(1.廣州中醫(yī)藥大學(xué),廣東廣州 510405;2.廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,廣東廣州 510405)
腸激一號(hào)方由白術(shù)、防風(fēng)、陳皮、枳殼等13味中藥組成,為廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院消化內(nèi)科多位專家長(zhǎng)年應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)方,用于治療腹瀉型腸易激綜合征,療效確切。超臨界二氧化碳(SFE-CO2)萃取法具有提取溫度低、時(shí)間短、無(wú)有機(jī)溶劑殘留,而且可以提供惰性環(huán)境避免產(chǎn)物氧化等特點(diǎn),使揮發(fā)性成分收率和產(chǎn)品質(zhì)量都有所提高。本實(shí)驗(yàn)采用此法對(duì)4味藥材的揮發(fā)性成分進(jìn)行提取,達(dá)到高效、環(huán)保、快速等目的。
1、材料與儀器
1.1、藥材:白術(shù)(產(chǎn)地:浙江;批號(hào):080701)、防風(fēng)(產(chǎn)地:黑龍江;批號(hào):080701)、枳殼(產(chǎn)地:江西;批號(hào):080701)、陳皮(產(chǎn)地:廣東;批號(hào):080701)分別粉碎成20目粗粉,購(gòu)自廣州致信藥材飲片有限公司。藥材均經(jīng)過(guò)筆者檢驗(yàn)鑒定符合《中國(guó)藥典》2005版Ⅰ部相關(guān)項(xiàng)下規(guī)定。
1.2、儀器:BP211D型電子分析天平;HA121-50-05型超臨界萃取裝置(江蘇華安科研儀器有限公司)。二氧化碳為食品級(jí),含量99%以上。
2、方法與結(jié)果
2.1、單因素考察SF-CO2提取影響因素:白術(shù)、防風(fēng)、陳皮、枳殼粉末共420g,置于超臨界CO2萃取裝置中進(jìn)行提取。提取條件:解析釜Ⅰ壓力8MPa,解析釜Ⅱ壓力6MPa,解析釜Ⅰ,Ⅱ溫度均為45℃,CO2流量為25L·h-1 。萃取壓力單因素考察在萃取溫度55℃,萃取時(shí)間2.5h的條件下調(diào)節(jié)萃取壓力。萃取溫度單因素考察在萃取壓力25MPa,萃取時(shí)間為2.5h的條件下調(diào)節(jié)萃取溫度。萃取時(shí)間單因素考察在萃取溫度55℃,萃取壓力25MPa的條件下改變萃取時(shí)間。分別稱取萃取物重量。見(jiàn)表1~3。
以上單因素考察顯示,萃取壓力、萃取溫度、萃取時(shí)間的拐點(diǎn)數(shù)據(jù)分別為25MPa,65℃,3h。
2.2、正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化SFE-CO2工藝條件
2.2.1、因素水平的設(shè)定:根據(jù)SFE-CO2的影響因素及單因素考察結(jié)果,選定萃取壓力、萃取溫度、萃取時(shí)間為3個(gè)因素,各因素3水平,考察萃取壓力、萃取溫度、萃取時(shí)間對(duì)腸激一號(hào)方揮發(fā)性成分提取的影響,因素水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表4。
2.2.2、正交實(shí)驗(yàn)方法:按處方量稱取藥材粉末共420g,置于超臨界CO2裝置的萃取釜中按正交設(shè)定條件調(diào)節(jié)萃取溫度和萃取壓力和萃取時(shí)間,溫度和壓力均達(dá)到設(shè)定條件平衡后,開(kāi)始循環(huán)萃取,萃取過(guò)程中,CO2流量控制在25L·h-1,收集分離釜的提取物,稱取萃取物的重量。
2.2.3、正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析:根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果,分別對(duì)有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行直觀分析及方差分析,結(jié)果見(jiàn)表5~6。
由表5直觀分析可知,極差A(yù)>C>B,由方差分析也同樣顯示因素A萃取壓力對(duì)揮發(fā)性成分的提取有顯著性影響(P<0.05),因素B萃取溫度和因素C萃取時(shí)間對(duì)揮發(fā)性成分的提取有較大的影響,各因素的影響程度依次為萃取壓力>萃取時(shí)間>萃取溫度。對(duì)各因素的к值進(jìn)行分析,結(jié)果表明最佳條件是A3B3C3,但考慮到因素B萃取溫度對(duì)揮發(fā)性成分的影響不是太大,結(jié)合經(jīng)濟(jì)成本,最終確定最佳方案為A3B2C3,即萃取壓強(qiáng)25MPa,萃取溫度為55℃ ,萃取時(shí)間為3h。
2.2.4、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn):因?yàn)檎槐碇胁](méi)包含上述最佳方案A3B2C3,因此需按最佳工藝進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),重復(fù)最優(yōu)化方案A3B2C33次,稱得萃取物重量見(jiàn)表7,平均提取率2.75% ,RSD=2.13%,驗(yàn)證表明有較高的提取率,工藝合理、可行。
萃取物得率(%)= (萃取物重/原粉末重量)×100%
3、討論
3.1、粉碎度考察:依據(jù)文獻(xiàn)及預(yù)試驗(yàn),萃取固體物質(zhì)中有效成分時(shí),不論是溶劑擴(kuò)散到固體的內(nèi)部,將溶劑溶解,再?gòu)墓腆w中擴(kuò)散出來(lái),還是溶質(zhì)先擴(kuò)散到固體表面,再被溶劑溶解,其溶解度的大小都與固體粒度有很大的關(guān)系,粒度減小,可以增加固體與溶劑的接觸面積,使萃取速度顯著提高。對(duì)于中草藥的根莖及花、全草、葉類藥材,一般粉碎在1O~40目;物料過(guò)細(xì)容易進(jìn)入管道而阻塞,也會(huì)有部分細(xì)粉進(jìn)入萃取物,影響產(chǎn)品質(zhì)量。所以將萃取的藥材粉碎為20目粗粉。