天麻素提取纯化及检测技术释解

甲醇提取法甲醇也可以作为天麻素提取的溶剂，极性较乙醇强，提取率较乙醇高，但是和乙醇相比较价格高、提取成本高，同时甲醇具有毒性，其溶剂残留使产品作为食药用存在安全隐忧。余兰等［14］采用甲醇提取天麻素，分别用体积分数50%、60%、70%、80%、90%和纯甲醇溶液，结果表明甲醇体积分数在70%以下时，随着甲醇浓度的增加，天麻素的提取率逐渐增加，而甲醇体积分数超过80%时，天麻素的提取率下降。谭沙等［13］也采用甲醇提取，75%甲醇提取的天麻素稍稍高于75%乙醇提取的天麻素，但考虑到甲醇的毒性，所以选择乙醇对天麻中的天麻素进行提取。酶解提取法酶工程技术是近年来用于天然植物有效成分提取上的一项生物工程技术。中药制剂的杂质大多为淀粉、果胶、蛋白质等，针对杂质可选用合适的酶予以分解去除。酶反应能较温和地将植物组织分解，可以较大幅度提高收率。酶解提取法通常采用一定量酶与热水浸提法和稀酸碱提取法相结合进行，具有条件温和、杂质易除和得率高等优点，包括单一酶法、复合酶法和分别酶法等。由于天麻中的淀粉含量高，降低糊化淀粉的黏度有利于天麻素溶出，提高生产效率，胡爱军等［15］采用耐高温α-淀粉酶提取天麻素，确定的最佳提取工艺为:酶用量50U/g，液料比25∶1，提取时间3h，提取温度100℃，在此工艺条件下，天麻素得率为7．80mg/g。陈卫锋等［16］报道用复合酶提取了天麻素，复合酶的配制是植物细胞破壁酶4份(纤维素酶、木聚糖酶和β-葡聚糖酶)、淀粉酶3份、果胶酶3份、蛋白酶1份混合。将复合酶按照天麻质量的5%～7%加入，充分搅拌，50℃酶解2h，过滤等处理，与传统热回流提取和超声提取相比，提取率提高了0．05%～0．13%。酶解提取天麻素，作用条件温和，提取条件更简便，设备更简化，既降低能耗又节约成本，对环境的污染小，并使一些热挥发性小分子药效成分得以保留，这样所得天麻素的药效更齐全。

高新提取技术超声提取法

超声提取技术(UAE)主要是利用超声发生器产生的高频机械波对目标物进行提取。原理是超声波的空化作用加速植物有效成分的浸出，另外超声波的次级效应，如机械振动、乳化、扩散、击碎、化学效应等，也能加速欲提取成分的扩散释放并充分与溶剂混合，利于提取。超声提取技术用于天麻素提取，具有操作简单、提取效率高、提取时间短等优点。张颖［17］研究了利用超声波辅助提取天麻素的工艺条件，并探讨了超声波频率、溶剂浓度、提取时间、提取温度和料液比对提取效果的影响。研究确定了影响天麻素提取效果的最主要因素是料液比，并得出天麻素提取的最佳工艺条件:超声波频率为低频(25．5kHz)，提取溶剂为体积分数70%的乙醇水溶液，提取时间60min，提取温度65℃，液料比15mL/g，此试验条件下天麻素提取率为2．87%。余兰等［14］通过正交试验得到优化工艺条件为:体积分数70%的甲醇溶液，溶剂体积50mL，超声功率300W，超声时间30min，超声提取温度55℃，提取3次。微波提取法微波萃取技术(MAE)［18］是指利用波长在1mm到1m之间、频率为3×106～3×109Hz的电磁波对目标物进行提取，其原理普遍认为是在微波场中，具有一定介电常数的离解物质受到微波场作用形成离子电流，并在流动过程中与周围的分子或离子发生高速摩擦和碰撞，使微波能转化为热能，由于离解物质介电常数不同，这样便可利用物质吸收微波能力的不同而选择性地将目标物加热，从而使目标物从基体或体系中分离，进入对微波吸收较弱的溶剂中［19］。也有人提出微波作用于细胞结构的机制。微波萃取技术特点是:选择性高(基于离解物质的介电常数不同);受热均匀，质量稳定(内加热型);溶剂消耗量少，省时节能，不产生噪音，污染少;设备简单，操作方便，适合工业化生产。党蓓蕾等［20］探索了微波提取天麻中天麻素的最佳工艺，采用正交试验设计方法，考察药材粒径、微波功率、温度、时间、溶剂(乙醇水溶液)组成和液固比等因素对天麻素提取率的影响，并对正交试验结果进行分析。优化工艺为:药材粒径60～80目，微波功率300W，温度40℃，时间2min，乙醇体积分数30%，液固比15mL/g，天麻素的平均得率为0．689%。余兰等［21］也进行了微波提取天麻素的最佳提取工艺研究，微波法提取的最佳工艺条件为:体积分数70%的甲醇溶液，温度60℃，固液比1∶20，提取时间9min，功率400W。结果与传统乙醇加热回流提取法相比，微波提取能大大节省提取时间，降低提取成本，并有很好的天麻素提取率。复合提取法天麻素的复合提取法就是将上述提取方法结合使用，以期获得天麻素的最佳提取率。有将醇提法+超声波［14，17］、醇提法+微波［20］等技术结合在一起的提取技术。

天麻素的纯化技术

近年来有学者采用了大孔树脂吸附法-醇沉纯化天麻素，选择非极性至极性共计6种不同极性的树脂:HPD-400，HPD-500，HPD-600，AB-8，D101，DM130。采用静态吸附法以天麻素的比吸附量和解吸附率为指标，优选出AB-8吸附树脂，上柱药液生药浓度为1mL含0．5g生药，上样量为2g/g(干树脂:药材)，以1～2BV/h的流速上柱循环吸附1h，径高比1∶7，分别用2BV蒸馏水，6BV的5%乙醇以3～4BV/h的流速洗脱，弃去水洗液，收集5%乙醇洗脱液，按照此工艺天麻提取物经大孔吸附树脂纯化后，出膏率亦从20．72%降低至5．87%。经过测定天麻素的含量发现单独使用大孔树脂的天麻的含量为11．21%。经3批验证，此工艺可以稳定地将提取物中天麻素含量纯化到11．00%以上，纯度不高。然后结合醇溶液调pH沉淀法对天麻大孔树脂纯化物进一步去杂质，加95%乙醇至醇体积分数80%，静置24h，滤过，用40%的NaOH溶液调至pH8．0，静置24h，滤过，收集滤液，减压浓缩，天麻提取物的出膏率为2．33%，其中天麻素的含量为23．50%，天麻总苷含量为33．52%，该工艺较传统醇沉工艺大大提高提取物天麻素的含量，且工艺稳定、可靠［23］。刘东锋等［24］发明了一种采用ODS反相硅胶法精制天麻素的方法，具体的方法是采用体积分数70%的乙醇水溶液回流提取4次，每次提取3h，提取液回收溶剂至无醇味，过聚酰胺树脂纯化，分别用体积分数20%、40%、60%的乙醇水溶液梯度洗脱，收集40%和60%洗脱液合并、浓缩。ODS硅胶装柱，另取ODS硅胶与浓缩液拌样，挥干溶剂，上柱，用体积分数55%的乙腈水溶液洗脱，收集洗脱液，浓缩干燥即得产品，从1kg天麻粉中得到纯品10．1g，纯度为99．3%。

天麻素的检测技术

天麻素的检测技术有高效液相色谱法、分光光度法、高效毛细管电泳、薄层色谱法和化学法，高效液相色谱法为《中国药典》规定方法，在天麻素检测中应用最为广泛。高效液相色谱法2010年版《中国药典》规定天麻素的检测方法是高效液相色谱法(HighPerformanceLiquidChroma-tography，HPLC)。天麻素提取的工艺参数:稀乙醇为溶剂，料液比1∶25，热回流提取3h，放冷，称重补足重量。色谱条件:色谱柱InertsilODS-3C18柱(5μm，150mm×4．6mm)。流动相:乙腈0．05%磷酸(3∶97)，流速1mL/min，检测波长220nm。流动相系统除药典收载的以外，还有许多类似的检测方法及系统，主要有甲醇-磷酸盐溶液-水、乙腈-水-磷酸、甲醇-水-三乙胺、甲醇-水-冰醋酸系统等，检测波长多为270nm、22lnm、220nm等。也有研究报道建立了液质技术测定天麻中天麻素含量［25］。紫外分光光度法保玉心等［26］采用紫外分光光度法(UV)在220nm波长下进行天麻素的紫外检测，张芙蓉等［27］在223nm波长下进行天麻素的紫外检测，该方法快速、简便，UV法经HPLC验证，结果表明UV法和HPLC两种方法测定结果之间并无显著性差异。近红外光谱法近红外光谱法(Near-infraredspectroscopy，NIS)是用可见光和红外光之间波长范围的光谱进行分析的方法。杜伟锋等［28］采用近红外光谱法对不同产地的天麻中天麻素含量进行快速测定，以HPLC分析值作为参照，采用傅里叶变换近红外漫反射光谱技术采集天麻的近红外光谱，结合偏最小二乘法(PLS)建立天麻素含量的快速测定方法，该方法准确、快速、简便，可实现大批量样品的快速分析。蒙杰丹等［29］也采用近红外光谱结合偏最小二乘法建立了同时测定通天口服液中天麻素与芍药苷含量的方法。高效毛细管电泳法高效毛细管电泳(High-PerformaceCapillaryElectrophoresis，HPCE)是荷电粒子或离子以电场为驱动力，薄层色谱法熊慧林等［31］利用薄层色谱法(Thinlayerchromatography，TCL)鉴别天麻素，薄层板为硅胶G薄层板，展开剂为醋酸乙酯-甲醇-水(9∶1∶0．2)，显色剂是质量分数5%的磷钼酸乙醇溶液，波长600nm，单波长线性扫描。王孟等［32］也采用相同的展开剂，显色剂是质量分数10%的磷钼酸溶液，105℃加热使斑点清晰，在与天麻、天麻素对照液色谱相应的位置上显相同颜色的斑点，分离清晰，阴性对照无干扰。化学测定法化学定性［33］是利用天麻乙醇提取液与硝酸盐作用，加热，溶液呈玫瑰红，并发生黄色沉淀。也有报道使用鲁米诺-过氧化氢-高锰酸钾发光体系，对天麻素进行了定量分析［34］。

展望

天麻素有镇静、催眠、镇痛、增强免疫力等作用，在治疗心脑血管病、微循环系统疾病，头痛眩晕等方面疗效显著。我国老龄化社会日渐形成，高血压、高血脂群体不断增大，为具有降压、降脂疗效的天麻素提供了巨大的市场空间。除了以上这些在天麻提取中已经成熟应用的技术外，随着科学技术的高速发展，越来越多的提取新技术、新方法，如超临界流体萃取、双水相萃取、分子蒸馏技术、膜分离技术等以后可能将会运用到天麻素提取分离研究上，将会在提高天麻制剂质量、减少服用剂量、提高生产效率、降低环境污染等方面起到积极的推动作用，必将极大地推动天麻产业的发展。

作者：陈琛 李新生 周建军 杨培君 徐顶巧 冯振斌 田惠玲 赵斌 单位：陕西理工学院 陕西省天麻山茱萸技术研究工程中心 陕西汉王药业有限公司