药物分析杂志 Ch in J Pha rm A na l 2010, 30( 10)
195 3
双水相体系萃取分离 - 分光光度法测定益母草中水苏碱
赵鹂, 郭圣荣
(丽水学院 化生学院, 丽水 323000)
摘要 目的: 利用双水相体系分离纯化益母草中的 水苏碱, 探究 萃取机 理及效 率。方法: 利用 不同的 双水相体 系对益 母草总
关键词: 益母草; 盐酸水苏碱; 双水相; 提 取
中图分类号: R 917
文献标识码: A
文章编号: 0254- 1793( 2010) 10- 1953- 04
Extraction and separation w ith aqueous two- phase system ( ATPS) of the total alkaloids in leonurus and determ ined w ith spectrophotom etry
1 2 4 标准曲线的制备 精密称取盐酸水苏碱对 照品 ( 105 干燥, 恒重 ) 25 06 m g, 置 25 mL 量瓶 中, 加 0 1 m o l∀ L- 1盐酸液使溶解并稀释至刻度, 摇 匀, 即得对照品溶液 ( 每 1 mL 含盐酸水苏碱 1 m g) 。 精密量取上述对照品溶液 0, 2 0, 4 0, 6 0, 8 0 mL, 分别置 25 mL 烧杯中, 均加 0 1 m o l∀ L- 1盐酸溶液 使成 10 mL, 各加活性炭 0 3 g (140 干燥 4 h), 置 沸水浴中加热 0 5 m in, 边加 热边 搅拌, 过滤至 25 mL 瓶中, 用 0 1 m ol∀ L- 1盐酸溶液 10 mL 分次洗涤 烧杯和滤器, 洗涤液并入同一量瓶中, 另取 0 1 m ol
2 结果与讨论 2 1 双水相萃取原理分析 双水相萃取与水 - 有 机相萃取的原理相似, 都是依据物质在两相间的选 择性分配, 但萃取体系的性质不同。当物质进入双 水相体系后, 由于分成了上下两层, 上下两层都在争 夺水, 上层可以看成是油包水层, 下层可以看成是水 包油层, 因而形成了特殊的表面性质、电荷作用和各 种力 ( 如憎水键、氢键和离子键等 ), 使其在上、下相 中的浓度不同。当被分离的物质与双水相体系充分 混合后, 经静置分层, 被分离的成分就富集在双水相 体系中的上相或下相, 将此富集了被分离成分的相 分离出来, 再经过处理后就可得到被分离成分。对 于某一物质, 只要选择合适的双水相体系, 控制一定 的条件, 就可以得到合适的分配系数, 从而达到分离 纯化之目的。益母草中的生物总碱多数都溶于乙醇
水的络合物, 故可用于进行这些药物的鉴别、检出、 分离和含量测定。本 测定法采用雷 氏盐剩余比色 法。由于测得的吸收度为硫氰酸铬铵本身所固有, 因此, 当过量的试剂使有机碱析出后, 滤取部分滤液 或上层清液按比色法测得剩余试剂的量, 即可换算 出有机碱的含量。雷氏盐在 525 nm 处有最大吸收, 故选用该波长为测定波长。
系的形成, 本文选择的双水相体系有机物初始体积 与水初始体 积之 比为 1 5, 析相 盐用 量 为 0 30 ~
药物分析杂志 Ch in J Pha rm A na l 2010, 30( 10)
及水中, 因而由乙醇 - 无机弱碱性盐 - 水组成的双 水相体系完全有可能较高效率的提取生物总碱。 2 2 分相条件的选择 有机物 /盐双水相体系中水 溶性有机溶 剂一般为 乙醇、丙醇、丙酮 及 PEG 等。 常用的析相盐主要有 ( NH4 ) 2 SO4、N aNO3、N a2 CO 3、 N a3 PO 4、N a2 SO 4、K2H PO4、N aA c或 N aC l等。通过改 变有机物与水的比例和盐的用量可以控制双水相体
1 95 4
药物分析杂志 Ch in J Pha rm A na l 2010, 30( 10)
1 试验条件与方法 1 1 材料、试剂及主要仪器
原料: 干燥益母草叶粉 末 ( 自种自制, 粉碎、过 筛孔内径 40 目的筛 ) ; 试剂: 盐酸 水苏碱对照品为 化学纯 ( 阿拉丁, 21346) ; 雷氏盐 ( 上海迈坤化工有 限公司, 20081010)、乙醇、丙醇、丙酮、浓盐酸及其他 试剂均为分析纯; 实验仪器: UV22800型紫外可见分 光光度计 ( 上海尤尼柯仪器有限公司 ) ; RE - 52AA 型旋转蒸发器; AR11401C型电子分析天平。 1 2 益母草总碱的提取实验方法 1 2 1 原料的预处理 益母草叶自然干燥、除杂, 于烘箱中 60 干燥 6 h, 粉碎、过 40 目筛。 1 2 2 益母草总碱的提取方法 在 1# 、2# 圆底烧瓶 各加入益母草细粉 ( 40目 ) 3 g, 1#瓶中加入 95% 乙 醇溶液 30 mL, 磷酸氢二钾 2 g, 缓慢回流 1 h, 重复 2 次, 合并提取液 ( 普通测试法 ) ; 2#瓶用双水相法提 取, 在由 18 mL 无水乙醇和 12 m L33 33% 的磷酸氢 二钾的水溶液配成的双水相中, 缓慢回流 2 h, 冷却 过滤, 用乙醇洗涤滤饼 ( 2 mL ! 3) , 分层后取上层溶 液, 得到 2# 供试样。 1# 、2# 供试 样溶液在 水浴上蒸 馏, 回收溶剂。在蒸干物中, 各加入 0 1 m o l∀ L- 1盐 酸溶液 10 mL 溶解, 过滤, 滤液置于 25 mL 量瓶中, 用少量 0 1 m o l∀ L- 1盐酸溶液分次洗涤滤器, 洗液 并入同一量瓶中, 即得 1# 、2# 备用样品液。 1 2 3 测定原理 雷氏盐 ( Re inecke sa l,t NH 4 [ Cr ( NH3 ) 2 ( SCN ) 4 ] ∀ H 2O, 二氨 基四硫代氰酸 铬铵 ) 在酸性介质中可与大部分有机碱定量地生成难溶于
益母草为唇形科植物益母草 ( Leonurus hetero phy llus Sw eet)的干燥地上部分, 是常用中药, 主要成 分为生物碱类和黄酮类化合物等。临床用其流浸膏 或复方制剂治疗月经不调、痛经、阴道炎症等妇科常 见病 [ 1~ 4] 。已知益母草 中所 含有效 成分为 总生物 碱, 主要 包括益母 草碱 ( leonurine) 和盐酸 水苏碱 ( stachydrine hydroch loride) 等。盐酸水苏 碱为益母 草中生物 碱类含 量测定 的指 标性 成分, 中国 药典 2005年版采用 薄层扫 描法测 定 [ 5] , 用乙醇 提取样 品, 浓缩后通过活性炭一氧化铝柱纯化得到供试品 溶液, 回流提取方法耗时且提取率较低。其他传统 的萃取分离法主要采用与水互不相溶的有机溶剂作 萃取溶剂, 这种异相萃取的传质速率通常较低, 必须 经过较长时间振荡或多次萃取才能达到定量萃取, 工作量大且溶剂大多有毒性。采用均相萃取、异相
生物碱进行提取, 研究不同双水相体系、不同析相盐及温度等因素对提取效 率的影响。结 果: 通 过实验发 现乙醇 /磷 酸氢二钾
双水相体系效果最好 。与常规 回流提取法相比较, 总碱提取率由 1 95% 提 高到 3 49% , 总碱提取 率高出 79 5% 。结论: 按本
文方法所形成双水相 体系, 操作简便, 萃取率高, 方法重现性好, 可适用工业化生产。
用双水相提取益母草中的水苏碱含量目前未见 报道, 本文研究了水溶性有机溶剂乙醇、丙醇及丙酮 在不同无机盐作用下双水相萃取分离水苏碱, 建立 了乙醇 - K 2H PO 4 双水相萃取分 离水苏碱, 用紫外 分光光度法测定含量, 获得较好实验结果。
第一作者 Te:l ( 0578) 2271458, 13666568808; E - m ai:l xyzhaol@i 126. com
分离的双水相萃取 ( Aqueous two - phase extraction, ATPS) [ 6 ~ 9 ] 可以较好地克服以上萃取分离 的缺点。 在研究的双水相萃取体系中, 多数是对基于水溶性 高聚物的双水相萃取 [ 6~ 8] 。普通的能与水互溶的有 机溶剂在无机盐存在下也可生成双水相体系 [ 9~ 12] 。 与基于高聚物的双水相萃取相比, 基于水溶性有机 溶剂和盐水相的双水相萃取体系具有价廉、低毒、分 相清晰、萃取相不含粘度大、难处理的聚合物、对测 定干扰小等特点。
∀ L- 1盐酸溶液 20 mL, 置另一 25 mL 量瓶中, 作为 空白试剂, 各精密加入新制的 2% 硫氰酸铬铵溶液 3 mL (临用时滤过, 取滤液 ) , 摇匀, 加 0 1 m o l∀ L- 1盐 酸溶液稀释至刻度, 摇匀, 置冰浴中 1 h, 用干燥滤纸 过滤, 取滤液, 以 0 1 m o l∀ L- 1盐酸溶液为空白, 用 分光光度法在 525 nm 波长处分别测定吸收度, 制作 标准曲线, 回归方程为: Y = 1 88231X + 0 00322 r2 = 0 9994 样品含量测定时, 吸取样品溶液, 挥干溶剂, 照标准 曲线制备项下方法测定吸光度, 并用回归方程计算 含量。 1 2 5 样品液中总碱的含量测定 向上述 1# 、2# 备 用样品液及空白液 ( 取 0 1 m ol∀ L- 1的盐酸溶液 20 mL, 置于 25 mL 量瓶中, 即得空白液 ) 中分别精密加 入新制 2% 硫氰酸铬铵溶液 3 mL, 摇匀, 用 0 1 m o l ∀ L- 1盐酸溶液定容至刻度线, 摇匀, 冰浴中放置 1 h, 用干燥滤纸滤过, 取续滤液, 以 0 1 m o l∀ L- 1的盐 酸溶液为空白, 用紫外分光光度法, 在 525 nm 波长 处分别测定 1#、2#样品液的吸光度 ( A ), 并用回归方 程计算含量。
ZHAO L ,i GUO Sheng- rong
( S choo l of C hem istry and L ife Sciences, L ishu i U n iversity, L ishu i 323000, Ch ina)
Abstract Objective: To exp lore the ex traction m echanism and effective of the separation - purificat ion o f stachydrine in aqueous two- phase system s. M ethod s: U sing d ifferent aqueous tw o- phase system to extract the to tal alka lo ids in Leonurus, study the affect ions of the salts, tem perature and organic phase. R esu lts: Com paring w ith conventional m ethods, the ex traction rate o f total alka lo ids o f leonurus in aqueous tw o - phase system w as up to 3 49% when using the ethano l /K2H PO4 /w ater ATPS as so lvent and w hich is the best resu lt in different aqueous tw o- phase system. C onclusion: The tw o aqueous phase system for stachydrine extraction is easy to operate, good reproduct iv ity, and can be app lied in m ass production. K ey w ord s: leonurus; stachydrine hydrochloride; aqueous tw o- phase system; ex tract ion