碱提取法从虎杖中分离白藜芦醇的研究.pdf

林产 化工通 讯 2 0 0 4年 第 3 8卷第 1 期 l 7 碱提取法从虎杖中分离 白藜芦醇的研究 苏文强 ，杨 磊 ，李艳杰 ，朱 明华 ，陈启凡。 ( 1 东北林业大学 材料科学与工程学院 ，黑龙、江哈尔滨1 5 0 0 4 0； 2 哈尔滨医药集团制药六 厂，黑龙江哈尔滨1 5 0 0 5 6 ； 3 辽东学院实验中心 ，辽宁丹东I 1 8 0 0 3 ) 摘要： 对虎杖中的白藜芦醇采用碱性水溶液提取、 调节溶液 p H沉降的方法加以分离。考察 了原 料粒度、 碱的种类 、 用量 、 酸的用量等因素对 白藜芦醇提取的影响 ， 确立 了白藜芦醇碱提酸沉 的最 佳提取条件 ： 提取溶剂用氢氧化钠调节 p H值为 1 0 ， 恒速 、 均匀搅拌下 ， 加热煮沸 1 h ， 滤液用 1 m o l L 的盐酸调 p H值为 3 ， 放置沉淀， 真空过滤或离心分离。结果表明碱提 酸沉分离方法优于传统的有 机 溶剂提 取 法 。 关键词 ： 白藜芦醇 ； 虎杖； 碱提取 中 图分 类号 ： s 7 8 9 文 献标 识码 ： A 文 章 编号 ：1 0 0 5 - 3 4 3 3( 2 0 0 4 ) 0 1 - 0 0 1 7 - 0 4 白藜 芦 醇 (3 ， 4 ， 5 三 羟 基 二 苯 乙烯 ； r e s v e r a t r o 1 ) 是 一 种 活 性 多 酚 物 质 。研 究 表 明 ， 白藜芦醇 对癌 症 的各 阶段 均有化 学抗 癌 活性 ， 同时具有 降血脂 、 抑制血小板凝聚及调 节脂蛋 白等作用 。 提取 白藜芦醇 的现有工艺多为包 括乙醇 在内的有 机 溶剂 提取 J ， 其 原理 是 利用 白 藜芦醇易溶于乙醇、 甲醇 、 丙酮、 乙酸 乙酯等 极性有机 溶剂 ， 将其 从含 白藜芦 醇原 料 中提 取 出来 。但所提取 出的粗品中含有大量的植 物多糖 、 色素 、 亚 油酸 、 黄酮类 、 萜类 、 苷类 、 酚 酸类 、 酒石酸、 单宁等多种杂质， 该方法还存 在 以下缺 点 ： 1 ) 使 用 多种 有机 溶剂 ， 且 有机 溶剂用量 大 ； 2 ) 工 序 多 ， 就萃 取 一步 一 般需 经三级错 流 萃取 ， 工 艺繁 琐 复杂 ； 3) 需 多 次 蒸馏 ， 加热 时 间长 ； 4 ) 有 效成 分 含 量和 提取 率较低 。 碱提 取法 的原理是利用 白藜芦醇在一定 条 件下 可 以和某些无 机碱 、 碱 性盐 形 成 酚 盐 而从体 系里 溶 解 出来 ， 再 通 过 调 节 溶 液 p H 值 的方法使之 沉淀而得 以分离 的性 质 ， 用来 富集提 取 白藜 芦 醇 。与有 机 溶 剂 提 取 法 相 比， 碱提取法具有 以下优点 ： 1 ) 工艺简单易 行 ， 操作安 全 方便 ； 2 ) 不需 使 用 大量 的 有 机 溶剂 ， 可降低成本 ； 3 ) 选择性强 ， 因而有效成 分含量和提取率均高。碱提取法多用于提取 黄酮化合 物 如茶 多酚 争 ， 用 于 提 取 白藜 芦 醇尚未 见报道。本实 验采用该法进 行 白藜 芦醇 的提取 取得 了良好 的效果 。 1 实验材料与仪器 1 1 实验材料 虎 杖 ( P o l y g o n u m c u s p i d a t u m S i e b e t Z u c c ) 购 自哈 尔滨 三棵树 中药 材市 场 ， 产 地 山西 ； 白藜 芦醇 对照 品 为美 国 S i g ma公 司 产 品( 含 量 9 8 5 0 ) ； 柱 层 析 硅胶 ， 粒 度 8 0 1 0 0目， 级 ， 青 岛海洋 化 工 厂 产 品 ； 薄层 层 作 者简介 ： 苏文强 ( 1 9 5 6一)， 男 ， 山东曹县人 ， 硕士 ， 副教授 ， 从 事天 然 产物 化学 和制 浆造 纸助 剂 方 面 的研 究 和教 学 工 作 。 维普资讯 l 8 林 产化 工通讯 2 0 0 4年第 3 8卷第 l期 析 硅胶 G 板 ， 青 岛海 洋化 工 厂 产 品 ； 其 余 试 剂 均为国产分析纯 。 1 2主 要 仪 器 玻璃 层 析 柱 尺 寸 ： 2 0 mm X 4 2 0 mm， 自 制 ； 7 5 6 MC紫外 可 见 分 光光 度 计 ， 上海 精 密 科学仪器公 司产； J A S C O高效液相色谱仪， 日本 产 ； HS B一 9 5循 环水 式 多用 真空 泵 ， 郑 州 长城科工 贸有 限公司产品 ； D Z G - 6 0 2 0真空干 燥箱 和 D GG 一 9 0 7 0 A电热恒温鼓 风干燥箱 ， 上 海森信实验仪器 公 司产 ； R - 2 0 1旋转蒸 发 器 ， 上 海 申胜 生 物 技 术 公 司 产 ； P HS 3 B型 p H 计 ， 上 海精密科 学仪器公 司产 ； J HS 一 1电子恒 速搅拌器 ， 杭州 电子仪器厂产 。 2 分 离制备工艺 2 1 白藜芦醇碱提 取的操作方 法 用适 当的 碱 将 蒸 馏 水 调 至 一 定 的 p H 值 ， 加入一定 量 预先粉 碎至适 当粒 度 的虎杖 粗粉 ， 搅拌一 段 时间后 ， 加 热至 一定 温度 ， 保 温 ， 过滤 ； 将 滤渣 再 次浸 提 ， 过 滤 ， 合 并滤液 ， 在合并 后的滤液 中加人 一定量 的 1 m o l L的 盐酸溶 液调节 p H值 至弱酸性 ， 放置 1 0 mi n ， 若溶液 p H值无 变化 ， 则 白藜芦醇 沉淀完 全。 沉淀经离心分 离 ， 真空 干燥。 2 2柱 层 析 分 离 将上述粗品用 乙酸乙酯萃取 ， 萃取液浓 缩后进行 硅 胶 柱层 析 。以 乙酸 乙酯 石油 醚 ( 2 ： 1 ) 为洗脱 剂 洗脱 。定 量 分批连 续接 收洗 脱液 ， 用紫外分光光度计 于 3 0 7 n m处监测 吸 光度变化 ， 薄层色谱跟踪检 测 ， 薄层展开条件 为青岛产硅胶 G板， 以氯仿 乙酸乙酯一 甲酸 ( 5 ： 4： 1 ) 为展开 剂 ， 紫外 3 6 5 n m处蓝 色荧 光 显色 ， 至洗脱完全， 相同流分合并 ， 减压回收 溶剂 ， 产物浓缩至干 。 2 3重 结 晶 上述含有 白藜芦醇的层析产物用适量 乙 醇反 复重结 晶后 ， 5 0 真空 干燥至恒 重 。密 封于瓶中， 避光保存。 2 4白藜芦醇的 高效液相 色谱 测定 2 4 1 色谱条件 。 色谱 柱为 H y p e r s i l C 1 8( O D S) ， 粒 度 5 I z m， 流 动 相 为 乙 腈一 水 ( 2 5 ： 7 5) ， 流 速1 0 mlMmi n ， 检 测 波 长 3 0 7 n m， 进样量为 l 0 L 。 2 4 2 含 量测定采用标准 曲线法 测定 。 3结果与讨 论 3 1 提 取 原理 白藜芦醇和茶 多酚结构式 如下 ： 白藜芦 醇 OH 0 1q Rl ：H： O H R 2 = H ：C O P h ( 0 H ) 。 茶 多酚 O H R 二者 同属 于多元酚类物质 ， 具 有弱 酸性 。 其不 同点 在于茶 多 酚结构 中酚 羟基 数 量 多 ， 因而水溶性好 ； 白藜芦 醇结构 中酚羟基 数 量 相对较少 ， 因而在 水 中溶 解 度较 小 。但 在碱 性 条件下 ， 酚羟 基 可以被 转变 成盐 而使 水 溶 性 显著增加 。应 用碱提酸沉法提取茶 多酚 已 多见报道 ， 借 鉴于此 ， 白藜芦醇 的提取采 用该 法 亦当可行 。利 用 白藜芦醇在碱水 中成 盐而 溶解 能力增大 的性 质 ， 用 碱水 为溶 剂煮 沸 提 取 ， 碱水提 取 液加 酸酸化 后 ， 白藜 芦 醇 的 酚 盐 重 新 转化 成 低 水 溶 性 的 白 藜 芦 醇 ， 从 而 使 白藜 芦 醇 以 沉 淀 形 式 从 溶 液 中 分 离 出 来 。 3 2 p H 值对 白藜芦醇提取 的影响 不同 p H值 的提取物 的吸光度 值及提 取 量 如图 1图 2。 1 8 1 3 米 螫0 8 8 9 1 O l1 1 2 l 3 1 4 p H 值 图 1 p H值对吸光度 的影 响 维普资讯 林 产化 工通讯 2 0 0 4年 第 3 8卷第 1期 l 9 6 0 5 0 4 0 峰3 0 嚣2 0 l 0 0 8 9 l 0 l l l 2 l 3 l 4 p H 值 图 2 p H 值 对提 取 量 的 影 响 由图 1和图 2可 知 ， p H 为 l 0时 吸光 度 最 大 ， 粗提物的得率也与有机溶剂提取相近 ， 说明该条件 下 白藜芦 醇的提 取效 果较好 ； 而 p H值 为 l 2时虽 然粗提 物 量较 大 ， 但 提取 出 的杂质较多 ， 提取 出的 白藜 芦醇量 并 没有增 加 。不利 于后 续 的 进 一步 的纯 化 ；p H 为 8 时 ， 吸光度低 ， 表 明白藜芦 醇溶 出不完 全。 3 3虎 杖 粉 碎 粒 度 对 分 离过 程 的 影 响 将蒸馏水 6 0 0 mL用 N a O H调节 p H值为 l 0， 将虎杖粉碎 至一定粒 嚏后加 入碱液 中 ， 在 恒速 、 均匀搅拌下 ， 置于 电炉上加热沸腾 1 h ， 反应结束后 ， 冷 却 至室 温 ， 在 0 0 9 MP a真空 度下用 G 3砂 芯漏 斗抽 滤 ， 过滤 时 间 和浸 出 量见表 1 。 表 1 虎杖粉碎 粒度对分 离的影响 粒度 (目) 过滤 、 r a i n ) 浸 出量 ( g ) 5 1 0 1 0 2 0 2 0 4 0 4 0 6 o 6 0 8 0 8 0 一l o o 1 o o 一1 2 0 2 3 2 4 2 3 3 6 6 5 l 2 0 4 0 5 1 3 1 1 4 8 1 5 5 1 5 8 1 5 8 l 6 5 l 5 9 由表 1可 以看 出 ， 粒度 在 4 O目以下时 ， 过滤速度快 ， 当粒 度大 于 4 0目以后 ， 过滤速 度明显降低 ， 当粒度达到 1 0 0目以上时， 过滤 已经相 当困难 了； 粒度 低 于 2 0 目时 ， 浸 出量 低于 1 5 g ， 粒度在 2 01 2 0目之 间时 ， 浸 出量 基本恒定 ， 在 1 5 5 g左 右 。综 合 两 者 ， 碱 提 取时原料 虎杖 的粒度 以 2 0 4 0目为好 。 3 4不 同无机 碱 对 白 藜芦 醇提 取 的 影 响 取虎杖 5 0 g 置于 1 0 0 0 m L 烧杯中， 分别 加入 预先用 不 同无 机碱 调 节 p H 值 为 l 0的 蒸馏水 6 0 0 mL， 放置 1 6 h ， 使 原料 充 分润 胀。 然后在恒速 、 均匀搅 拌下 ， 将 其置 于电炉上加 热沸腾 1 h， 反应结束后 ， 趁 热过滤 ， 滤液冷却 至 4 0 c 【 = 以下 ， 用 1 mo L L的盐酸调 p H=3， 放 置使充分沉 淀 ， 过 滤 ， 沉淀 真空干燥 。实验结 果见表 2 。 表 2不 同无机碱对 白藜芦醇提取 的影响 碱种 类 提 取物 质量 ( g ) 含量 ( ) 自藜 芦 醇折 纯 ( g ) 由表 2可 知 ， 采 用 K OH 和 N a O H 调 节 p H值 ， 白藜 芦 醇 的提取 量较 大 ， 5 0 g虎杖 原 料分别 可提取 出 0 0 9 3 g和 0 0 9 7 g ， 两者 相 比 ， N a O H提取 的浸 膏 含量 高 ， 以 N a O H 提取 的工 艺更好 。而用 N a C O ，和 N a H C O ，提 取 的浸膏虽然 白藜芦 醇含 量与前两者相 比差别 不大 ， 但 白 藜 芦 醇 提 出 量 低 ， 综 合 看 来 ， 以 N a O H 提 取 为 佳， 其 原 因 在 于 N a C O 和 N a HC O 属于弱 酸盐 ， 在相 同 p H下 酚羟基 转 变成酚钠基 团的数量和程 度不够 。 3 5 酸沉淀过程对 白黎 芦醇提 取 的影响 取上述碱 提 取 滤 液各 5 0 mL， 室 温 下 各 加 入 1 mo l L盐 酸调节 p H值分 别为 7、 6 、 5、 4、 3、 2 ， 离 心分 离 ， 真 空 干燥 。测 定沉 淀 物 质 量 和 白藜芦醇含 量 ， 结果 见表 3 。 表 3酸用量对 白藜芦醇提 取 的影响 由表 3可以看出， 随着溶液 p H值降低， 获得产物 的量增 加 ， 而 白藜芦 醇含量在 p H= 3时最大 ， 进一步降低 p H值， 虽然产物的量 维普资讯 2 0 林 产化 工通讯 2 0 0 4年 第 3 8卷第 1期 增 加 ， 但折纯 的白藜芦醇量没有增加 ， 说 明在 p H= 3时 白藜芦醇 即可沉淀完全 。 4结 论 利用 白藜芦醇在一定条件下 可以和某些 无机碱形成 酚盐 的性质使其从体 系里溶解 出 来 ， 再通 过用 盐 酸调节 溶 液 p H值 的方 法使 之沉淀而得 以分离 。该法 与有机溶剂提取法 相 比， 具有工 艺简单 易行 ， 操 作安 全 方便 ， 成 本低 ， 选择性 强的特 点。 白藜芦醇碱 提酸沉 的最 佳提 取 条件 为 ： 用 Na OH调 节提 取溶剂 的 p H 值为 1 0 ， 在 恒 速 、 均 匀 搅 拌 下 ， 加 热 煮 沸 1 h， 滤 液 用 1 m o l L的盐酸调节 p H为 3， 放置沉 淀 ， 真 空 过滤或离心分离 。 参考 文献 ： 1 赵 霞 ， 陆 阳 ， 陈洋 乃 白藜 芦 醇 的化学 药 理 研 究 进展 J 中草 药 ， 1 9 9 8 ， 2 9 ( 1 2 ) ： 8 3 7 - 8 3 8 ： 2姚 长书 ， 齐 崴 从葡 萄皮 中提取 白藜芦 醇 的研 究 ： J ： 天 津轻 工业学 院学 报 ， 1 9 9 9， 1 8 ( 4) ： 8 - 1 5 3孟 昭仁 ， 奚洪 民 ， 刘进 帮 自藜 芦醇 的提 取 及 分 析 方法 研究进展 J 化学世界 ， 2 0 0 2 ， 1 6 ( 1 0 ) ： 5 l 】 一 5 1 3 4朱 明华 白藜芦 醇的提取 及 纯化工 艺研 究 D： 东 北林 业大 学 ， 2 0 0 2 1 3 5 马慧 萍 ， 贾 正平 ， 谢 景 文 ， 等 淫 羊藿 总 黄 酮 的 提 取 分 离工 艺研 究 J 华 西药 学杂 志 ， 2 0 0 2， 1 7( 1 )： 1 3 6： 丰 兰 甘 草黄酮 的提取 分离 和含 量测 定 J ： 兰州 医 学 院 学报 ， 1 9 9 8， 2 4( 4 )： 2 0 - 2 1 7 袁 珂 从绿 茶叶 中提 取 茶 多 酚 的工 艺 方 法 J 林 产 化学 与 工业 ， 1 9 9 7， 1 7 ( 1 )： 5 6 - 6 0 S T UDY ON EXT RACTI ON OF RES VERATROL F ROM PD D M C( P， D S I EB ET ZUC C BY AL KAL I S OLUT I ON S U We n - q i a n g ，Y A N G L e i ，L I Y a n - j i e ， Z H U Mi n g h u a ， C HE N Q i f a n ( 1 C o l l e g e o fMa t e r i a l S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g ， N o r t h e a s t F o r e s t r y U n i v e r s i t y ， Ha r b i n 1 5 0 0 4 0， C h i n a ； 2 S i x t h P h a r ma c e u t i c a l F a c t o r y o fH a r b i n Me d i c i n e G r o u p， Ha r b i n 1 5 0 0 5 6 ， C h i n a ； 3 E x p e r i m e n t C e n t e r ofHa o d o n g C o l l e g e ， D a n d o n g 1 1 8 0 0 3， C h i n a ) Ab s t r a c t ： I h e x t r a c t i o n a n d s e p a r a t i o n o f r e s v e r a t ml b y alk ali s o 】 u t i o n h a s b e e l c a r r i e d o u t T h e e ff e c t s o f t h e l a w ma t e r i a l g r a nu l a r i t y， k i n d o f a l k a l i d o s a g e and a c i d d o s a g e o n t h e p r o c e s s we r e s t u d i e d T h e b e s t c o n d i t i o n s o f r e