3種工藝提取白芷中香豆素的比較實驗教學

周 霽,劉永瓊 (武漢工程大學綠色化工工程教育部重點實驗室,湖北武漢430073)

白芷為傘形科植物白芷 [Angelica dahurica(Fisch.ex Hofm.)Benth.et Hook.f.]或杭白芷[Angelica dahurica(Fisch.ex Hoffm.)Benth.et Hook.f.var.formosana(Boiss.)Shan et Yuan]的干燥根,具有解熱、鎮痛、抗炎、祛風、通竅、行氣活血的功能[1]。白芷中主要的藥效成分是呋喃香豆素類化合物[2]。

從白芷中提取香豆素,是天然藥物化學實驗教學的傳統內容,其提取方法有很多種,提取工藝設計也不同[3]。但傳統的教學實驗僅使用1種提取方法,且對實驗產物只進行簡單的定性鑒別,無法充分滿足現代藥物制劑、制藥工程等專業學生實驗教學培養要求。為了有效調動學生的學習積極性,使學生成為實驗的主角,在考慮到實驗的可操作性的基礎上,綜合相關文獻 [2,4-6],設計了3種具有代表性的方法提取進行了比較實驗,以求提高學生的動手能力和加深其對理論知識的理解。

1 實驗材料及儀器

1.1 儀器

高效液相色譜儀 (美國戴安公司),DIONEX P680 HPLC Pump二元泵,Solvent Rack SOR-100溶劑架配脫氣機,DIONEX UVD170U紫外檢測器,色譜柱為 Acclaim·120 C18(5μ m,250mm×4.6mm);液相色譜保護柱 (天津市特納科學儀器有限公司);SHZ-D(Ⅲ)型循環水真空泵 (鞏義予華儀器有限公司);RE-52C型旋轉蒸發器 (鞏義予華儀器有限公司)。

1.2 材料及試劑

白芷藥材 (九州通醫藥集團);歐前胡素對照品 (中國藥品生物制品檢定所);氫氧化鈉 (分析純,天津市大陸化學試劑廠);乙醚 (分析純,天津市津梅化工有限公司);鹽酸 (分析純,北京化工廠);95%乙醇 (天津博迪化工股份有限公司);色譜純甲醇 (天大化學試劑廠);純凈水 (杭州娃哈哈純凈水有限公司)。

2 工藝流程

將白芷根干燥樣品搗成20目粉末,作為樣品。

方法一 將樣品用20倍量0.5%氫氧化鈉加熱至微沸30min。抽濾,濾液靜置冷卻,將4倍量乙醚加至濾液中分液,取下層液,測量下層液的體積。用20%鹽酸調下層液pH至7。將調至中性的液體繼續加熱至微-中沸進行濃縮至之前測得體積的1/2,并用10%NaOH或20%鹽酸調節pH至7。液體靜置冷卻。冷卻至45～50℃時用20%鹽酸調pH3～4,靜置冷卻,析出沉淀。抽濾,進一步對濾餅減壓蒸餾回收溶劑,得殘余物[4]。

方法二 將樣品用4倍量95%乙醇回流提取2次,每次1h,抽濾,濾液減壓蒸餾回收,得殘余物[7]。

方法三 將樣品用8倍量75%乙醇浸泡8h后,以0.5ml/min的速度滲漉提取。提取液減壓蒸餾回收,得殘余物[2]。

3 結果檢測

歐前胡素是選用的白芷藥材質控指標成分 (《中華人民共和國藥典》(2010年版)),采用高效液相色譜法對3種提取方法得到的殘余物中的歐前胡素進行含量測定。

3.1 色譜條件

色譜柱:DIONEX Acclaim 120 C18;流動相:甲醇—水 (55∶45);流速:0.8ml/min;檢測波長:300nm;柱溫:20℃;進樣量:20μ l。

3.2 對照品溶液的配制

精密稱取歐前胡素對照品適量,用甲醇配成10μ g/ml溶液[1]。

3.3 樣品溶液的配制

取3份白芷樣品粉末,每份1.0g,分別按方法一、二、三進行提取,將每份殘余物移至50ml容量瓶中,用30ml甲醇溶解,搖勻后,再用甲醇定容至刻度。用0.45μ m微孔濾膜過濾,濾液即為樣品溶液[8]。

3.4 藥材含量測定和樣品含量測定

測定方法均參照 《中華人民共和國藥典》2010年版,結果見表1。

表1 歐前胡素藥材含量及3種工藝所得樣品的含量

4 討論

在實驗教學中,開設綜合設計型實驗,可激發學生在學習實踐中的興趣,充分發揮學生在實驗中的主體作用。學生通過查閱文獻、設計工藝流程、確定實驗方案等過程,鞏固了所學的理論知識,同時也達到了理論聯系實際、活學活用的效果,破除了傳統香豆素提取實驗 “照本宣科”的模式。

本實驗教學中使用的3種提取工藝用了3種不同的原理提取香豆素,3種提取方法既可以分別作為實驗開設,又可以讓學生分成3組后,分別進行3種提取方法實驗[9]。通過對以往所學知識結合實驗結果的分析比較,學生可得出結論:使用方法一提取,易混入樹脂等雜質;使用方法二提取,在加熱情況下,歐前胡素有可能發生脂鍵水解,Claisen烯丙基重排,因此需嚴格控制加熱時間;使用方法三提取,有效成分流失少,收率較高,但耗時長。通過與傳統實驗比較,既鍛煉了學生的科研能力,同時也為畢業設計 (論文)打下一定的基礎。

[1]國家藥典委員會.中華人民共和國藥典 (一部)[M].北京:中國醫藥科技出版社,2010:97-98.

[2]袁 瑜,張 良,李玉鋒,等.滲漉法提取白芷總香豆素的工藝研究[J].時珍國醫國藥,2008,19(2):303.

[3]常金花,高大昕,劉翠哲,等.白芷香豆素類有效部位的研究進展 [J].承德醫學院學報,2010,27(3):308.

[4]吳立軍.天然藥物化學 [M].北京:人民衛生出版社,2008:119.

[5]王夢月,賈敏如,馬逾英,等.不同入藥部分及不同加工方法對白芷香豆素類成分含量的影響[J].中藥材,2004,27(11):827.

[6]鄭翠英,夏艷姣,徐超群,等.白芷中香豆素類成分的提取 [J].華西藥學雜志,2008,23(6):683-684.

[7]梁明金,楊廣德,賀浪沖.白芷中歐前胡素的提取方法研究 [J].中成藥,2000,22(12):830.

[8]王婷婷,李丹毅,李 清,等.正交試驗法優選白芷的提取工藝 [J].沈陽藥科大學學報,2007,24(5):311.

[9]胡 聰,張青葉,張雅銘,等.異法同步實驗模式的建立與運用[J].藥學教育,2001,17(1):39.