青蒿素提取工艺研究
青蒿为菊科植物黄花蒿(Artemisia annua L.)的干燥地上部分，青蒿素(Artemisinin，C15H22O5)是从青蒿中提取分离得到的一种无色结晶。青蒿素为无色针状结晶，易溶于丙酮、乙酸乙酯，在乙醇、乙醚中溶解，微溶于冷石油醚，几乎不溶于水。对热不稳定，易受潮、热和还原性质的影响而分解。青蒿素是继氯喹、乙氨嘧啶、伯喹和磺胺后最热门的抗疟特效药，尤其对脑型疟疾和抗氯喹疟疾具有速效和低毒的特点，已成为世界卫生组织推荐的药品。青蒿素在原植物青蒿中含量很低，一般只有7‰左右，因此，研究青蒿素的提取率，缩短提取时间，降低生产成本具有重要的意义。本试验采用单因素和多因素试验研究了提取次数、提取时间、提取温度和提取溶剂量对提取的影响，确定了最佳提取条件，提取所得滤液经减压浓缩，除去杂质，重结晶，干燥精制后得青蒿素试验成品。
1 材料和方法
1.1 材料
6号溶剂油(上海炼油厂，产品质量执行标准：GBl6629—1999)；120号溶剂油(中国石油化工总公司，产品质量执行标准：SH0004-90)；青蒿叶末(产地重庆酉阳，40°C时烘3h后打碎)；HPLC(HP公司)；青蒿素对照品(中国药品生物制品检定所)。
1.2 色谱条件
HPll00液相色谱仪，示差检测器，色谱柱Kromasil KRl00--C18 E17580(250×4.6mm)，甲醇一水(72：28)为流动相；流速为1.0mL／min，柱温为30°C。分别精密吸取青蒿素对照品溶液与供试品溶液各20µL，注入液相色谱仪，测定。
1.3 提取溶剂
称取青蒿叶粗粉4份，每份lOOg，分别置1000mL圆底烧瓶中，其中2份每次加5倍量的6号溶剂油，另2份每次加5倍量的120号溶剂油，50°C提取3次，每次2h，分别合并3次提取液。
1.4提取方法
提取方法主要有冷浸提取、回流提取、索氏提取、超声波提取和温浸提取等方法，按照下述试验操作进行提取方法考察：
(1)冷浸提取：称取青蒿叶粗粉100g，置1000mL分液漏斗中，每次用5倍量的6号溶剂油冷浸提取3次，每次24h，合并提取液。
(2)回流提取：称取青蒿叶粗粉lOOg，置1000mL圆底瓶中，每次用5倍量的6号溶剂油回流提取3次，每次2h，合并提取液。
(3)索氏提取：称取青蒿叶粗粉100g，置索氏提取器中，用10倍量的6号溶剂油进行提取至虹吸下的溶剂近无色，收集提取液。
(4)超声波提取：称取青蒿素叶粗粉lOOg，每次加入5倍量的6号溶剂油用超声波(200w)提取3次，每次30min，合并提取液。
(5)温浸提取：称取青蒿素叶粗粉lOOg，加入5倍量的6号溶剂油，温浸提取3次，温度为55°C，第一次保温2h，第二、三次保温1.5h，合并提取液。
1.5均匀设计试验
为了取得更佳的提取效果，在初步选定溶剂种类和提取方法之后，对影响提取效果的诸因素：提取次数、溶剂用量、提取时间以及提取温度等进行了均匀设计考察。取药材粗粉9份，每份100g，按表3所示，在相应的实验条件下进行提取并进行测试。
1.6考核指标
以有效成分青蒿素的转移率为指标对提取工艺的优劣进行考核。
提取液中青蒿素的含量 × 提取液总体积
转移率 = 药材中青蒿素的总量
2 结果与讨论
(1)提取青蒿素的溶剂为溶剂油；青蒿素在溶剂油中有较高的溶解度，而青蒿中的杂质较少被
同时提出；故提取溶剂选择为溶剂油。
(2)由表1可知，以6号溶剂油的转移率略高，并且在价格上6号油比120号便宜，因此选用6号溶剂油作为提取青蒿素的溶剂。
(3)由表2可知，五种提取方法所得的青蒿素的转移率以第3种和第5种较高；但第3种索氏提取耗时较长，故暂不选用此法；第5种温浸提取法操作简单，因此选用第5种方法进行提取。有报道用超临界提取，但经预算其成本较高，未采用。
表1 溶剂提取效果比较
溶剂牌号 试验次数 青蒿素转移率（%） 平均转移率（%)
6 1 84.1 83.8
2 83.5
120 1 83.7 83.5
2 83.3
表2 提取工艺比较
方法 提取液中青蒿素的含量(mg／mL) 青蒿素转移率（%）
(1) O.262 67.4
(2) O.271 69.5
(3) O.486 87.8
(4) O.270 68.3
(5) O.322 83.6
(4)均匀设计试验得回归方程为y=62.114+6.105A+9.68*10-2B+0.999C-8.5*10-2D(R—O.946，F=8.55)，本方程第一自由度df1=3，第二自由度df2=3，查表得F0.05(4，4)=6.39(a=O.05)，F>F0.05(4，4)，即回归方程很显著，说明实验设计正确。
由表3可知，提取次数对青蒿素转移率的影响相对最大，其次是提取时间；溶剂用量和提取温度在设计的水平之间对转移率的影响相对较小。最佳工艺条件为：提取4次，加6倍量溶剂，提取3h，温度为40°C。
(5)从节约时间、降低生产成本方面考虑，重新设计青蒿素提取工艺为A，与均匀设计试验得到的最佳工艺条件B进行对比试验。这是基于提取次数增加对提高转移率的影响减少，而溶剂用量大则增加了成本，故采用溶剂递减法来减少溶剂用量；同理，提取时间调整为第1次2h，第2、3次1.5h。经过实验，提取温度为55°C时所得提取液颜色较浅，所含杂质少，有利于精制，并且经测定提取液中青蒿素含量较高。得出“A”工艺的成本明显低于“B”工艺，而且含量相关不大。见表4。
表3 试验与结果
试验号 A（次） B(倍） C(h) D(℃) 转移率（%）
1 1 4 2 60 65.8
2 1 5 3 55 64.1
3 2 5.5 1 55 70.4
4 2 6 3 50 75.9
5 3 4 1 50 77.5
6 3 5 2 45 83.5
7 3 5.5 1 45 78.4
8 4 5.5 2 40 82.4
9 4 6 3 60 85.1
表4 不同工艺条件提取效果比较三工艺条件
工艺条件 A B
提取次数 3 4
每次溶剂用量(L) 18，15，12 18，18，18，18
每次提取时间(h) 2，1.5，1.5 3，3，3，3
提取温度(℃) 55±5 40±5
提取液中青蒿素的含量(mg／mL) O.347 O.208
青蒿素的提取转移率（%） 85.8 86.3
3 结论
经过以上研究，优化得到温浸法提取青篙素的最佳工艺条件为：温度为55℃时，取药材提取3次，第1次加药材投料量6倍量的溶剂油提取2h，第2次加5倍量提取1.5h，第3次加4倍量提取1.5h。本研究采用均匀设计方法，对青蒿中青蒿素提取工艺条件进行优化，所得回归方程具有显著性意义，该方法所得结论具有可信性。此项研究为青蒿素的提取分离提供了重要的参考。
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