電化學指紋圖譜在中藥提取中的應用

吳 迪,祁永華,2,張立軍,呂 丹(.黑龍江中醫藥大學佳木斯學院,黑龍江 佳木斯54007； 2.佳木斯大學 化學與藥學院,黑龍江 佳木斯54007；.吉林敖東世航藥業股份有限公司,吉林 敦化 700)

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電化學指紋圖譜在中藥提取中的應用

吳 迪1,祁永華1,2,張立軍3,呂 丹3
(1.黑龍江中醫藥大學佳木斯學院,黑龍江 佳木斯154007； 2.佳木斯大學 化學與藥學院,黑龍江 佳木斯154007；3.吉林敖東世航藥業股份有限公司,吉林 敦化 133700)

目的：建立優化中藥提取工藝新方法。方法：以電化學指紋圖譜的特征參數誘導時間為指標,設計正交試驗,優化中藥方劑的提取工藝。結果：藥材的最佳提取工藝為10倍藥材量的60%乙醇,提取時間3h,提取3次,中藥處方提取物活性成分最高,方法學考察符合要求。結論：電化學指紋圖譜技術用于優化中藥提取工藝,具有很好的應用前景。

電化學指紋圖譜；中藥提取；工藝優化

中藥的提取方法一直不斷在改進和提高,藥用部位和分析方法也越來越精細化而變得復雜,然而這種進步卻與傳統中醫理論背道而馳,降低了中藥的協同作用,對中藥建立新的分析方法逐漸成為人們探索的課題。一種新興技術——電化學指紋圖譜逐步走進中藥檢測分析領域,其特點是“整體性”和“模糊性”[1-4]。本文利用電化學指紋圖譜法的特點,開發一種分析優化中藥提取工藝的方法,不需分離純化提取物,充分發揮中藥傳統治療方法的精髓。

1 試劑與材料

1.1 實驗試劑

黃芩苷標準品(國家標準物質中心,12112909)；黃芩購于藥材市場(由黑龍江中醫藥大學陳效忠教授鑒定)；所用試劑均為分析純。

1.2 實驗儀器

調溫加熱套(ZDHW,黃驊市新興電器廠)；多功能磁力攪拌器(MTS-III,安徽天長市儀器儀表配套廠)；電化學工作站(LK2005型,天津蘭力克科技有限公司)；電子天平(BP211D,德國Sartorius)。

2 試驗方法

2.1 黃芩提取、檢測方法

取黃芩30g放入圓底燒瓶中,按料液比加入60%乙醇,升溫至回流,保溫提取一定時間,保溫過濾,收集提取液備用,重復提取藥材數次,合并提取液,經蒸餾、烘干、粉碎,得浸膏粉。取浸膏粉適量,開啟電化學工作站,控溫在(37±0.02)℃,依次加入硫酸、硫酸錳、丙酮溶液各10mL及待測物,攪拌15min后,加入KBrO3溶液10mL,計時開始,以誘導時間為檢測指標,檢測提取物。

2.2 標準曲線繪制

精密稱取黃芩苷標準品20mg,置于25mL容量瓶中,加入20mL二氯甲烷,超聲分散15min,定容。精密移取1、2、3、4、5mL上述溶液,分別置于10mL容量瓶中,以二氯甲烷定容,測定誘導時間,以濃度與誘導時間為坐標軸繪制標準曲線。

2.3 精密度考察

按照標準曲線,按高、中、低三個重量精確稱取同一提取條件的浸膏粉,分別為150、200、250mg,以誘導時間為指標進行檢測,每天5次,連續測量5天,計算日內及日間精密度。

2.4 回收率考察

精密稱取一定量的黃芩浸膏粉,于10mL棕色容量瓶,配制成高、中、低三個劑量,加入一定質量黃芩苷對照品,二氯甲烷定容,測定誘導時間,每個樣品平行測定3次。

2.5 正交試驗設計

在單因素考察實驗結果基礎上,對溶劑用量、提取時間及提取次數設計正交試驗進一步優化提取工藝。正交試驗設計見L9(3)4試驗表。

表1 正交試驗因素水平

3 實驗結果

3.1 標準曲線繪制

以浸膏粉取樣量m(mg)與誘導時間t(s)為坐標,采用origin軟件,得圖1。經線性回歸分析得線性方程：Y=6 120.8-18 476X,(r=0.997 2),可見,浸膏粉取樣量在0.32～1.6mg范圍內線性關系良好,誘導時間與加樣量成反比關系。

圖1 浸膏粉取樣量與誘導時間線性關系

3.2 精密度考察結果

測得日內日間精密度均小于2%,符合方法學要求,結果見表2。

3.3 回收率考察結果

測得回收率在96.0～100.4%之間,符合方法學要求,結果見表3。

表2 精密度測定結果 (n=5)

表3 回收率測定結果 (n=3)

3.4 正交試驗結果

經L9(3)4正交試驗,對浸膏粉活性誘導時間指標進行數據處理,電化學指紋圖譜見圖2,正交試驗結果見表4,方差分析結果見表5。

1～9分別代表正交試驗的試驗號圖2 正交試驗電化學指紋圖譜

表4 正交試驗結果

表5 浸膏粉活性方差分析

從表4中各因素極差值和表5中F值大小,可以得出,三個因素對浸膏粉活性的影響主次關系為：提取次數(B)>提取時間(C)>溶劑用量(C),最優組合為A2B3C3。從表3的方差分析結果得出如下結論：提取次數(因素B)對浸膏粉活性影響特別顯著,隨著提取次數增多,浸膏粉活性提高,但并非次數越多越好,次數增多浪費能耗,提高成本,結合單因素考察結果,提取次數為3(即B3)時可以得到最優提取工藝,即60%乙醇用量為10倍,提取次數為3次,提取時間為3h。

4 討論

中藥的有效成分極為復雜,中醫理論以協同為基礎,故藥效發揮并非只有有效部位,而是全藥成分共同結果[5]。傳統方劑熬制盡取其全部成分已達到治療與輔助治療作用,其提取液成分極其復雜,治療效果明顯,但采用現代分析方法如高效液相、氣相色譜,只能針對單一組分進行比較分析[6],并且樣品處理繁瑣,分析其成分很難,因此對方劑每次熬制提取結果的優劣難以評估。電化學指紋圖譜的原理是待測物與反應體系發生周期性振蕩化學反應,在產生的振蕩中一些特征參數反映出不同待測物的不同信息,并呈現相應的規律性,方法簡單、快速,樣品無需預處理,參數具有很好的特征性和重現性[7]。在實驗中發現定量信息隨檢測用量的變化誘導時間有一定的規律性,并有成良好的函數關系,根據函數關系對中藥提取液進行質量評價[8]。這種方法彌補了指紋圖譜對復雜成分定量分析的空白,避免了單一成分失去全成分中藥療效的缺點,具有廣闊的應用前景。

[1] 趙哲,張泰銘,方宣啟,等.利用非線性化學指紋圖譜技術鑒別評價茶飲料[J].食品科學,2011,32(16):219-223.

[2] 沈德鳳,黃金寶,單畔畔,等.應用電化學指紋圖譜優化大黃水提取工藝[J].遼寧中醫雜志,2010,37(6):1105-1107.

[3] 陳林偉,秦昆明,徐雪松,等.中藥指紋圖譜數據庫的研究現狀及展望[J].中草藥,2014,45(21):3041-3047.

[4] 謝培山.色譜指紋圖譜分析是中草藥質量控制的可行策略[J].中藥新藥與臨床藥理,2001,12(3):141-154.

[5] 方宣啟,張泰銘,趙哲,等.非線性化學指紋圖譜技術在鑒別和評價甘草及其臨床應用中的作用[J].中國科學,2010,55(17):1661-1669.

[6] 李忠孝,趙薇薇,原春蘭.草藥振蕩指紋圖譜的數字化特征[J].同濟大學學報,2010,31(6):33-36.

[7] 張泰銘,梁逸曾,袁斌,等.中藥電化學指紋圖譜的原理、特點和用途[J].科學通報,2007,52(13):1513-1522.

[8] 陳佳,程旺興,管藝.祁菊藥材及不同提取物的B-Z化學振蕩研究[J].廣州化工,2010,38(12):187-193.

(責任編輯：魏 曉)

Electrochemical Fingerprint Application of Traditional Chinese Medicine Extraction

Wu Di1,Qi Yonghua1,2,Zhang Lijun3,Lv Dan3
(1.Heilongjiang University of Chinese Medicine Jiamusi School,Jiamusi 154007,China；2.College of Chemistry and Pharmcy Jiamusi University,Jiamusi 154007,China；3.Jilinaodong Shihang Pharmaceutical Company Limited,Dunhua 133700,China)

Objective:Establish a new method to optimize extraction process of chinese proprietary.Methods:Electrochemical fingerprint characteristic parameters as indicators of induction time,orthogonal experiment to optimize the extraction process of Chinese medicine prescriptions.Results:Optimum extraction medicinal herbs for 10 times the amount of 60% ethanol,extraction time 3h,extracted 3 times,prescription medicine extract the highest active ingredient,methodological study to meet the requirements.Conclusion:Electrochemical fingerprinting techniques used to optimize the extraction process of traditional Chinese medicine,there is a good prospect.

Electrochemical Fingerprint；Traditional Chinese Medicine Extract；Process Optimization

2015-04-14

佳木斯市2013年度重點科研課題(13078)

吳迪(1982-),男,黑龍江中醫藥大學佳木斯學院助教,研究方向為藥物緩釋和靶向作用。

R284

A

1673-2197(2015)15-0037-02

10.11954/ytctyy.201515015