正交实验法优选盐酸川芎嗪的超声提取工艺.docx

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正交实验法优选盐酸川芎嗪的超声提取工艺

正交实验法优选盐酸川芎嗪的超声提取工艺

【摘要】　　目的优选川芎中盐酸川芎嗪的最佳超声提取工艺。

方法采用正交实验法，用高效液相色谱法进行测定，以盐酸川芎嗪为指标，考察溶剂用量、乙醇体积分数、超声时间等因素对川芎提取效果的影响。

结果实验设计的3因素中对结果影响最显着的因素为超声时间。

盐酸川芎嗪的最佳提取工艺为：

5g川芎粗粉，30%的乙醇50ml，超声60min。

最佳条件下盐酸川芎嗪得率为4mg/g。

结论该法简便、快速、节能、溶剂用量少、提取效率高，适宜于川芎中川芎嗪的提取。

【关键词】　盐酸川芎嗪川芎超声波提取工艺正交实验

　　Abstract：

ObjectiveTooptimizetheultrasonicextractionprocessforligustrazinehydrochloridefromLigusticumchuanxiongHort.MethodsUsingorthogonaldesign,theeffectofsolventconsumption,alcoholvolumefractionandultrasonictimeontheextractionresultswereobserved,withthecontentofLigustrazinehydrochlorideastheindexbyhighperformanceliquidchromatography．ResultsAmongthefactorsoftest,themostsignificanteffectwastheultrasonictime.TheoptimalconditionsfortheextractionofLigustrazinehydrochloridewereasfollows:

adding50mlof30%alcohol（include·L-1HCl）totheherbs（5g）,andextractingfor60minutesultrasonic（ultrasonicpowerwas100W）.Theextractyieldwas/g.ConclusionBecauseofitssimplicity,rapidness,lowsolventconsumptionandhighefficiencyofextraction,themethodofultrasonicextractioncanbesuccessfullyusedinextractionforLigustrazinehydrochloridefromLigusticumchuanxiongHort..

　　Keywords：

Ligustrazinehydrochloride；LigusticumchuanxiongHort；Ultrasonicextractingtechnology；Orthogonaltest

中药川芎为伞形科植物川芎LigusticumChuanxiongHort的干燥根茎，味辛、微苦、性温，具有活血祛瘀、行气开郁、祛风止痛之功效。

川芎嗪（ligustrazine）又名四甲基吡嗪（tetramethylpyrazine）,是川芎根茎中的主要活性生物碱。

　表明川芎嗪是一种新型钙离子拮抗剂，具有活血化淤、抗血小板凝集,扩张血管、改善微循环等作用，用于心绞痛、脑血管疾病以及肺动脉高压等呼吸系统疾病的治疗［1～3］目前,川芎中川芎嗪等非挥发油成分的提取主要有溶剂浸取回流法和超临界CO2萃取法两种［4～6］，尚未见以盐酸川芎嗪（ligustrazinehydrochloride）为直接提取产物的提取工艺报道。

本文运用超声波提取法，以盐酸川芎嗪含量为指标，对川芎的提取工艺进行了正交实验研究，为川芎药材的后续相关研究提供实验依据。

　　1材料

　　美国PerKinElmer公司Series200高效液相色谱仪；UV-9100紫外-可见分光光度计。

盐酸川芎嗪；川芎饮片；乙腈为色谱纯，其余试剂均为分析纯，水为高纯水。

　　2方法与结果

　　测定方法的建立

　　紫外分光光度测定方法精密称取0g盐酸川芎嗪，置100ml量瓶中，用水定容至刻度,摇匀，得浓度为0mg/ml的盐酸川芎嗪标准贮备液。

精密量取，，，，ml贮备液，分别置50ml量瓶中，用水定容至刻度，摇匀。

以水为空白，在296nm［7］波长下测定吸光度，以盐酸川芎嗪的质量浓度为横坐标，吸光度A为纵坐标，制作标准曲线，回归方程为Y=，R2=6。

精密量取川芎药材提取液ml,置100ml量瓶中,加水定容至刻度,摇匀，测定吸光度。

根据标准曲线计算样品溶液的质量浓度，并以此计算每克样品中的提取总量。

　　高效液相色谱检测方法

　　色谱条件：

色谱柱为PhenomenexGeminiC18柱（250mm×mm，5μm）；检测波长296nm；柱温40℃；进样量20μl；流速ml/min；流动相为乙腈（A）-水（B）；采用梯度洗脱，程序为：

0～10minA/B（10/90），10～20minA/B（20/80），20～45minA/B（55/45），45～75minA/B（80/20）。

分别吸取μg/ml的盐酸川芎嗪标准溶液和提取液各20μl注入液相色谱仪，记录色谱。

根据峰面积法计算每克样品中的盐酸川芎嗪的含量。

色谱图见图1。

　　超声提取工艺单因素水平的选择采用超声波提取方法，以盐酸乙醇水溶液为溶剂，分别对盐酸浓度、乙醇体积分数、提取溶剂体积、超声时间等提取参数进行实验探讨。

　　盐酸浓度对提取效果的影响取5g样品4份，精密称定，分别置250ml锥形瓶中，分别加入，，，mol·L-1的盐酸溶液50ml，以100W的超声功率超声60min，取出冷却并抽滤。

按“”项下操作，计算每克样品中的提取总量。

结果见图2。

　　川芎嗪为川芎中的生物碱，而盐酸川芎嗪又具有较好的水溶性，在提取液中加入适量酸不仅有助于川芎嗪的溶出，而且还可降低提取液中醇的用量。

实验结果表明，总提取量随盐酸浓度的增加而略有增加,但差异不大。

因此提取液中盐酸浓度确定为mol·L-1。

　　乙醇体积分数对提取效果的影响取5g样品4份，精密称定，分别置250ml锥形瓶中，加入含盐酸浓度为mol·L-1乙醇溶液50ml，乙醇体积分数分别为20%，40%，60%，80%，超声60min，取出冷却并抽滤。

按“”项下操作，计算每克样品中盐酸川芎嗪的含量。

结果见图3。

　　实验结果表明，当其他因素固定，开始时超声提取川芎中盐酸川芎嗪的提取效率随着乙醇体积分数升高而升高，达到一定程度以后反而会下降，乙醇的加入有利于盐酸川芎嗪的提取，但乙醇体积分数过高又会阻碍盐酸川芎嗪的溶出。

说明不同体积分数的乙醇溶液提取效果不同，故选用40%的乙醇溶液作为提取溶剂。

　　溶剂用量对提取效果的影响取5g样品4份，精密称定，分别置250ml锥形瓶中，分别加入40，60，80，100ml含mol·L-1盐酸、乙醇体积分数为40%的盐酸乙醇溶液，超声60min。

取出冷却并抽滤，按“”项下操作，计算每克样品中的提取总量。

结果见图4。

结果表明，溶剂用量对提取效果和提取成本产生直接影响。

提取过程中溶剂用量太小有效成分无法完全溶出，用量过大则会使成本提高。

由图4可知，在其他因素固定的情况下，较理想的溶剂体积为50～80ml。

　　超声时间对提取效果的影响取5g样品4份，精密称定，分别置250ml锥形瓶中，分别加入80ml含mol·L-1盐酸、乙醇体积分数为40%的盐酸乙醇溶液，超声时间分别为30，60，90，120min。

取出冷却并抽滤，按“”项下操作，计算每克样品中的提取总量。

结果见5。

　　实验结果表明，提取总量随超声时间的增加而逐渐增加，超声60min后药材提取率增加不大，说明超声时间为60min左右，提取基本完全。

　　正交实验方法与结果考虑到各因素之间的相互影响，为了获得最佳工艺条件，利用正交法“均衡搭配”的特点，根据上述单因素实验结果，以溶剂体积、乙醇体积分数和超声提取时间作为考察因素，每个因素取3个水平，选用L9（34）正交表［8］进行实验，使用高效液相色谱法评价提取效果，以川芎中盐酸川芎嗪的含量为考察指标，进行了9次实验，正交实验结果见表1。

表1正交实验设计与结果

　　根据极差分析可知RCRBRA，因此，影响盐酸川芎嗪提取的各因素的主次顺序为CBA，即超声时间对提取率影响最大，其次为乙醇体积分数，再次为溶剂体积。

各因素最佳水平组合为A1B1C3。

即5g川芎粗粉用50ml30%的乙醇超声提取60min。

　　最佳提取工艺条件的验证按上述确定的最佳工艺条件，进行3次重复实验,结果显示盐酸川芎嗪得率分别为2，2，9mg/g，平均得率4mg/g，RSD为%。

　　3结论

通过单因素和正交实验的结果分析，超声提取川芎中川芎嗪的最佳工艺条件为5g川芎粗粉,以50ml含mol·L-1HCl，乙醇体积分数为30%的盐酸乙醇溶液作为溶剂,超声60min。

盐酸川芎嗪得率为4mg/g。

　　超声提取技术是近年来在中草药有效成分提取分离方面的一种新型技术。

利用超声波产生的强烈空化效应、强烈振动、热效应、搅拌作用，可以加速药物有效成分进入溶剂，从而提高提取效率，缩短提取时间,节约溶剂，并且避免了高温对提取成分的破坏。

与常规的煎煮法、蒸馏法、溶剂浸提法相比，超声法具有提取温度低、产物生物活性高、溶剂使用量少、操作简便、省时节能等优点。

因此超声波技术在中草药有效成分提取分离的应用研究方面具有重要意义。

【参考　文献】

　　［1］胡国芬，王建平.川芎嗪的药理作用及应用进展［J］.中国药物与临床，2006，6：

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　　［3］刘永明，李桂芝，张慧，等.盐酸川芎嗪的荧光光谱研究及应用［J］.光　谱　实　验　室，2001，18：

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　　［5］徐伟泉，陈登利，马润宇，等.大孔树脂在川芎嗪分离纯化过程中的应用研究［J］.中国中药杂志,2004,29（11）:

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化学工业出版社，2005：

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