黄连素的提取与含量鉴定及其抗菌性的研究

黄连素的提取及其肠道抗菌性的研究
摘要
长久以来，黄连素在临床上被应用于多种疾病的治疗，并收到极佳的效果，因此在医学上占有重要的地位。

但是，是药三分毒，只有合理的用药才能对机体有利，胡乱服用的话，反而会对健康造成伤害。

利用其溶解度的相关性质，可通过酸提取法从黄连中取得黄连素。

再通过漂白粉进行鉴定。

最后，设置对照试验，以肠道细菌为对象，研究在一定范围内不同浓度黄连素的抗菌作用。

以此来提醒人们合理、科学的利用黄连素，乃至其他抗生素。

关键词：黄连素提取肠道细菌抗菌性
目录
1.前言 -------------------------------------------------------------1
2.实验目的----------------------------------------------------------2
3.实验原理----------------------------------------------------------2
4.试验设备----------------------------------------------------------2
5.实验材料及试剂----------------------------------------------------3
6.实验步骤----------------------------------------------------------3
7.实验记录 ---------------------------------------------------------4
8.实验结论 ---------------------------------------------------------4
9.实验评估及相关讨论------------------------------------------------5
10.参考文献---------------------------------------------------------6 1 前言：
黄连素的通用名叫盐酸小檗碱，是从黄连、黄柏等小檗科植物中提炼出来的一种抗菌性生物碱，黄连素能对抗病原微生物，对多种细菌如痢疾杆菌、结核杆菌、肺炎球菌、伤寒杆菌及白喉杆菌等都有抑制作用，其中对痢疾杆菌作用最强，常用来治疗细菌性胃肠炎、痢疾等消化道疾病，系治疗腹泻的有效药物，常作为居家旅行的常备药物，但人们却没有认识到黄连素是一种抗菌素，对腹泻不加区分地胡乱服用，有害于健康，在抗菌素滥用的今天，重新认识黄连素、准确应用并严格管理使用是十分有必要的。

引自：文汇报2010-03-29——腹泻不要随意服用黄连素。

现代药理学研究证实黄连素具有显著的抗心力衰竭、抗心律失常、降低胆固醇、抗制血管平滑肌增殖、改善胰岛素抵抗、抗血小板、抗炎等作用，在心血管系统和神经系统疾病展现其诱人的前景。

另一方面，黄连素在临床中一直作为非处方药用于治疗腹泻，在人们越来越多的滥用非处方药的今天，黄连素也难免被胡乱用于治疗腹泻。

本实验欲通过从黄连中提取黄连素，并对所得产品进行鉴定。

然后，通过通过研究在一定范围内不同浓度的黄连素对肠道细菌的抗菌作用。

最后，谨以此研究来提醒人们合理利用黄连素，避免对身体造成不必要的伤害。

2 实验目的：
2.1 从黄连中提取黄连素
2.2 以漂白粉对提取物中的黄连素进行鉴定
2.3 研究在一定范围内不同浓度的黄连素对肠道细菌的抗菌作用
2.4 通过对肠道细菌的研究提醒人们合理利用黄连素
3 实验原理：
3.1黄连素的分子式[C20H18ClNO4]，分子量371.8，熔点145℃，自然界中常以季铵碱形式存在，碱性强（pka11.53），能溶于水中，其水溶液有三种互变形式。

O
O
NH
CHO
O
O
OCH3
OCH3
季铵式（红棕色）醇式（黄色）醛式（黄色）
3.2 黄连素的提取
黄连素又名小檗碱，为黄色针状结晶，微溶于冷水，较易溶于热水中，几乎不溶于乙醚、苯等有机溶剂。

其盐在水中溶解度很小，尤其是盐酸盐。

盐酸盐为l：500，酸性硫酸盐1：100，硫酸盐l：30，但在热水中都比较容易溶解。

3.3黄连素的鉴定
在酸性条件下，加入少量漂白粉可使黄连素溶液显樱红色。

3.4据有关研究，一定浓度的黄连素具有一定的抗菌性。

4 实验设备:
研钵，电热套，温度计，PH计，试管，试管夹，烧杯（250ml），培养皿（6个），量筒（100ml），胶头滴管，普通蒸馏装置，圆底烧瓶，电子天平，制冰机，冷凝管，水浴装置，蒸发皿，石棉网，漏斗，纱布，滤纸，玻璃棒，抽滤装置，沸石。

5 实验材料及试剂
黄连、稀硫酸、浓盐酸、漂白粉、丙酮、新鲜肉汤、NaCl晶体、氢氧化钙溶液、新鲜老鼠粪便。

6 实验步骤：6.1 黄连素的提取
6.1.1 称取20g已磨细的中药黄连装入250mL 圆底烧瓶中，加入0．3% H
2SO
4
200ml。

并加入沸石，放入电热套中煎煮。

6.1.2 煎煮30min后，趁热过滤，加入氢氧化钙溶液调至中性。

待反应完全后，进行抽滤。

6.1.3 所得滤液加入浓盐酸，使PH值为2~3，静置于冰水浴中冷却，待温度降低到接近0℃，立即抽滤，结晶用冰水洗涤2次，用丙酮洗涤一次，即得黄连素盐酸盐粗品。

6.1.4将所得粗产品进行重结晶，达到纯化的目的。

干燥后，用电子天平秤得质量，并记录。

6.2黄连素的鉴定
6.2.1取两只试管，编号甲，乙。

各加稀盐酸2ml。

6.2.2取本品约5mg，加入到甲试管中，用玻璃棒搅拌均匀。

6.2.3往甲，乙两试管各加漂白粉少量。

若甲试管溶液显樱红色，而乙试管无此现象，则证明有黄连素生成。

6.3 不同浓度黄连素的抗菌性的研究
为避免肠道以外的细菌的干扰，本实验将选择在超净试验台操作，所用仪器也经过消毒处理。

6.3.1配制新鲜肉汤，并加入适量NaCl使其咸度近似于普通饭菜以便使溶液渗透压与肠道环境近似从而制成简单的细菌培养液。

6.3.2取5个培养皿编号为Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ。

各加入30ml的培养液。

6.3.3以6.1所得黄连素为原料按一定的剂量加入到Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ培养皿中，分别配制成含黄连素100ug/ml,200ug/ml,300ug/ml，400ug/ml的营养液。

培养皿Ａ不做处理，作为空白对照的对象。

6.3.4将５个５个培养皿置于３７℃的恒温培养箱中备用。

6.3.5 从小白鼠的新鲜粪便中通过冲洗，用纱布过滤，即得小白鼠肠道的细菌滤液。

6.3.6将小鼠肠道细菌滤液加入另一个新制培养液皿（F）中并置于37℃恒温箱
中培养2个小时使之具有足够的数量来保证实验进行。

6.3.7 依次从F菌培养液中提取10ml肠道细菌培养液，分别等量加入到A到E 五个培养皿中。

然后放回恒温箱中培养。

6.3.8 每隔一个小时观察一次，记录各个培养皿菌落的生存状况。

７实验记录
７.１记录相关数据
７.２分析上图所得数据，以得到不同浓度黄连素在不同时间段内对肠道细菌的作用，并作详细报告。

８实验结论
８.１通过本实验对黄连素的提取，可初步得出黄连中黄连素的含量。

８.２通过对黄连素抗菌性的研究，可得到黄连素的浓度，以及时间与细菌生长的作用关系。

借此大致了解黄连素在肠道对细菌的作用。

8.3 引：（文汇报）现代医学研究发现：在人的肠道内共生着600余种、100万亿的庞大菌群系统。

离开它们，人类就不能健康地生存，因为它们能合成供给人体自己所不能合成的各种必需维生素，能合成供给人体肠黏膜再生和修复所必需的短链脂肪酸如丁酸，特别重要的是这些肠道微生物还是构成肠淋巴免疫系统的重要成员，而肠淋巴免疫占人体免疫功能系统的70%，长期滥用黄连素将对上述系统造成不可估计的损失。

日期：2010-03-29 作者：林晖
腹泻一般可分为感染性腹泻和非感染性腹泻，对于非感染性腹泻患者来说黄连素并无药效作用。

通过本实验可知，一定浓度的黄连素对肠道的正常细菌的生
长具有抑制甚至杀伤作用，其中包括了许多对人体有益的细菌。

胡乱服用黄连素在造成肠道细菌数量与功能失调的同时也间接对机体的代谢造成一定程度的伤害。

因此，对于一些不明腹泻（特别针对于非感染性腹泻的病因，比如：肠易激综合征、溃疡性结肠炎、营养不良、食物中毒、内分泌疾病、过敏性疾病等），患者首要应该特别地注意饮食起居，如若反复不止，则应当选择就医。

9 实验评估及相关讨论
9.1 本实验关于黄连素的提取主要参考了《医学有机化学实验》——实验７－４从黄连中提取黄连素。

但本实验又对实验方案进了较大的调整，不采用醇提取法，而采用酸水提取法。

其优点如下：
ａ．不论对于乙醇还是水，黄连素的溶解特性都是微溶于冷的溶剂，较易溶于热的溶剂，从这点出发，证明了水提取法的可行性。

ｂ．黄连素的盐溶液在硫酸溶液中的溶解度比在盐酸溶液中的溶解度大十多倍，利用此特性可有效的使黄连素结晶沉淀，且其中的硫酸根可通过氢氧化钙溶液去除。

ｃ．温度对黄连素的提取是个重要的因素，即温度高可大大加快提取速率。

很明显，用酸水提取法可比醇提取法获取更高的温度。

ｄ．与醇提取法相比，酸水提取法有着成本低廉，安全系数高的优点。

9.2黄连粉末磨得越细，以及实验前先将黄连素置于圆底烧瓶中用稀硫酸浸泡，会明显提高黄连素的提取效果。

9.3 考虑到黄连素的熔点极高，稳定性良好，关于黄连素的提取，本实验使用圆底烧瓶直接煎煮的方法，可使提取的时间大大缩短。

9.4本次实验所得的黄连素，虽经过纯化，纯度仍难以达到100%，因此，配制营养液的时候。

浓度值难免存在误差。

9.5从小鼠粪便中收集的细菌种类与成分比例难免会与肠道当中存在偏差，会造成一定的偏差。

9.6由于成人服用黄连素的剂量一般是0.3g左右，而平时饭量加上饮水量等1~3L。

由此计算出存在于肠道的黄连素浓度范围在100~300ug/ml左右。

9.7由于实验操作时间紧凑，对于培养液中菌落的现象差别可能不会太明显，故实验前先配制含一定浓度的细菌液为好。

9.8我们应该通过对黄连素的初步研究得以举一反三，不仅掌握一些有关研究方面的知识与能力，更重要的是要明白，任何事物的运行与操纵都有一定的原理与规律，只有科学的，理性的认知，才能使人类自身更好的发展，进步，更好的与大自然和谐相处，从而更好的改造我们的世界。

参考文献
【１】《医用有机化学实验》科学出版社——第一章有机化学实验基础知识，第三章有机化学的分离与提纯，第七章天然有机物的提取之实验７－４从黄连中提取黄连素
【２】《生物工程实验技术手册》化学工业出版社——第二章微生物学实验２.１培养基的配制与灭菌
【３】百度百科——黄连素；百度百科——盐酸小檗碱片
【４】文汇报2010-03-29——腹泻不要随意服用黄连素
【５】《辽宁中医院大学学报》２００９年第１１卷第一期——黄连素的研究进展作者任贻军，高逢喜（华中科技大学同济医学院附属荆州医院药剂科）。