大黄中大黄素的提取.doc

长 治 学 院2011届学士学位毕业论文大黄中有效成分的提取及小白鼠泻下作用的研究 大黄素的提取 学 号： 姓 名： 指导教师： 专 业： 系 别： 完成时间：2011年5月目 录摘要关键字1引言12 材料、试剂与仪器12.1材料12.2试剂12.3仪器13 提取与分离13.1 材料的预处理13.2 溶剂提取13.2.1混合溶剂提取13.2.2苯回流提取23.2.3碱液提取24结果分析34.1混合溶剂提取结果分析34.1.1乙醇(A)和水(B)混合液回流提取结果分析34.1.2氯仿（A）和乙醇（B）混合溶剂提取结果分析44.2苯提取结果分析54.3碱液提取结果分析64.3.1碳酸钠提取结果分析64.3.2碳酸氢钠提取结果分析74.3.3氢氧化钠提取结果分析84.4结论95 结构鉴定95.1 熔点的测定95.2 颜色反应95.2.1 Borntragers反应95.2.2 醋酸镁反应106小鼠实验107总结与展望10参考文献12Abstract13Keywords13致谢14长治学院学士学位论文大黄中有效成分的提取及小白鼠泻下作用的研究大黄素的提取摘要：用六种不同的提取剂进行三因素三水平正交实验，从中药大黄中提取大黄素。根据各提取剂的不同因素对大黄素提取率的影响，得出大黄素提取的最佳条件为： 150mL的10%碳酸钠溶液煎煮提取0.5h。小鼠实验表明大黄素具有的泻下作用较弱。运用颜色反应和理化常数进行结构初步鉴定。关键字：大黄 大黄素 正交试验 提取14长治学院学士学位论文1引言大黄为蓼科植物掌叶大黄（Rheum palmatum L）、唐古特大黄（Rheum tangguticum Maxin ex Balf）或药用大黄（Rheum officnale Bail l）的干燥根及根茎，分布于陕西、甘肃东南部、青海、四川西部、云南西北部及西藏东部。其性寒味苦，具有清热解毒、抗菌消炎、泄热通肠、逐瘀通经等功效。现代药理学研究发现大黄还具有清除氧自由基、降血脂、抗动脉硬化、抗癌抗衰老等功效。我国以大黄入药的历史悠久，积累了丰富的临床经验。大黄其主要有效成分包括蒽醌类衍生物、茋类化合物、鞣质类、有机酸类、挥发油类等，其中以蒽醌类衍生物为主。大黄中的蒽醌大部分为结合的蒽醌，少量为游离蒽醌。结合的蒽醌化合物具有弱酸性，溶于水、乙醇、碳酸氢钠溶液，但在有机溶剂溶解度很小。游离的蒽醌已溶于氯仿、乙醚等有机溶剂而不溶于水。本实验以大黄素为指标，从溶媒极性、溶媒溶解度、溶媒酸碱度方向入手进行正交优化，筛选最佳的提取工艺条件，并对大黄素的泻下作用进行小鼠试验对比，以更好的利用该植物资源。2 材料、试剂与仪器2.1材料：大黄（市售 四川）2.2试剂：无水乙醇（天津风船化学试剂科技有限公司 A.R） 苯（天津大茂化学试剂厂 A.R） 氯仿（郑州市光华试剂有限公司 A.R） 乙醚（天津风船化学试剂科技有限公司 A.R） 氢氧化钠（天津大茂化学试剂厂 A.R） 碳酸氢钠（天津风船化学试剂科技有限公司 A.R） 碳酸钠（郑州市光华试剂有限公司 A.R） 盐酸（天津永飞化工厂 A.R）2.3仪器：台式离心机(金坛医疗仪器厂) HWS26型电热恒温水浴锅(上海一恒科技仪器有限公司) 202型电热恒温干燥箱（北京中兴伟业仪器有限公司生产）WRX-4显微熔点仪（上海易测仪器设备有限公司） 电子天平 （上海越平科学仪器有限公司）3 提取与分离3.1 材料的预处理大黄烘箱内烘干4小时粉碎试验样品3.2溶剂提取3.2.1混合溶剂提取取大黄20g，用混合溶剂在索氏提取器中回流提取，回流结束后，得一棕黄色提取液。将提取液浓缩至小体积，得红棕色浓缩液。在浓缩液中加入乙醚，滤去残渣得乙醚液。在乙醚液中加入5%的NaHCO3溶液，进行萃取，得乙醚层。在乙醚层中加入5%的Na2CO3溶液，得乙醚层和水层。在水层中加入15%的盐酸溶液使其保持酸性，得一橙黄色混浊液。将其离心，移去上清液。余下部分烘干，得到黄色固体，即为大黄素。称重。操作流程如下：3.2.2苯回流提取 方法与2.2.1类似，用苯做溶媒进行提取，余下各步相同。3.2.3碱液提取取大黄20g，用纱布包好，放入250mL烧杯中，加入碱溶液在水浴锅中煎煮，煎煮结束后烧杯中得黑红色溶液，将纱布挤干水分，得提取液，浓缩。浓缩液冷却后，加入15%的盐酸酸化至中性。余下各步同上。操作流程如下：4结果分析4.1混合溶剂提取结果分析以回流时间（A）、溶剂用量（B）和溶剂比例（C）为考察因素，进行正交试验，考察的实验条件见表1。Table 1 Orthogonal experiment designLevelFactorA/hB/mLC/VA:VB10.51001021801131.560124.1.1乙醇(A)和水(B)混合液回流提取结果分析Table 2 L9(33) orthogonal experiment experimental resultA/hB/mLVA:VB大黄素/g10.5100100.066720.580110.024830.560120.072541100110.08875180120.06366160100.091771.5100120.117181.580100.127591.560110.0442K10.16500.27250.2857K20.24400.21590.1577K30.28880.20840.2532R0.12480.06410.1282主次水平CAB优组合A3B2C1Fig.1 Effect of factors and levels on the extracted amount of emodin 图1 因素水平对大黄素提取率的影响由图1可知，大黄素的提取过程中，提取率随时间的增加出现有继续增大的趋势，随体积的增加有降低趋势，随溶剂中乙醇含量的增加而增大，纯乙醇的提取率最大。4.1.2氯仿（A）和乙醇（B）混合溶剂提取结果分析Table 3 L9(33) orthogonal experiment experimental resultA/hB/mLC/VA:VB大黄素/g10.5100100.017420.580110.070930.560120.076741100110.10755180120143771.5100120.129981.580100.154491.560110.1057K10.16500.25480.3155K20.38660.36070.2841K30.39000.32610.3420R0.22500.10590.0575主次水平ABC优组合A3B2C3Fig.2 Effect of factors and levels on the extracted amount of emodin 图2因素水平对大黄素提取率的影响由图2可知，大黄素的提取过程中，提取率随时间的增加出现最佳值，随体积的增加出现最佳值，随溶剂中乙醇含量的增加仍有增大趋势。4.2苯提取结果分析以苯为溶媒提取大黄素的结果如表4所示：Table 4 The result of extraction with benzene as solvent.提取时间./h溶媒体积/mL大黄素/g10.51000.015821800.037031.5600.0201Fig.3 Effect of factors and levels on the extracted amount of emodin 图3因素水平对大黄素提取率的影响由图3可知，大黄素的提取过程中,苯做溶媒时，回流时间为1h，体积80ml时提取效率最佳。4.3碱液提取结果分析以煎煮时间（A）、溶液体积（B）和碱液浓度（C）为考察因素，进行正交试验，考察的实验条件如下：Table5 Orthogonal experiment designLevelFactorA/hB/mLC/ %10.51005211257.531.5150104.3.1碳酸钠提取结果分析Table 6 L9(33) orthogonal experiment experimental resultA/hB/mLC/ %大黄素/g10.510050.013620.51257.50.033330.5150100.3384411007.50.098351125100.03326115050.088271.5100100.010481.512550.027091.51507.50.0263K10.38430.12230.1223K20.21910.09350.0935K30.06770.45290.4529R0.31660.35940.2532主次水平BAC优组合A1B3C3Fig.4 Effect of factors and levels on the extracted amount of emodin 图4因素水平对大黄素提取率的影响由图4可知，大黄素的提取过程中，提取率随时间增加呈下降趋势，随体积增加有增大趋势，随浓度增大有增大趋势。4.3.2碳酸氢钠提取结果分析Table 7 L9(33) orthogonal experiment experimental resultA/hB/mLC/ %大黄素/g10.510050.051620.51257.50.041430.5150100.0369411007.50.071251125100.08636115050.051371.5100100.083681.512550.056891.51507.50.1798K10.12990.20640.1597K20.20880.18450.2924K30.32020.26800.2068R0.19030.08350.1327主次水平ACB优组合A3B3C2Fig.5 Effect of factors and levels on the extracted amount of emodin 图5因素水平对大黄素提取率的影响由图5可知，大黄素的提取过程中，提取率随时间增加有增大趋势，随体积增加有增大的趋势，随浓度增加出现最佳值。4.3.3氢氧化钠提取结果分析Table 8 L9(33) orthogonal experiment experimental resultA/hB/mLC/ %大黄素/g10.510050.005120.51257.50.014330.5150100.0434411007.50.054551125100.01156115050.001371.5100100.032581.512550.057891.51507.50.1423K10.06280.09300.0642K20.06810.08630.2120K30.23610.18700.0874R0.16980.10340.1246主次水平ACB优组合A3B3C2Fig.6 Effect of factors and levels on the extracted amount of emodin 图6因素水平对大黄素提取率的影响由图6可知，大黄素的提取过程中，提取率随时间增加有增大趋势，随体积增加有增大趋势，随浓度增加出现最佳值。4.4结论Table9 Exeperiment result方法最佳提取组合提取量/g提取率/%水和乙醇混合溶剂A3B2C10.11710.5855氯仿和乙醇混合溶剂A3B2C30.15440.7720苯A2B20.03700.1850碳酸钠溶液A1B3C30.33841.692碳酸氢钠溶液A3B3C20.17980.8990氢氧化钠溶液A3B3C20.14230.7115由上表可知，提取大黄素的的最佳方法为以碳酸钠溶液为溶媒提取，其最佳提取条件是150mL的10%碳酸钠溶液煎煮0.5h。此方法所得的提取率最高。5 结构鉴定5.1 熔点的测定对以上产品，用显微熔点仪测定它们的熔点。大黄素熔点为254.其结果与文献所称的大黄素熔点基本一致。5.2 颜色反应5.2.1 Borntragers反应将产品与10%NaOH溶液反应显红色，说明这产物是羟基蒽醌类化合物，其反应机理为： 5.2.2 醋酸镁反应将产品溶解于乙醇中，取少量滴在滤纸上，干燥后喷以0.5%醋酸镁甲醇溶液，于90加热五分钟即可显红色，反应很灵敏，反应说明产物每个苯环上有一个酚羟基。6小鼠实验本试验以30克雄性小鼠为实验对象，分别喂食不同浓度的大黄素的碱溶液，并以蒸馏水喂食小鼠做空白对照，考察小鼠排泄物的外观、排泄时间和小鼠精神状态。实验结果如表9：Table9 Effect of cathartic on mice给药量25mg/Kg50mg/Kg75mg/Kg实验组排泄物外观正常颗粒变大变稀软，颗粒变大排泄时间/h1.51.251精神状态良好良好一般对照组排泄物外观正常排泄时间/h1.5精神状态良好通过上述实验表明，小鼠在喂食大黄素后随给药量增加其排泄时间减小，排泄物外观出现明显变化，精神状态比较正常，说明大黄素具有泻下作用，但泻下作用较弱。其在体内代谢方式有待进一步进行动物实验加以研究。7总结与展望 根据3因素3水平正交试验，得出了方法提取大黄素的提取液的最佳用量，最佳提取时间，以及混合提取溶剂的最佳配比，碱液提取的最佳浓度等。由上述因素水平产率图可知，不同方法提取大黄素时，产率随各因素变化或升高或降低的趋势。由于时间和条件的限制对实验所得出的最佳提取条件未做近一步的研究，有待继续完成。原计划对产品的结构进行较完整的鉴定，但由于条件和其他原因限制，无法进行进一步的研究,现把查阅的图谱资料附于下面，为以后作参考。图谱分析大黄素：IR数据：V co 16751653 1，V OH 36003130 1，V cc 16001480 1，IR有两个C=O峰，其中cm-1 16751653 1为正常的未缔合C=O峰，另一峰为缔合的C=O峰，且两者相差40。，说明为1,8-二羟基蒽醌。UV数据：峰 230nm左右；峰 240260nm（苯样结构引起）；峰262295nm（醌样结构引起）,受酚羟基影响，峰与OH关系 log 4.1 示含 OH；峰 305389nm（苯样结构引起）；峰 400nm (羰基引起) 受酚羟基影响； 290 253 参考文献1 肖崇厚.中药化学M.上海：上海科学技术出版社2 孙文基.天然药物成分提取分离与制备M.第二版.北京：中国医药科技出版社 3北京医学院，北京中医学院主编.中草药成分化学M.北京：人民卫生出版社4许青媛.常用老年保健中药M.北京：人民卫生出版社5金波等. 大黄总蒽醌提取与纯化工艺的研究J. 时珍国医国药. 2005,16(8):756 - 7586匡海学.中药化学M.北京：中国中药出版社7徐选明.大黄中大黄素提取工艺的优化J.中国中医药信息杂志.2004,11(5):423-424.8 刘翠哲.大黄中总蒽醌的提取工艺研究进展J.天津药学.2004,16(40):40-42Studies on abstracting methods of rhein and effect of cathartic on miceAbstracting of emdoinAbstract：In this paper,emdoin was extracted from rhein by six different solvents using orthogonal experiment with three factors and three levels.The optimi