO2)萃取和超声波提取的*佳工艺,并就两法进行验证比较,同时与原药材含量进行比较,期望对水提后丹参综合利用提供参考。
1 仪器与试药
HA221-50-06型超临界萃取装置(南通市华安超临界萃取有限公司),Agilent 1100高效液相色谱仪[四元泵(G1311A), VWD检测器(G1314A),柱温箱(G1316A),工作站(Chemstation), Agilent手动进样器(10 μL定量环)],AEG-120型电子天平(日本岛津),DZF-6050型电热真空干燥箱(上海精宏实验设备有限公司),B5510E-DTH型*（美国BRANSON超声波公司）。
对照品丹参酮ⅡA(批号0766-9707)购自中国药品生物制
品检定所,甲醇为色谱纯,水为重蒸水,其余化学试剂为分析纯,大生产水提丹参药渣及丹参药材购自亳州。
2 方法与结果
2.1 丹参酮ⅡA的含量测定
2.1.1 色谱条件
采用Kromasi ODS C18(4.6 mm×250 mm,5 μm)色谱柱(瑞典),流动相：甲醇-水(75∶25),流速1.0 mL/min,检测波长270 nm,柱温25 ℃,丹参酮ⅡA保留时间大于22 min。
2.1.2 线性关系考察
精密称取50 ℃减压干燥*恒重的丹参酮ⅡA对照品4.000 mg,置于量瓶中,加适量甲醇,超声振荡使其充分溶解,放冷,用甲醇定容*刻度,摇匀,得到0.4 mg/mL的对照品溶液。再用甲醇稀释成0.004～0.06 mg/mL的系列溶液,进样10 μL(定量环)。以峰面积与质量浓度进行线性回归,得到标准曲线：Y＝64.016 628＋3.327 350,r＝0.999 97。表明丹参酮ⅡA在0.004～0.06 mg/mL范围峰面积与其质量浓度具有良好的线性关系。
2.2 不同提取工艺
2.2.1 正交设计优化超临界二氧化碳萃取丹参酮ⅡA工艺
影响SFE-CO2流体萃取试验的结果主要有萃取压力、萃取温度、萃取时间、夹带剂用量、CO2流量和药材的粉碎程度等因素。经过预试验,发现萃取压力和夹带剂的用量对萃取率影响较大,而CO2流量易于控制,粉碎药材过40目筛效果*好[1],故选萃取压力、萃取温度、夹带剂用量、萃取时间4个因素,夹带剂考虑到工业生产故选酒精。因素水平见表1,试验结果见表2,方差分析见表3。表1 SFE-CO2萃取工艺因素水平表（略）表2 SFE-CO2萃取工艺L9(34)正交试验结果（略）表3 方差分析表（略）
取过40目筛水提丹参药渣200 g,精密称定,CO2流速为25 L/h,按照正交设计试验安排表中顺序进行试验。收集到超临界萃取液,用乙醇定容*250 mL,即为萃取液。萃取液旋转蒸发浓缩*干,残渣用甲醇转入100 mL的量瓶中,加甲醇*刻度,摇匀,过0.45 μm微孔滤膜后备用。
根据极差R的大小,其影响因素顺序为C＞A＞B＞D,即夹带剂用量＞萃取压力＞萃取温度＞萃取时间。由直观分析可知,*佳工艺为A3B1C3D2。经方差分析可知：夹带剂用量对提取结果的影响有统计学意义,而萃取压力、萃取时间、萃取温度则对提取结果的影响无统计学意义。为降低成本、节省工时,确定*佳工艺为：萃取压力35 MPa,夹带剂乙醇用量为100%,萃取温度40 ℃,萃取时间2 h。
2.2.2 正交设计优化超声提取丹参酮ⅡA工艺
取过40目筛水提丹参药渣5 g,精密称定,按照表4设计因素水平,选L9(34)正交设计表对丹参药材进行提取,抽滤得到滤液,旋转蒸发浓缩*干,残渣用甲醇转入25 mL量瓶中,加甲醇*刻度,摇匀,过0.45 μm微孔滤膜后备用,试验结果见表5。 表4 超声提取工艺正交试验因素水平表（略） 表5 超声提取工艺L9(34)正交试验结果（略）
根据极差R的大小,其影响因素顺序为C＞B＞D＞A,即提取次数＞乙醇量＞提取频率＞提取时间。由直观分析可知,*佳工艺为A2B3C3D3,考虑到经济效益,用15倍的乙醇、提取2次、50 kHz、提取45 min。从方差分析得知影响提取效果的主要因素是提取次数,而提取时间、乙醇量及提取频率对其影响不显著。
2.3 验证试验
取过40目筛水提丹参药渣500 g,精密称定,以萃取压力35 MPa、乙醇用量为100%、温度40 ℃、时间2 h的*佳工艺进行3次试验,结果超临界萃取丹参酮ⅡA含量平均值为3.92 mg,重复试验RSD＜3%。取过40目筛水提丹参药渣50 g,精密称定,超声提取以15倍的乙醇、50 kHz、45 min、提取2次的条件平行进行3次试验,结果丹参酮ⅡA含量平均值为2.89 mg,重复试验RSD＜2%。说明超临界流体萃取及超声提取试验重复性均良好。见表6。表6 验证试验结果（略）
同时以原药材作为对比,以上述两种实验的*佳工艺条件进行,结果SFE-CO2萃取丹参酮ⅡA为5.04 mg,超声提取丹参酮ⅡA为4.02 mg。
3 小结与讨论
本试验**对水提过的丹参药渣进行考察,上述两种方法萃取结果表明,丹参药渣中丹参酮ⅡA的含量均高于药典标准,可以对其综合利用,有待进一步研究。
前期单因素考察中固定萃取压力35 MPa,时间为2 h,温度为45 ℃时,分别用20%、30%、40%、60%、80%、100%的乙醇萃取丹参酮ⅡA,发现乙醇量对其有显著影响,用量为20%时与100%时含量对比相差10倍,而萃取压力等因素影响相对较小,故确定夹带剂用量为重点考察因素。
采用SFE-CO2萃取丹参药渣中丹参酮ⅡA与超声提取法相比,提取效率高、杂质少、纯度高、萃取时间短、操作温度接近室温,丹参酮几乎不发生降解,且收率比旧工艺大大提高,具有生产周期短等优点,可用于大生产及直接投料用于制剂。
流动相考察了甲醇-水、甲醇-磷酸水,结果表明,甲醇-水(75∶25)为流动相,丹参酮ⅡA分离效果及峰形好且不受干扰。同时对丹参酮ⅡA对照品作了全波长扫描,发现在254 nm和270 nm有*大吸收,其中270 nm处吸收系数大,参考2005版《中华人民共和药典》(一部)[2],选择270 nm作为检测波长。
【参考文献】
[1] 宋启煌,姚煜东,林惠祟,等.超临界CO2从丹参中萃取丹参酮ⅡA的研究[J].精细化工,2004,10(21)：125－127.
[2] 国家药典委员会.中华人民共和国药典(一部)[S].北京：化学工业出版社,2005.52－53
