用正交试验优选盐酸乙醇回流法提取麻黄的工艺研究



               作者:张绍轩,李勇,黄青,王学农,邱雪,于硕,张本

   【摘要】  目的:优选麻黄最佳提取方法和提取工艺。方法:以麻黄提取物中麻黄碱含量为指标,考察水煎法、乙醇回流法和盐酸乙醇回流法经干燥的提取物中提取麻黄碱的多寡,并采用三水平四因素(盐酸摩尔浓度、盐酸乙醇倍数、回流时间、提取次数)正交试验法对盐酸乙醇提取条件进行优选。结果:最佳方法是盐酸乙醇回流法;最佳提取条件是:乙醇中的盐酸浓度为0.001 mol/L,盐酸乙醇倍数为5倍、回流时间为1 h,提取次数为4次。结论:每20 g麻黄粗粉提取物中盐酸麻黄碱总量达0.19 g,方法简便易行。

   【关键词】  盐酸乙醇回流法;麻黄;提取工艺

  麻黄有发汗散寒、宣肺平喘、利水消肿之功效[1],临床上在止咳、平喘制剂中多有应用,近年来,我们在研制一种治疗支气管哮喘的复方中药胶囊制剂中,以麻黄作为组方君药。为了除去杂质,充分发挥药效,对麻黄药物进行了提取实验研究。麻黄含有多种有机胺类生物碱,其中主要成分为麻黄碱,该成分有治疗支气管哮喘作用[2],它既溶于水,也溶于乙醇[3],因而可以水煎,也可用乙醇回流提取。若采用水煎,可以与组方中其他水煎药材一并提取,能达到降低成本、减少工序的目的,但麻黄碱有挥发性,可随水蒸气蒸馏,在提取和干燥过程中容易造成损失;若采用乙醇,沸点较低,可减少损失。同时,又考虑麻黄碱的盐酸盐比游碱性质稳定,又增加了盐酸乙醇回流提取实验,即:分别采用水煎法、乙醇回流法、盐酸乙醇回流法进行了予试对比。在工艺条件优选上采用正交试验法,以提取物中的麻黄碱含量为指标,选出了最佳提取工艺条件。

  1  材料和方法

  1.1  仪器和试剂    高效液相色谱仪(日本岛津制作所):LC10ATvp溶剂输送泵;SPD10Avp紫外—可见检测器;PVODS(150 mm×4.6 mm)色谱柱;以三乙胺0.017 3 M/L磷酸二氢钾溶液(由三乙胺1 mL与0.017 3 M/L 500 mL制成)—乙腈(48∶2)为流动相;检测波长:207 nm。

  麻黄药材(购于吉林省宏检大药房);盐酸麻黄碱(由中国药品生物制品所提供,为含量测定用,批号:172141200303),乙腈(美国Fisher化学试剂、高效液相色谱纯),其余试剂均为分析纯。

  1.2  麻黄碱的含量测定

  1.2.1  标准曲线的制备  精密称取盐酸麻黄碱对照品10 mg,置100 mL量瓶中,用甲醇溶解并稀释至刻度,摇匀。精密量取2 mL,置25 mL量瓶中,用甲醇稀释至刻度,摇匀,制成每1 mL含8 μg的溶液,作为对照品溶液。精密吸取对照品溶液5 μL、7.5 μL、10 μL、12.5 μL、15 μL、17.5 μL、20 μL(相当于盐酸麻黄碱0.04 μg、0.06 μg、0.08 μg、0.10 μg、0.12 μg、0.14 μg、0.16 μg),分别注入液相色谱仪,测量相应的峰面积,以对照品注入量为横坐标,以峰面积为纵坐标,绘制标准曲线,得回归方程为A=744 726.884C+885.949,r=0.999 3,线性范围在0.04 μg-0.16 μg之间。

  1.2.2  样品的含量测定  精密称取低温干燥的提取物适量,精密加1 mol/L盐酸水溶液50 mL,称定重量,超声处理(功率125 W,频率40 KHz)30 min,放冷,再称定重量,用1 mol/L盐酸水溶液补足损失的重量,摇匀,滤过,精密量取续滤液10 mL,滴加6 mol/L氢氧化钠溶液调节pH值至12-13,加氯化钠2 g,溶解后,用乙醚振摇提取5次(20 mL、20  mL、20  mL、20  mL、10 mL),合并醚层,加2%盐酸甲醇溶液1 mL,低温蒸干,残渣加2%盐酸甲醇溶液使溶解,定量转移至100 mL量瓶中,加2%盐酸甲醇至刻度,摇匀,作为供试品溶液。精密称取盐酸麻黄碱对照品,加甲醇制成每1 mL含8.2 μg的溶液,作为对照品溶液。精密吸取对照品溶液与供试品溶液各10 μL,注入液相色谱仪,测量峰面积,计算提取物中麻黄碱的含量。

   2  结果与讨论

  2.1  提取方法的予试比较

  2.1.1  水煎法  取麻黄粗粉20 g,置圆底烧瓶中,加水100 mL,于电热套上加热,回流提取2次,每次1 h,滤过,合并滤液,浓缩,于60℃干燥,称重。

  2.1.2  乙醇回流法  取麻黄粗粉20 g,加乙醇100 mL,回流提取2次,每次1 h,滤过,合并滤液,浓缩,于60℃干燥,称重。

  2.1.3  0.01 mol/L盐酸乙醇回流法  取麻黄粗粉20 g,加0.01 mol/L盐酸乙醇溶液100 mL,余下操作步骤与乙醇回流法相同。

  2.1.4  0.000 1 mol/L盐酸乙醇回流法  取麻黄粗粉20 g,加0.000 1 mol/L盐酸乙醇100 mL,余下操作步骤与乙醇回流法相同。

  上述4种方法所得提取物称重,按1.2.2项下方法测定含量,结果见表1。表1  提取方法比较结果表  表1说明水煎法提取物麻黄碱损失量最大,提取量最少,两份盐酸乙醇提取物盐酸麻黄碱较高。

  2.2  提取工艺条件的优选    由于盐酸乙醇提取盐酸麻黄碱最高,因而选择盐酸乙醇方法对提取工艺条件进行优选。影响盐酸乙醇回流提取法的因素有盐酸乙醇中的盐酸摩尔浓度、 盐酸乙醇倍数、回流时间、提取次数等4个因素,每种因素选择3个水平,按L9(34)正交表进行正交试验,因素水平表见表2、正交试验结果表见表3、方差分析表见表4。表2  因素水平表表4  方差分析表

  实验号离均差平方和自由度方差方差比显著性SSfSFPA0.001 05820.005 299.39不显著B0.00 018 8720.000 094 41.67不显著C(误差)0.00 011 2720.000 056 4D0.005 26920.002 63446.7显著      从表3及表4可见,各因素对盐酸麻黄碱提取量的影响程度为D>A>B>C,初步认为工艺条件的最佳组合为A2B2C2D3。

  2.3  验证和补充试验      为了判定A2B2C2D3结果是否最佳,对上述这一因素和水平有待于验证;由于提取次数影响显著,又以3次提取最好,因而又增加了4次和5次提取试验,结果见表5。的盐酸麻黄碱总量(g)10(验证)0.00151.030.16611(补充)0.00151.040.19012(补充)0.00151.050.190      表6说明,正交试验优选条件A2B2C2D3经验证结果,比正交表内9份样品提取效果都好,增加提取次数(4次、5次)提取效果更好,为了节省工时,减少溶剂用量和环境污染,选用4次提取。