青蒿素最佳提取工艺研究

青蒿素最佳提取工艺研究 2007年第7期 青蒿素最佳提取工艺研究 王轶 (临沂师范学院生命科学学院,山东临沂276005) 摘要:以干青蒿叶粉末为原料,搅拌速度,溶剂量,温度,时间和原料粒度为考察因素, 设计五因素 四水平正交试验,研究青蒿素最佳提取条件.结果表明,青蒿素最佳提取条件为搅 拌速度800r/ ),提取温度5O?,提取时间120rain,原料粒度0.25mm. min,溶剂量6OmL(1g原料 关键词:青蒿素;提取条件;正交试验 中图分类号:$567文献标识码:A文章编号:1004—3268(2007)07—0084一O3 StudiesontheOptimumTechnologyofArtemisininExtraction WANGYi (BioscienceCollege,LinyiNormalUniversity,Linyi276005,China) Abstract:ThepowderofdriedSweetWormwoodHerbwasusedasexperimentmaterial,andthe speedofstirring,amountofsolvent,temperature,timeandgranularityofmaterialweresetas theinvestigatingfactors.Basedontheorthogonalexperimentswith5factorsand4levelsin3re— peats,theoptimalconditionofartemisininextractionwasconfirmed,i.e.800r/minofspeed,6O mLofsolventamount(pergramofmateria1),50.Cofextractiontemperature,120minofextrac— tiontimeand6Omeshesofmaterialgranularity. Keywords:Artemisinin;Conditionsofextraction;Orthogonalexperiments 据药典记载青蒿为菊科植物黄花蒿(Artemisia 口口L.)的全草,别名香蒿,苦蒿,黄蒿.为一年 生草本,高达1.5m,全株黄绿色,有臭气.茎直立, 具纵条纹,上部分枝.基部及下部叶在花期枯萎,中 部叶卵形,长4.5,7cm,2,3回羽状深裂,小裂片 线形,宽约0.3mm,先端尖锐,表面深绿色,背面色 收稿日期:2007—03—12 作者简介:王轶(1977一),女,天津人,助教,硕士,主要从事生物工程及生物技术研究. 七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七七 [5]黄建安,李家贤,黄意欢,等.茶树品种资源遗传多样1992:18—36. [6] [7] 1,83 [9] 性的AFLP研究I-J].园艺,2006,33(2):317— 322. 高建明,张守攻,齐力旺,等.杨树重要品种(无性系) 的AFLP指纹分析I-J].云南植物研究,2006,28(1): 85—9O. 周连第,兰彦平,韩振海.板栗品种资源分子水平遗传 多样性研究I-J].华北农,2006,21(3):81—85. 杨东,余来宁.RAPD和AFLP在分析尼罗罗非鱼遗 传多样性研究中的应用比较[J].江西农业, 2006,18(2):1—4. VincentI,MarkM,LamontL.Kavathepacificelixir I-M].Vermont:HealingArtsPressPressRochester, ? 84? l,lO] 1,11] 1,12] 1-13] 1,14] 施江.卡瓦胡椒引种繁殖和分子标记的研究l-D].海 口:华南热带农业大学,2004:24—27. 施江,辛莉,郑楷,等.卡瓦胡椒及胡椒的RAPD聚 类分析I-J].生物技术,2005,15(6):34—37. J.萨姆布鲁克,D.w.拉塞尔.分子克隆实验指南 I-M].3版.北京:科学出版社,2002:461—512. 李明芳.荔枝SSR标记的研究及其对部分荔枝种质 的遗传多样性分析[D].海口:华南热带农业大学, 2003. MAlejandraJ,PaulSM.Phylogenyandpatternsof floraldiversityinthegenusPiper(Piperaceae)[J]. AmericanJournalofBotany,2001,88(4):706—716. 河南农业科学 较浅,无毛或略具细微软毛,有柄;上部叶渐小,无 柄.头状花序多数,球形,直径约2mm,具细软短 梗,排成圆锥状;总苞片2,3层;花管状,雌花长约 0.5mm,两性花长约1mm,黄色;花药先端尖尾状, 基部圆钝;柱头2裂,裂片先端呈画笔状.瘦果椭圆 形,长约0.6mm.花期8,10月,果期10,11月. 多生于山坡,林缘,荒地.产于全国各地. 青蒿素是中药青蒿中具重要药用价值的化学成 分,自从1973年首次作为抗疟疾药用于临床,就成 为继奎宁之后的又一种全新的抗疟有效单体,引起 了医药界的极大关注[1].青蒿素不仅是一种抗疟特 效药,在其他疾病的治疗中也有较好的效果.如治 疗登革热时疗效显着优于吗啉双胍等西药而且还具 有增强抗体的免疫功能和抗流感功能[2].青蒿素为 无色针状结晶,熔点为156,157?,易溶于氯仿,丙 酮,乙酸乙酯和苯,可溶于乙醇,乙醚,微溶于冷石油 醚,几乎不溶于水.因其具有特殊的过氧基团,对热 不稳定,易受湿,热和还原性物质的影响而分解[2]. 青蒿素在原植物青蒿中含量很低,一般只有7‰左 右.因此,对于青蒿素的分离提纯方面的研究成为 全球药界关注的热点. 1和 1_1材料 供试材料为四川酉阳干青蒿叶末.将经过筛选 的青蒿叶置于烘箱中40~C烘烤3h后取出,用瓷乳钵 研磨至粉状,过筛,制成青蒿叶粉,储于干燥器中备 用.主要试剂:青蒿素标准品为SigmaChemicalCo., 2~C储存;试剂均为分析纯.仪器分析:Beckman DU75oo紫外一可见光分光光度计. 1.2方法 1_2.1标准曲线的制备精确称取80?干燥至恒 重的青蒿素标准品lOmg置100mL容量瓶中,用 95乙醇稀释至刻度.分别吸取0,2,4,6,8,10mL 于50mL容量瓶中,以95乙醇补充至10mL,补加 0.2NaOH溶液至刻度,置(50?1)?水浴中反应 30min,流水冷却至室温.在292nm处测吸光值 A,青蒿素浓度C(mg/mL)可按下式计算: C一(1.05l38×A+0.0105983)/50 1.2.2样品的制备称取青蒿样品1g,置于反应 器中,加人一定量体积的溶剂,设定并保持温度恒 定,进行搅拌提取.提取结束时,将提取液冷却至室 温后,抽滤,滤液置于分液漏斗中,加人2NaOH 溶液洗去碱溶性部分,弃去下层碱液后,以蒸馏水洗 涤至中性.经水洗后的提取液置于圆底烧瓶中 55?蒸馏,得到含青蒿素的浸膏,再以959/6乙醇溶 解浸膏,并定容于50mL容量瓶中备测. l_2.3样品溶液的测定吸取样液2mL于20mL 容量瓶中,补充95乙醇至4mL后,加人0.2 NaOH溶液至刻度.50?水浴中反应30min后取 出,流水冷却至室温.292nm处测吸收峰.青蒿素 提取量M(mg/g)及提取回收率E的计算公式 如下: M—C×Vs×n?W E—M?M×100 其中:Vs=20mL,被测样品体积;n一25,稀释 倍数;W.一1g,原料用量;M——青蒿素提取量 (mg/g);M.——原料青蒿素含量(mg/g). 1.2.4正交试验设计以A:搅拌速度,B:溶剂 量,C:温度,D:时间,E:原料粒度为考察因素,设计 4个水平,进行3次重复试验,见表1. 表1因素水平 2oo 400 600 800 2结果与分析 2.1正交试验结果分析 青蒿素提取重复3次,正交试验结果见表2,方 差分析见表3.从直观分析可知,极差大小变化为: A>C>D>B>E.说明A因素(搅拌速度)的改变 对青蒿素提取影响最大,其次为提取温度和提取时 间.由于青蒿是粉末,需要不停的搅拌才能提取充 分.其中搅拌速度,提取温度和时间在1水平上 表现极显着差异. 根据正交试验结果可知,提取工艺最佳条件组 合为A4B2C3D3E3,即搅拌速度800r/min,溶剂量 60mL(1g原料),提取温度50?,提取时间 120min,原料粒度0.25mm. 2.2药材青蒿素提取验证试验 按优选的最佳提取工艺制备4批样品,测定样 品中青蒿素含量,结果提取出的青蒿素吸光度最 高,药材中青蒿素提取率高达78.19,原料青蒿素 含量达到7.569mg/g. ? 85? 2007年第7期 表3方差分析 注:*P<0.05,显着水平;**P<0.o1;极显着水平 3讨论 青蒿素在温度超过60?以后过氧桥结构被很快 破坏,完全失去药效,所以青蒿素的提取不易使用较 高的温度.有研究认为,青蒿素主要存在于植物细 胞的腺体中,属于胞内次级代谢产物.提取介质首 ? 86? 先从原料颗粒外部扩散进入颗粒内部和细胞内溶解 青蒿素,由于内外青蒿素浓度差异,青蒿素再扩散进 入主体溶液,因而提取搅拌速度和原料颗粒大小对 提取效率存在较大影响. 参考文献: EI]李子颖,李世雨,齐向娟.青蒿素提取工艺研究进展Eli. 中药研究与信息,2002,2(4):17—21. E2]周友亚.青蒿素Eli.化学教学,2002(6):31—32. E3]张玲,杜小英,姜锦花.青蒿素提取分离工艺研究Eli. 现代中药研究与实践,2005,19(6):57—58. [4]张积强,陈强,刘宗怀.抗疟新药青蒿素的研究[J].陕西 化工,1996(4):8—1O. E5]赵兵,王玉春.青蒿药用成分提取分离技术现状Eli.中 草药,1998,29(11):784—786. [6]赵兵,王玉春.青蒿素提取条件研究Eli.中草药,2000, 31(6):421—423.