黄芩苷提取工艺的研究.pdf

第 2 7 卷第 2期 Vo 1 27 No 2 长春师范学院学报 ( 自然科学版 ) J o u r n a l o f C h a n g e h u n N o r m a l U n i v e r s i t y N a t u r a l S c i e n c e ) 2 0 o 8年 4月 2 0o 8 黄芩苷提取工艺的研究 莫金钢 ，赵骥民 ，张黎丽 ( 1 长春师范学院生命科学学院，吉林长春1 3 0 0 2 1 ；2 长春市第- b lN语中学 ，吉林长春1 3 0 0 3 1 ) 摘要】黄芩苷是中药黄芩的有效成分之一，如何提高其得率和纯度一直是实际生产中存在的问题。 本论文采用 6 0 乙醇 回流提取 、浓缩和酸沉 的方法从黄芩中提取得 到高产率粗黄芩苷 。 关键词】黄芩；黄芩苷；提取工艺 中图分类号】R 2 8 4 2 文献标识码】A 文章编号】1 0 0 8 一l 7 8 x ( 2 0 o 8 ) 0 2 0 0 4 7 0 4 黄芩苷 ( B a l c l i n )是中药黄芩 ( S c u t e a r a b a e a e n s s G r g i )中一种黄酮类化合物。药理研究 已证明，黄 芩苷有抑菌、清热、降压、镇静、利尿、利胆、抗炎、抗变态反应等活性n 。近年来的研究还表 明黄芩苷在 清除氧 自由基、减轻组织的缺血再灌注损伤 、调节免疫、促进细胞凋亡以及抗肿瘤和抗 H I V等多方面也有 作用心 】 。随着对黄芩和黄芩苷 的药理作用研究的深入 ，黄芩苷在抗氧化、抗肿瘤 、抗 H I V以及治疗心血管疾 病等方面均具有潜在的开发应用价值。因此 ，对其提取和制备的方法研究也越来越显得重要。本文对其提取 工艺进行了研究 。 1 材料与方法 1 1 仪器与试剂 1 1 1 材料 ：黄芩 ( S c u t e l a r a b a c a e n s s G e 0 蛹 ) ，购于长春市吉林大药房。 1 1 2 仪器 ：L D Z 5 2离心机 ，北京医用离心机厂 ；D E 一 5 2 从 旋转蒸发仪 ，上海亚荣生化仪器厂；S H B B 9 5 A 型循环水式多用真空泵 ，郑州长城工贸有限公司；恒温水浴锅 ，北京科伟永兴仪器有限公司。 1 1 3 试剂：黄芩苷标准品，天津药物研究院；薄层层析硅胶和薄层层析硅胶板 ，青 岛海洋化工厂；其余 所有试剂均为国产分析纯。 1 2 黄芩苷提取工艺的研究进展 现在从黄芩中提取黄芩苷常用的方法主要有溶剂提取法、超声提取法、超滤提取法 、微波提取法和超临 界 流体 提取 法等 。 常规的提取工艺为水提 、酸沉 、过滤、碱溶再进行酸沉 ，即水煎煮黄芩粗粉两次，加酸调至 p H为 1 2 ，7 0 8 0 C 保温，静置 1 22 4 h ，过滤 ，沉淀物加水搅拌使成混悬液 ，用碱调 p H为 7 7 5 至溶解后 ，加 乙 醇搅拌，过滤，再加酸调 p H为 1 2 ，8 0 保温，得到黄芩苷结晶。此工艺的缺点是能耗大、操作烦琐 、成 本较高且得率较低等。近年来 ，国内一些学者利用正交试验方法研究黄芩苷的提取工艺，得 出提取工艺中在 加酸沉淀时 p H值、加热温度、保温时间及静置时间对黄芩总苷收率的影响极大，并证明酸沉 淀反应 的最佳 工艺条件为 p H为 1 5 2 0 、加热温度 7 0 9 0 C、保温时间 3 0 6 0 ra i n和静置时间 1 2 2 4 h b - 6 】 。 此外 ，在提取溶剂上也有所改进。黎万寿等研究用醇提酸沉淀法代替 统的水提酸沉淀法 ，即在提取时 采用 6 0 乙醇作溶剂 ，与水作溶剂比较大大增加 了溶 出率 7 】 。唐海燕等用不同浓度的乙醇水溶液对黄芩进 行 回流提取 ，以浸膏的出膏率和黄芩苷的得率及含量为综合考察指标 ，确定乙醇的最佳提取浓度 ，并与水煮 收稿 日 期】2 O O 7 0 9 2 0 作者简介莫金钢 ( 1 9 7 9 一 ) ，男，湖南澧县人 ，长春师范学院生命科学学院助理实验师，硕士，从事天然产物生物化学研 究。 4 7 维普资讯 醇沉法 比较，结果表明用 5 0 的乙醇提取效果最好，黄芩苷的得率可达 8 7 2 ，含量达 9 4 O ，且醇提法 无论从干浸膏的出膏率还是从黄芩苷的得率、含量和颜色看均优于水煮醇沉法 J 。周芳等将黄芩用 6 o 乙 醇 8 O 水浴中回流提取 ，取上述提取物浓缩液进行酸沉试验 ，分别考察溶液 p H值、保温温度 、保温时间对 黄芩苷纯化工艺的影响。通过单因素试验 ，得到一次酸沉的优化工艺 ：保温温度为 8 O ，溶液 p H为 2 ，保 温时间为 6 0 m i n ，重现性良好 ，工艺稳定 。 1 3 实验方法 1 3 1 黄芩苷的提取 黄芩粗粉 I 4 倍量6 0 乙醇浸泡过夜，次日9 0 回流提取 3次 ( 加醇 l 量依次为4 ，3 ，2 倍) ，每次3 0 m i n ，过滤，合并滤液 滤液 药渣 回收乙醇至无醇味 水液 沉淀 上清液 沉淀 上清 Na OH 保温3 0 rai n ， 上清液 入 等 体 积 乙 醇 沉淀 温 3 0 rai n ， 上清液 沉淀 干燥 粗黄芩苷 图 1 黄芩苷 的提取 流程 图 1 3 2 粗黄芩苷的薄层层析 ( T L C ) 吸附剂 ：硅胶 G薄层层析板 ，厚 0 2 50 3 m m 展开剂 ：乙酸乙酯 一甲醇 一甲酸 一水 ( 7 ：2 ：0 5 ：0 5 v v v ) 显色剂 ：l 三氯化铁 一乙醇溶液 方法：样品配成合适浓度的甲醇液 ，用点样毛细管点样，点 2 3次，边点边用电吹风吹干，保证点样 斑点直径不大于 2 m m。层析缸用展层剂饱和 2 0 m i n后 ，将点样硅胶板置层析缸 内，上行展开，展层完毕后， 48 维普资讯 从层析缸中取出，电吹风吹干 ，将硅胶板浸入显色剂中浸板 ，取出即显色。 2 结 果与分 析 2 1 黄芩苷的提取 称取 1 0 0 0 g 黄芩粗粉，经6 0 乙醇提取、酸沉、初步纯化后得到粗黄芩苷，为浅黄色粘稠液体。真空 干燥至衡重后称重为 1 5 8 g ，产率为 1 5 8 。 2 2 粗黄芩苷的薄层层析 粗黄芩苷经乙酸乙酯一 甲醇一 甲酸一 水 ( 7 ：2 ：0 5 ：0 5 )展开剂展层的 T I E结果见 图 2 ，以 l 的三氯化 铁 一乙醇溶液为显色剂 ，黄芩苷显暗绿色印迹。 1 黄芩苷标 准品 2 粗 黄芩苷样品 图2 黄芩苷薄层层析图 粗黄芩苷的薄层层析结果显示样品中有一组份的 R f 值与标准品 R f 相等 ，由此可以确定黄芩苷的存在 ， 且样品中含有好几种含量不等的组份 ，通过对各点颜色深浅以及印迹大小的比较可以确定样品中黄芩苷组份 的含量最高。 3 结论 与讨论 黄芩苷在黄芩 中以羧酸盐存在 ，可以被溶剂溶出，传统的提取方法以水做提取溶剂 ，但是黄芩苷只能微 溶于热水，而且 ，在水煎煮的过程中，引入了大量的水溶性杂质。黄芩苷为一连有葡萄糖醛酸结构的黄酮化 合物，具有一定的脂溶性 ，所以在提取时可以选择一定浓度的乙醇溶液作为提取液，不仅大大增加它的溶出 率 ，并且可以抑制象鞣质 、蛋白、粘液等高分子杂质的溶 出，便于过滤纯化 。中等浓度 ( 5 0 7 0 )的乙 醇水溶液其极性与黄芩苷的极性相近 ，便于其溶出，而低浓度 ( 4 0 及以下 )的乙醇极性较大 ，杂质 的溶 出 量大大增加 ，高浓度 ( 9 0 及以上)的乙醇溶液极性较小，主要用于药材中的挥发油、叶绿素、树脂等的溶 出。因而 ，我们采用了 6 0 的乙醇溶液作为提取溶剂。 黄芩苷为葡萄糖醛酸苷 ，具有弱酸性 ，其可在碱性溶液 中溶解 ，形成钠盐 ，而在酸性条件下黄芩苷分子 就被还原析出来。利用这一特性可以通过对提取的溶剂的 p H值调整 以达到较好的提取效果 。试验过程 中发 现 ，当溶液 p H值调节至 1 时 ，所得产品量少且为棕黑色 ，分析可能是强酸使部分黄芩苷水解所致 ；当溶液 p H值为 3时，溶液为黄色乳浊液 ，极难过滤且产品量少，分析原因可能是酸沉不完全 ，或根据 黄芩苷在趋 碱性溶液中极不稳定的性质 ，在 p H3时稳定性也有所下降所致 ，当溶液 p H为 2时 ，所得产品量多且为黄 色。因此我们采用 了在 p H为 1 2的条件下使之形成黄芩苷沉淀析出，同时也与溶液中共存的水溶性杂质分 离 。 但是，酸沉反应必须在较高的温度下方可顺利进行 ，在低温条件下非常缓慢 。因而黄芩苷滤液加酸后加 热保温是非常重要的条件 ，它会直接影 响到黄芩苷的得率。试验过程 中，当保 温温度为 7 0 C时 ，得到的粗 粉量较少 ，可能是由于保温温度过低而没有达到黄芩苷充分酸沉的温度 ；当保温温度为 8 0 C时 ，酸沉所得 4 9 维普资讯 的黄芩苷粗粉的量较多；考虑到保温温度过高达到 9 0 时，可能 由于保温温度过高 ，黄芩苷在此条件下会 发生一定程度的水解 ，因此会导致粗粉中黄芩苷的纯度降低。 综合考虑产率以及黄芩苷纯度 ，我们采用 了将溶液加热至 8 0 C 后，调节其 p H为 1 2保温 的方法。进 一 步纯化是利用其钠盐在 p H为 6 5 7时可溶于乙醇，而与不溶物分离，再调节 p H为 1 2 ，则黄芩苷从乙 醇中沉淀析出。 从黄芩 中提取黄芩苷使用溶剂提取加酸沉的方法及其改进工艺已较为成熟 ，而且考虑到生产成本和生产 效率，我们在文献方法的基础上选用了6 o 乙醇回流提取、酸沉、碱溶、酸沉的实验方法 。该方法有快速、 简便、低成本 、易操作和高产率等特点。 参 考 文 献 1 G a o Z ， H u a n g K， Y a n g X ， e l ： a 1 F r e e r a d i c a l s c a 、 _e l l 舀 “ g a n d a n fi a x i d a n t a c ti v i ti e s offl a v o n o i d s e x t r a c t e df r o m t h e r a d i x ofS c u t e l l a r i a b a - i c a l e mi s e e 0 J B i o c h e m B i o p h y s A c t a 1 9 9 9 ， 1 4 7 2 ( 3 ) ： 6 4 3 6 5 0 2 L i B Q， F uT ， D ongY Y， e t a 1 F l a v o n o i d b a i c a l i ni n h i b i t s H I V一1 i n f e c t i o n a t t h el e v e l o f vi r a l t r r J B i o c h e mB i o p h y s R esC _d tn n u n ， 2 0 0 0 ， 2 7 6 ( 2 ) ： 5 3 4 5 3 8 3 王洪鹏， 朱德领 正交法探讨黄芩甙粗品提取工艺 J 中成药， 1 9 9 5 ， 1 7 ( 4 ) ： 6 4 陈方 用正交法考察影响黄芩甙收率的因素 J 基层中药杂志， 1 9 9 5 ， 9 ( 4 ) ： 3 1 5 赫秉军 改进酸沉工艺， 提高黄芩总甙收率 J 中成药， 1 9 9 4 ， 1 6 ( 2 ) ： 7 6 王乃利， 周文升， 周朝霞 p H值对黄芩甙提取工艺影响的初步考查 J 沈阳药学院学报， 1 9 9 3 ， 1 0 ( 2 ) ： 8 5 7 黎万寿， 陈幸 黄芩苷提取工艺研究 J 中草药， 2 O O 0 ， 3 1 ( 2 ) ： 1 0 71 0 8 8 唐海燕， 牛雪平， 卢慧斌 ， 等 黄芩中黄芩甙的提取工艺研究 J 内蒙古大学学报( 自然科学版) ， 2 O 0 4 ， 3 5 ( 3 ) ： 3 5 43 5 7 9 周芳， 池汝安 黄芩苷制备工艺的优化 J 湖北农业科学， 2 0 0 6 ， 4 5 ( 6 ) ： 8 1 4 8 1 6 MO J i ng a n g 1 ， Z HA O J i mi n 。 Z H A NG U l i 2 ( Sch o o l o f L i f e S c i e n c e ， C h a n g c h u n N o r m a l U n i v e r s i t y 。 C h a n g c h u n 1 3 0 0 3 2 ， c h i n a ) Ab s t r a c t ： B a i c ali n i s o n e o f t h e m a i n i n g r e d i e n w i t h a c t i v i ty i n Scu t e l l a r i a b a i c ale n s i s Ho w t o i mp r o v e t h