赫章半夏生物碱的提取和含量测定
Extraction and Content Determination of Alkaloids from Pinellia Hezhang
DOI: 10.12677/HJFNS.2024.131015, PDF, HTML, XML, 下载: 47  浏览: 101  科研立项经费支持
作者: 杨 姗:贵州工程应用技术学院化学工程学院,贵州 毕节;毕节市民族药用植物研究重点实验室,贵州 毕节;陈 涛, 陆 欢, 罗思萱, 申春艳:贵州工程应用技术学院化学工程学院,贵州 毕节
关键词: 半夏生物碱超声波提取法盐酸麻黄碱 Pinellia ternata Total Alkaloids Ultrasonic Extraction Method Ephedrine Hydrochloride
摘要: 对赫章半夏总生物碱(Total alkaloids from Pinellas ternata)的提取工艺进行研究,通过加入适量氨水、乙酸乙酯辅以超声波提取,以盐酸麻黄碱(Ephedrine hydrochloride)为标准品对提取到的总生物碱含量进行测定。通过单因素试验,得出提取的最佳条件为:粒径大小80目、氨水浓度25%、浸提溶剂量18倍和浸提时间3 h,该条件下生物碱提取率为10.65 mg/g。
Abstract: The extraction technology of total alkaloids from Pinellas ternata was studied. By adding appropriate amount of ammonia, ethyl acetate and ultrasonic extraction, the total alkaloid content extracted was determined with ephedrine hydrochloride as the standard. Through single factor test, the optimal extraction conditions were as follows: particle size of 80 mesh, ammonia concentration of 25%, extraction solvent of 18 times and extraction time of 3 h. Under these conditions, the extraction rate of alkaloids was 10.65 mg/g.
文章引用:杨姗, 陈涛, 陆欢, 罗思萱, 申春艳. 赫章半夏生物碱的提取和含量测定[J]. 食品与营养科学, 2024, 13(1): 118-123. https://doi.org/10.12677/HJFNS.2024.131015

1. 引言

半夏属(Pinellia Tenore)植物属于天南星科(Araceae)南星亚科(Aroideae),是一种常用的中药,具有燥湿化痰、降逆止呕、消痞散结的功效 [1] ,现代药理学研究表明,半夏还具有抗炎、抗肿瘤、抗菌、抗癫痫、抗衰老、抗新型冠状病毒肺炎等药理作用 [2] [3] 。目前发现半夏中有90个化学成分,定性80个化学成分,分别为生物碱类7个、醇醚类8个、脂肪酸甘油脂类12个、黄酮类5个、溶血磷脂酰胆碱类12个、醇氨类10个、氨基酸类11个、酰胺类11个、其他类型4个化合物 [4] [5] ,而生物碱被认为是半夏药理作用的主要有效成分之一 [6] 。赫章县属于典型的喀斯特地貌,气候和地理环境独特,中草药资源得天独厚,是全国最大的半夏生产基地之一,2013年2月,赫章半夏通过国家质监总局地理标志产品认证。近年来,该县因地制宜、区域推进、连片开发,促进半夏产业向规模化、集约化发展,全县半夏种植面积1.615万亩。半夏中生物碱含量是评价药材质量的重要标准,因此对赫章半夏生物碱的提取和含量测定对半夏发展有着重要意义,本研究通过超声波提取法 [7] 对赫章半夏生物碱的提取工艺进行研究和含量测定。

2. 实验仪器及试剂

2.1. 药材和试剂

赫章半夏,盐酸麻黄碱标准品,二水磷酸二氢钠,十二水磷酸氢二钠,25%氨水,乙酸乙酯,溴麝香草酚蓝。

2.2. 仪器

UV-2500PC紫外分光光度计,超声波清洗器,其他玻璃常规仪器。

3. 实验前处理

将半夏放在烘箱中干燥后粉碎机粉碎分别过40、60、80、100目筛,用保鲜袋分装至于阴凉干燥处备用。

4. 实验部分

4.1. 溶液配置

磷酸缓冲液(pH = 6):精密称取15.6 g二水磷酸氢二钠加适量蒸馏水溶解后定容在500 mL容量瓶中,配置成0.2 mol/L二水磷酸氢二钠溶液;精密称取35.8 g十二水磷酸氢二钠加适量蒸馏水溶解后定容在500 mL容量瓶中,配置成0.2 mol/L的十二水磷酸氢二钠溶液;将两种溶液以87.7:12.3的比例混合即成磷酸缓冲液(pH = 6)。

溴麝香草酚蓝指示液:精密称取0.1 g溴麝香草酚蓝置于200 mL容量瓶中,加0.05 mol/L氢氧化钠溶液3.2 mL溶解,再加蒸馏水至刻度摇匀。

4.2. 标准品溶液的配制

精密称取盐酸麻黄碱10 mg,至50 mL的容量瓶中加入适量乙酸乙酯溶解,并稀释至刻度,摇匀,得到浓度为0.2 mg/mL的盐酸麻黄碱标准品溶液。

4.3. 样品处理

精密称取半夏粉末1.0 g,加入2 mL的25%氨水搅拌使湿润,加入样品量18倍乙酸乙酯浸泡 [7] 3 h,超声波提取1 h后过滤,滤渣以10 mL乙酸乙酯分三次洗涤,合并滤液,蒸干,加入少量乙酸乙酯溶解,转移到50 mL容量瓶中,加入乙酸乙酯至刻度线,取5 mL提取液至分液漏斗中,加入蒸馏水5 mL,加入5 mL磷酸缓冲液(pH = 6),再加入1滴溴麝香草酚蓝指示液,搅匀,静置,分取乙酸乙酯层作为供试液 [8] 。

4.4. 最大吸收波长的选择

取标准品溶液2 mL,供试液2 mL在UV-2500PC紫外分光光度计上进行全波长扫描,结果盐酸麻黄碱在420 nm处有最大吸收峰,供试液在416 nm处有最大吸收峰,故本含量测定选定420 nm为测定波长。

4.5. 标准曲线绘制 [9]

分别量取3.2下的溶液1、2、3、4、5 mL于分液漏斗中,加入蒸馏水至5 mL,在各分液漏斗中加入5 mL磷酸缓冲液,加入5 mL乙酸乙酯,再加入1滴溴麝香草酚蓝水溶液,搅匀,静置,分取乙酸乙酯层,在420 nm波长处分别测定吸光度。以浓度为x,吸光度为y求得标准曲线为y = 4.325x − 0.0383,相关系数R2 = 0.9902,见图1

Figure 1. Standard curve of ephedrine hydrochloride

图1. 盐酸麻黄碱标准曲线

4.6. 测定含量

将3.2制备的供试液用紫外分光光度计在420 nm波长下测定吸光度,把吸光度值带入标准曲线方程计算总生物碱的含量值。

5. 单因素实验

5.1. 样品粒径对提取效果的影响

分别称取粒径为40、60、80、100目的半夏粉末各1.0 g,加入2 mL的25%氨水搅拌使湿润,加入样品量18倍乙酸乙酯浸泡3h,超声波提取1 h。过滤,滤渣以10 mL乙酸乙酯分三次洗涤,合并滤液,蒸干,加入少量乙酸乙酯溶解,转移到50 mL容量瓶中,加入乙酸乙酯至刻度线,取5 mL提取液至分液漏斗中,加入蒸馏水5 mL,加入5 mL磷酸缓冲液(pH = 6),再加入1滴溴麝香草酚蓝指示液,搅匀,静置,分取乙酸乙酯,在420 nm波长处测定吸光度,带入标准曲线计算含量值,将其作图得到图2

Figure 2. Influence of sample particle size on extraction efficiency

图2. 样品粒径对提取效果的影响

图2可以看出,在粒径为80~100时,提取效果最佳。

5.2. 氨水浓度对提取效果的影响

精密称取四份粒径为90目的半夏粉末1.0 g,分别加入2 mL的10%、15%、20%、25%氨水搅拌使湿润,加入样品量18倍乙酸乙酯浸泡3 h,超声波提取1 h。过滤,滤渣以10 mL乙酸乙酯分三次洗涤,合并滤液,蒸干,加入少量乙酸乙酯溶解,转移到50 ml容量瓶中,加入乙酸乙酯至刻度线,取5ml提取液至分液漏斗中,加入蒸馏水5 mL,加入5 mL磷酸缓冲液(pH = 6),再加入1滴溴麝香草酚蓝指示液,搅匀,静置,分取乙酸乙酯层作为供试液,在420 nm波长处测定吸光度,带入标准曲线计算含量值将其作图得到图3

Figure 3. Influence of ammonia concentration on extraction effect

图3. 氨水浓度对提取效果的影响

图3可以看出,当氨水浓度为25%时,提取效果最佳。

5.3. 溶剂剂量对提取效果的影响

精密称取四份粒径为90目的半夏粉末1.0 g,加入2 mL的25%氨水搅拌使湿润,分别加入样品量的6、12、18、24倍乙酸乙酯浸泡3 h,超声波提取1 h。过滤,滤渣以10 mL乙酸乙酯分三次洗涤,合并滤液,蒸干,加入少量乙酸乙酯溶解,转移到50 mL容量瓶中,加入乙酸乙酯至刻度线,取5 mL提取液至分液漏斗中,加入蒸馏水5 mL,加入5 mL磷酸缓冲液(pH = 6),再加入1滴溴麝香草酚蓝指示液,搅匀,静置,分取乙酸乙酯层作为供试液,在420nm波长处测定吸光度,带入标准曲线计算含量并作图见图4

Figure 4. Influence of solvent dose on extraction effect

图4. 溶剂剂量对提取效果的影响

图4可以看出,当溶剂量为18倍时,提取效果最佳。

5.4. 浸泡时间对提取效果的影响

精密称取四份粒径为90目的半夏粉末1.0 g,加入2 mL的25%氨水搅拌使湿润,加入样品量18倍乙酸乙酯分别浸泡1、2、3、4 h,超声波提取1 h。过滤,滤渣以10 mL乙酸乙酯分三次洗涤,合并滤液,蒸干,加入少量乙酸乙酯溶解,转移到50 mL容量瓶中,加入乙酸乙酯至刻度线,取5 mL提取液至分液漏斗中,加入蒸馏水5 mL,加入5 mL磷酸缓冲液(pH = 6),再加入1滴溴麝香草酚蓝指示液,搅匀,静置,分取乙酸乙酯层测定吸光度计算含量并作图见图5

图5可以看出,当浸泡时间为3 h时,提取效果最佳。

Figure 5. Influence of soaking time on extraction effect

图5. 浸泡时间对提取效果的影响

6. 结论

通过超声波辅助提取单因素试验,得到赫章半夏总生物碱最佳提取条件为粒径80目、氨水浓度为25%、浸提溶剂量18倍、浸提时间3 h,半夏总生物碱提取率为10.65 mg/g。这与文献报道张楠 [9] 等用热提方法提取最佳时间为1 h、温度为35℃~40℃有所差别,相比曾建红 [10] 等对半夏中的生物碱提取的条件优化:材料粉碎至60目,以2.575 mol/L的氨水搅拌均匀材料,加18倍的氯仿于室温下浸提25 h,浸提时间明显改善。

基金项目

贵州工程应用技术学院2022年大学生创新创业训练计划项目《毕赫章半夏生物碱的提取和含量测定》(S202210668161);毕节市民族药用植物研究重点实验室(毕科平台合[2017] 05号)。

NOTES

*通讯作者。

参考文献

[1] 耿晓桐, 刘琦, 花娇娇, 等. 半夏化学成分及药理作用研究进展[J]. 山西化工, 2023, 43(9): 53-54+61.
[2] 钟赣生. 中药学[M]. 北京: 中国中医药出版社, 2013: 298-299.
[3] 黄凤英, 高健美, 龚其海. 半夏药理作用及其毒性研究进展[J]. 天然产物研究与开发, 2020, 32(10): 1773-1781.
[4] 李东梅, 张思维, 高向娜, 等. 半夏主要化学成分及检测方法研究进展[J]. 甘肃科技纵横, 2023, 52(1): 37-41.
[5] 李丹丹, 汪文琪, 张志千, 等. 半夏生物碱的研究进展[C]//中华中医药学会. 中华中医药会中药化学分会第九届学术年6会论文集(第一册). 北京: 北京中医药大学, 2014: 30-34.
[6] 祝军委, 冯果, 冯泳, 等. 半夏中生物碱的研究概述[J]. 河南中医, 2012, 32(3): 360-362.
[7] 游素碧, 韩宗先. 半夏生物碱提取工艺的研究[J]. 甘肃联合大学学报(自然科学版), 2006(2): 69-71.
[8] 于超, 张明, 王宇, 等. 紫外分光光度法测定不同产地半夏中总生物碱的含量[J]. 时珍国医国药, 2002(2): 73-75.
[9] 张楠, 郭春延, 薛晶晶, 等. 半夏生物碱提取方法及抗氧化性研究[J]. 实验技术与管理, 2019, 36(8): 61-64.
[10] 曾建红, 彭正松, 毛子成, 等. 半夏生物碱最佳提取条件的研究[J]. 中药材, 2003, 26(5): 361-363.