超声辅助提取忽地笑中加兰他敏的工艺研究

【摘要】  　　目的采用正交实验设计探讨超声辅助提取忽地笑中加兰他敏的最佳工艺。方法忽地笑鳞茎样品碱化后用醋酸乙酯超声辅助提取，用HPLC法测定加兰他敏含量。结果最优提取条件为：加入0.7 ml 10％NaOH溶液碱化样品，在65℃，210W下提取3次，10 min/次，共30 min。结论超声辅助提取忽地笑中加兰他敏是一种简单、快捷、高效的提取方法。

【关键词】  忽地笑； 加兰他敏； 正交实验； 超声波辅助提取； 高效液相色谱

　　Abstract：ObjectiveTo study the ultrasound-associated extraction of galanthamine in Lycoris aurea by orthogonal design. MethodsGalanthamine was extracted with ethyl acetate and determined by HPLC. ResultsThe optimal ultrasound-associated extraction conditions was 0.7 ml 10％NaOH, extraction temperature 65℃, ultrasonic power 210W and extracting 3 times, 10 minutes each time. ConclusionThe ultrasound-associated extraction method of galanthamine in Lycoris aurea is simple and efficient.

　　Key words：Lycoris aurea;  Galanthamine;   Orthogonal array design;   Ultrasound-associated extraction;   HPLC
   
　　加兰他敏(Galanthamine，简称GAL)是一个叔胺生物碱，最早是在1952年由Proskurnina和Yakovleva 从石蒜科植物沃氏雪花莲Galanthus woronowii Losink中分离得到,广泛分布于石蒜科植物中［1］。有研究表明加兰他敏对小儿麻痹后遗症、重症肌无力和外伤性截瘫等病症有效，且毒性较小［2，3］。20世纪90年代以后，加兰他敏的氢溴酸盐又被用于治疗阿尔茨海默病(Alzheimer's Disease，AD)，并因其无心、肝毒副作用而有望成为治疗该病的首选药物［4，5］。在我国加兰他敏的来源植物中，忽地笑Lycoris aurea Herb.鳞茎为石蒜属中提取加兰他敏的良好原料［6］。此外，忽地笑分布广泛，蕴藏量大，在长江中下游一带的低山丘陵区常成大片分布［7，8］。
   
　　鉴于加兰他敏在医学上的重要应用，因此对其进行开发利用研究具有十分重要的现实意义。本文利用溶剂浸提，并借助超声波辅助提取（Ultrasound-associated extraction，UAE）这种新的工艺方法，详细研究了忽地笑鳞茎中加兰他敏的最佳提取工艺条件，并采用HPLC方法测定其中加兰他敏的含量，为以后加兰他敏提取分离新工艺研究提供理论基础。

　　1  材料与方法

　　1.1  材料、试剂与仪器

　　忽地笑为200606采于南京中山植物园药物园内，原产地为安徽，引种至南京中山植物园两年，由江苏省中国科学院植物研究所药用植物研究中心袁昌齐研究员鉴定。除去根须，将鳞茎切成薄片，60℃烘干24 h，冷至室温后粉碎过80目筛待用。

    KQ-300DE型数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；美国Agilient1100高效液相色谱仪；RE-52c旋转蒸发仪（巩义市英峪予华仪器厂）；德国Sartorius BP221S电子天平。乙腈及其他高效液相色谱仪所用试剂均为色谱纯；加兰他敏对照品为江苏省中国科学院植物研究所药用植物研究中心自制，HPLC检测纯度大于98％。其他试剂为分析纯。

　　1.2  方法

　　1.2.1  UAE提取忽地笑中加兰他敏准确称量待测样品0.5 g，按要求加入一定量10％NaOH溶液碱化样品15 min后，加入7 ml醋酸乙酯，在一定温度下超声波提取一定时间，过滤，滤液真空干燥后甲醇定容至5 ml,过滤后进行HPLC测定。3次重复。本实验料液比为1∶14。

　　1.2.2  HPLC测定条件Gemini-C18色谱柱（5 μm,4.6 mm×250 mm，美国phenomenex公司）；流动相为乙腈-水相（20∶80，每800 ml水相中含有2.67 ml二丁胺，用磷酸调节pH为9.0±0.05；流速1.0 ml·min-1；检测波长289 nm；柱温为室温；进样量10 μl。

　　1.2.3  超声波提取中主要影响因素的确定实验表明，提取所用的溶剂种类、溶剂用量、浸泡时间，超声波提取功率、提取温度及提取时间等因素都对提取率有影响。实验初期尝试用甲醇和乙醇作为提取剂， 但都不如醋酸乙酯提取率高。

    提取次数的选择：称取0.5 g忽地笑干燥鳞茎粉末,加入0.5ml 10％NaOH溶液碱化样品15 min后，加入7 ml醋酸乙酯, 在65 ℃，120W下提取30 min, 然后将提取过的鳞茎分别在相同条件下进行第2～4 次提取, 结果各次加兰他敏的提取含量分别为0.036 83%，0.009 50%，0.001 72%，0.000 35%。 表明经过3次提取加兰他敏基本提取完全。1.2.4 正交实验设计根据已有的资料和实际情况,选用超声功率、超声提取总时间、碱量和超声提取温度作为考查因素，以忽地笑中加兰他敏的提取效率为考查指标，选用L9(34)正交表，因素水平见表1。表1  因素水平（略）

　　2  结果

    用HPLC测得加兰他敏含量的结果见表2。运用SPSS13.0对表2进行统计处理，其方差分析结果见表3。表2  L9(34)正交实验设计表及结果（略）表3  方差分析（略）

    由表2可知，影响超声辅助提取忽地笑中加兰他敏的4个因素由大到小的顺序为：D，C，A，B,即超声提取温度对超声辅助提取加兰他敏的影响最大，然后依次是碱量、超声功率、超声提取时间。最佳提取工艺条件为A2B3C3D3，即加入0.7 ml 10％NaOH溶液碱化样品，在65℃，210W下提取3次，30 min/次，提取总时间90 min。进一步对结果进行方差分析（表3）表明，超声提取温度、碱量、超声功率对忽地笑中加兰他敏提取的影响均达到极显著水平，超声提取时间的影响达到显著水平。
   
　　按照正交实验表明的最佳提取工艺条件进行验证实验，HPLC测定加兰他敏含量为0.089 0%，在此工艺条件下提取样品中的加兰他敏含量最高。

　　3  讨论

    超声辅助提取忽地笑中加兰他敏主要是利用超声波的空化作用，即一定频率的超声波对细胞的破化有助于有效成分的溶出，另外超声波的次级效应，如机械振动、乳化、扩散、击碎、化学效应等也能加速欲提取成分的扩散释放并充分与溶剂混合，有利于提取［9，10］。

    实验结果表明，用醋酸乙酯为溶剂超声辅助提取忽地笑中加兰他敏，超声提取温度对加兰他敏提取率的影响最大，然后依次是碱量、超声功率、超声提取时间。最佳提取工艺条件为A2B3C3D3，即加入0.7 ml 10％NaOH溶液碱化样品，在65℃，210W下提取3次，30 min/次，提取总时间90 min。HPLC测定加兰他敏含量为0.089 0%，优于正交实验中的各提取条件。虽然超声时间越长，提取率越高，但考虑到时间效益，超声时间可进一步缩短。所以，选择A2B1C3D3条件进行进一步实验，即加入0.7 ml 10％NaOH溶液碱化样品，在65℃，210W下提取3次，10 min/次，共30 min，HPLC测定加兰他敏含量为0.084 8%。虽然提取率和最佳提取工艺条件下相比有所降低，但提取时间节省2/3，相对而言，提取效率更高。
   
　　与传统的溶剂回流法相比较，超声辅助提取法提取忽地笑中加兰他敏的提取时间短，加兰他敏提取率更高，试剂用量降低，且设备简单，操作方便，所需材料量少，尤其适用于实验室进行微量提取，是提取忽地笑中加兰他敏的一种有效方法。

【参考文献】
  　　［1］杨郁. 黄花石蒜、鬼针草的化学成分和生理活性研究［D］.北京：中国人民解放军军事医学科学院, 2005：64.

　　［2］阮龙喜. 石蒜科植物生物碱的一些研究进展［J］. 药学通报, 1988, 23(8): 453.

　　［3］贾献慧, 周铜水, 郑颖, 等. 石蒜科植物生物碱成分的药理学研究［J］.中医药学刊, 2001, 19(6): 573.

　　［4］王晓燕, 黄敏仁, 韩正敏. 石蒜属植物中加兰他敏的分离提取及其应用［J］.南京林业大学学报(自然科学版), 2004, 28(4): 79.

　　［5］马广恩. 加兰他敏治疗老年痴呆症的研究概况［J］.药学进展, 1998, 22(3): 153.

　　［6］中国科学院植物志编委. 中国植物志，第16卷，第2册［M］.北京：科学出版社, 1985：20.

　　［7］吴征镒. 新华本草纲，第1册［M］.上海：上海科学技术出版社, 1988: 499.

　　［8］余本祺, 周守标, 罗琦，等. 石蒜属植物的药用和观赏利用前景［J］.中国野生植物资源, 2006, 25(2): 29.

　　［9］郭孝武. 一种提取中草药化学成分的方法——超声提取法［J］.天然产物研究与开发, l999, 11(3): 37.

　　［10］霍丹群, 张 文, 李奇琳, 等. 超声波法与热提取法提取山楂总黄酮的比较研究［J］.中成药, 2004, 26(12)：1063.