大黄中大黄素和芦荟大黄素提取工艺研究
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大黄→干燥箱中烘干(30 ℃烘干两小时)→粉碎→实验样品. 2. 1. 1 乙醇回流提取
取大黄 25 g,用 95 %乙醇在索氏提取器中回流提取,至提取器中液体基本无色,得棕黄色乙醇提取液. 将乙醇提取液进行减压浓缩至小体积,得棕红色浓缩液. 在浓缩液中加入乙醚,滤去残渣得乙醚液. 再向乙 醚液中加入 5 %碳酸氢钠溶液,进行萃取,得乙醚层. 在得到的醚层溶液中加入 5 %碳酸钠溶液,得乙醚层 和水层. 向水层中加入 15 %盐酸使液体保持酸性,此时得到一橙黄色混浊液. 将其离心,除去上清液,余下 的取出晾干,得黄色固体,即为大黄素. 称重. 然后,在醚层中加入 5 %氢氧化钠,进行萃取,得水层. 在水层 中加入 15 %盐酸酸化,再加入热的异戊醇溶液,取有机层,浓缩蒸干,得棕黑色固体,再用氯仿重结晶,即得 芦荟大黄素. 称重. 2. 1. 2 环己烷回流提取
[收稿日期]2012- 01- 22 [作者简介]韩小见(1970-),男,山西阳城人,长治学院化学系,讲师,硕士,研究方向:有机化学及药物化学.
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韩小见
大黄中大黄素和芦荟大黄素提取工艺研究
化学试剂一厂,A. R);无水乙醇(天津市四通化工厂,A. R);环己烷(军事医学科学院药材供应站,A. R);氯 仿(辰北精细化学品有限公司,A. R);异戊醇(北京医药站分装,A. R). 2 提取和分离 2. 1 大黄的预处理
对以上所得的大黄素和芦荟大黄素产品用 WRX-4 显微熔点仪测定它们的熔点,熔点分别为 254 ℃和 218 ℃,其结果与查表所得结果基本一致. 4. 2 颜色反应 4. 2. 1 Borntrager’s 反应
将三种产品分别与 10 % 的 NaOH 溶液反应显红色,说明这三种产物都是羟基蒽醌类化合物,其反应 机理为:
将 25 g 大黄于 5 % NaHCO3 溶液中煎熬 30 分钟后,降至室温,滤去药渣,得黑红色溶液,浓缩后得浓缩 液. 再加入乙醚,液体颜色变浅. 再加入盐酸酸化,余下各步同上. 2. 2 结果与分析(见表 1)
产品 溶剂 大黄素
芦荟大黄素
环己烷 0. 0076 g 0. 0490 g
表 1 四种溶剂提取结果 乙醇/环己烷 0. 0329 g 0. 0867 g
HO O OH
大黄素(Emodin)
CH OH O
芦荟大黄素(Aloeemodin)
1 材料与试剂 1. 1 材料
中药大黄(市售 甘肃). 1. 2 试剂
95 %乙醇 (太原市清徐县东高白福利化工厂,A. R);乙醚 (天津市北联精细化学品开发有限公司,A. R);NaHCO(3 河南焦作市化工三厂,A. R);15 %盐酸;Na2CO(3 天津市塘沽化学试剂厂,A. R);NaOH(天津市
方法与 2. 1. 1 类似,用 99. 5 %环己烷提取,余下各步相同. 2. 1. 3 乙醇和环己烷混合液回流提取
取 25 g 大黄粉,用乙醇和环己烷混合液(1∶1)回流提取,将提取液浓缩,方法与 2. 1. 1 相同,得到棕黄 色浓缩液. 在浓缩液中加入 5 % NaHCO3 溶液萃取,余下各步与乙醇分离提取的方法完全相同. 2. 1. 4 用碳酸氢钠溶液煎熬
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K1
0. 0096
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K2
0. 0056
0. 0043
0. 0170
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0. 0223
0. 0104
大黄素
R
0. 0136
0. 0180
0. 0105
K1
0. 0128
0. 0109
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(1)由于溶剂不同,提取产率不同. 以乙醇提取最多. 这符合相似相溶原理. ·40·
韩小见
大黄中大黄素和芦荟大黄素提取工艺研究
(2)用 Na2CO3 溶液提取是利用大黄素和芦荟大黄素的酸性,而实验结果反而没有乙醇提取的多,可能 是由于 Na2CO3 溶液与药品的纤维素作用,从而使 Na2CO3 溶液的量减少. 还可能是由于蒽醌 α-位的羟基与 醌核上的羰基形成分子内氢键,使酸性降低,所提药品不易溶于碳酸氢钠及碳酸钠溶液.
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1. 5
大黄化学成分复杂,有蒽甙、芪甙、鞣甙等种类,其中蒽甙为最主要成分. 大黄中化学成分随品种不同 而有差异. 大黄中羟基蒽醌衍生物总量约 2 %~5 %,其中游离羟基蒽醌含量较少,包括大黄酚、大黄素、芦 荟大黄素、大黄酸和大黄素甲醚. 它们主要存在于大黄根形成层及射线中.
本文用四种不同的溶剂分离提取大黄素和芦荟大黄素,得到提取的最佳溶剂. 从工业化生产的实际情 况设计水平,以产率作为指标,用正交法对大黄素和芦荟大黄素收率进行了研究,得到提纯大黄素和芦荟 大黄素较佳的方法,为大黄工业化生产提供实验基础和科学依据,以更好地利用植物资源.
图 1 因素水平对大黄素收率的影响
图 2 因素水平对芦荟大黄素收率的影响
由指标─因素图分析可得出:(1)大黄素的产率随时间的增多有逐渐增大的趋势,随温度的提高有逐 渐降低的趋势,碳酸钠用量出现了最佳值. 说明大黄素的提取可以延长时间,但温度要适当降低.(2)芦荟 大黄素的产率随时间的降低有逐渐增大的趋势,随碳酸钠用量的提高有逐渐增大的趋势,温度出现了最佳 值. 说明芦荟大黄素的提取可以降低时间,但碳酸钠要适当增多. 3 结论
乙醇 0. 0425 g 0. 1425 g
Na2CO3 煎熬 0. 0074 g 0. 0211 g
由表可知,四种方法中以乙醇提取方法较佳. 2. 3 以乙醇为提取剂,进行 L(9 34)正交实验以优选大黄素和芦荟大黄素最佳提取工艺条件 2. 3. 1 以煎煮时间(A)、煎煮温度(B)和碳酸钠用量(C)为考察因素,确定正交试验水平因素. 见表 2.
(3)通过 L(9 34)正交实验,确定最佳提取条件为:乙醇为溶剂,大黄素:1. 5 h,60 ℃,Na2CO3130 mL. 芦荟 大黄素:0. 5 h,80 ℃,Na2CO3150 mL.
由上面三因素的主次关系可知,温度控制是大黄素提取的关键因素. 碳酸钠用量是芦荟大黄素提取的 关键因素. 4 结构鉴定 4. 1 熔点的测定
表 2 因素水平表
水平 level 1 2 3
因素 Factor
A/h
B(0C)
C(mL)
0. 5
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150
1. 0
80
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1. 5
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2. 3. 2 醇提正交实验方法及结果(见表 3) 2. 3. 2. 1 确定三因素的主次
对于大黄素:B>A>C,即温度>时间>碳酸钠;对于芦荟大黄素:C>B>A,即碳酸钠>温度>时间. 2. 3. 2. 2 最佳提取条件
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韩小见
大黄中大黄素和芦荟大黄素提取工艺研究
表 3 醇提正交实验设计表及结果
No
A
B
C
大黄素(g)
芦荟大黄素(g)
ÁÂÃÄÅÇÇÈÈÉÉÁÄÅÂÃÆÄÁÂÃÄÅÆÇÈÈÉÉÁÄÅÂÃÆÄ 1
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0. 0211
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0. 0038
0. 0122
(编辑 申嫣平)
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第 29 卷第 3 期 2012 年 6 月
晋中学院学报 Journal of Jinzhong University
Vol.29 No.3 Jun. 2012
大黄中大黄素和芦荟大黄素提取工艺研究
韩小见
ÁÁ(长治学院化学系,山西长治046011)
摘 要:用四种不同的溶剂从中药大黄中提取分离大黄素和芦荟大黄素,寻找大黄素和 芦荟大黄素提取的有效溶剂. 用正交试验法对得到的有效溶剂进行提取工艺研究,结果显示: 以乙醇提取方法较佳.
a-羟基蒽琨
红色
4. 2. 2 醋酸镁反应 将四种产品溶解于乙醇中,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,该反应说明产物每个苯环上有一个 α-酚羟基.
参考文献 [1]肖崇厚,等. 中药化学[M]. 上海:上海科学技术出版社,1985. [2]孙文基,张登科,党治稳. 天然药物成分提取与制备[M].北京:中国医药科技出版社,1994. [3]北京医学院,北京中医学院. 中草药成分化学[M].北京:人民卫生出版社,1980. [4]许青媛. 常用老年保健中药[M].北京:人民卫生出版社,2007. [5]李军林,王爱芹,李家实. 河套大黄的蒽醌类成分研究[J]. 中草药,2000:31(5):321~324. [6]匡海学. 中药化学[M].北京:中国中药出版社,2004.
关键词:大黄素;芦荟大黄素;正交试验 中图分类号:R 914 文献标志码:A 文章编号:1673- 1808(2012)03- 0038- 04
中药正品大黄为蓼科植物掌叶大黄 (北大黄)(Rheum palmatum L)、唐古特大黄 (Rheum tangguticum Maxin ex Balf)或药用大黄(南大黄)(Rheum officnale Bail l)的干燥根及根茎. 上述 3 种大黄中掌叶大黄质量 最佳. 本品味苦、性寒,有攻积导滞、浑火凉血、活血去淤、利胆退黄等功能. 我国用大黄治病已有悠久的历 史,累积了丰富的临床经验. 又因它有去淤生新荡涤肠胃起了以通为补的补益作用,故又美名为“火参”或 “黄参”.
0. 0079
芦荟大黄素
K3
0. 0110
0. 0101
0Байду номын сангаас 0098
R
0. 0021
0. 0034
0. 0091
对于大黄素:A3B3C2 ,即时间:1. 5 h;温度:60 ℃;Na2CO3:130 mL;对于芦荟大黄素:A1B2C1 ,即时间:0. 5 h;温度:80 ℃;Na2CO3:150 mL. 2. 3. 2. 3 提取指标—因素图分别见图 1 和图 2
取大黄 25 g,用 95 %乙醇在索氏提取器中回流提取,至提取器中液体基本无色,得棕黄色乙醇提取液. 将乙醇提取液进行减压浓缩至小体积,得棕红色浓缩液. 在浓缩液中加入乙醚,滤去残渣得乙醚液. 再向乙 醚液中加入 5 %碳酸氢钠溶液,进行萃取,得乙醚层. 在得到的醚层溶液中加入 5 %碳酸钠溶液,得乙醚层 和水层. 向水层中加入 15 %盐酸使液体保持酸性,此时得到一橙黄色混浊液. 将其离心,除去上清液,余下 的取出晾干,得黄色固体,即为大黄素. 称重. 然后,在醚层中加入 5 %氢氧化钠,进行萃取,得水层. 在水层 中加入 15 %盐酸酸化,再加入热的异戊醇溶液,取有机层,浓缩蒸干,得棕黑色固体,再用氯仿重结晶,即得 芦荟大黄素. 称重. 2. 1. 2 环己烷回流提取
[收稿日期]2012- 01- 22 [作者简介]韩小见(1970-),男,山西阳城人,长治学院化学系,讲师,硕士,研究方向:有机化学及药物化学.
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大黄中大黄素和芦荟大黄素提取工艺研究
化学试剂一厂,A. R);无水乙醇(天津市四通化工厂,A. R);环己烷(军事医学科学院药材供应站,A. R);氯 仿(辰北精细化学品有限公司,A. R);异戊醇(北京医药站分装,A. R). 2 提取和分离 2. 1 大黄的预处理
对以上所得的大黄素和芦荟大黄素产品用 WRX-4 显微熔点仪测定它们的熔点,熔点分别为 254 ℃和 218 ℃,其结果与查表所得结果基本一致. 4. 2 颜色反应 4. 2. 1 Borntrager’s 反应
将三种产品分别与 10 % 的 NaOH 溶液反应显红色,说明这三种产物都是羟基蒽醌类化合物,其反应 机理为:
将 25 g 大黄于 5 % NaHCO3 溶液中煎熬 30 分钟后,降至室温,滤去药渣,得黑红色溶液,浓缩后得浓缩 液. 再加入乙醚,液体颜色变浅. 再加入盐酸酸化,余下各步同上. 2. 2 结果与分析(见表 1)
产品 溶剂 大黄素
芦荟大黄素
环己烷 0. 0076 g 0. 0490 g
表 1 四种溶剂提取结果 乙醇/环己烷 0. 0329 g 0. 0867 g
HO O OH
大黄素(Emodin)
CH OH O
芦荟大黄素(Aloeemodin)
1 材料与试剂 1. 1 材料
中药大黄(市售 甘肃). 1. 2 试剂
95 %乙醇 (太原市清徐县东高白福利化工厂,A. R);乙醚 (天津市北联精细化学品开发有限公司,A. R);NaHCO(3 河南焦作市化工三厂,A. R);15 %盐酸;Na2CO(3 天津市塘沽化学试剂厂,A. R);NaOH(天津市
方法与 2. 1. 1 类似,用 99. 5 %环己烷提取,余下各步相同. 2. 1. 3 乙醇和环己烷混合液回流提取
取 25 g 大黄粉,用乙醇和环己烷混合液(1∶1)回流提取,将提取液浓缩,方法与 2. 1. 1 相同,得到棕黄 色浓缩液. 在浓缩液中加入 5 % NaHCO3 溶液萃取,余下各步与乙醇分离提取的方法完全相同. 2. 1. 4 用碳酸氢钠溶液煎熬
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大黄素
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0. 0136
0. 0180
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0. 0128
0. 0109
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(1)由于溶剂不同,提取产率不同. 以乙醇提取最多. 这符合相似相溶原理. ·40·
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大黄中大黄素和芦荟大黄素提取工艺研究
(2)用 Na2CO3 溶液提取是利用大黄素和芦荟大黄素的酸性,而实验结果反而没有乙醇提取的多,可能 是由于 Na2CO3 溶液与药品的纤维素作用,从而使 Na2CO3 溶液的量减少. 还可能是由于蒽醌 α-位的羟基与 醌核上的羰基形成分子内氢键,使酸性降低,所提药品不易溶于碳酸氢钠及碳酸钠溶液.
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大黄化学成分复杂,有蒽甙、芪甙、鞣甙等种类,其中蒽甙为最主要成分. 大黄中化学成分随品种不同 而有差异. 大黄中羟基蒽醌衍生物总量约 2 %~5 %,其中游离羟基蒽醌含量较少,包括大黄酚、大黄素、芦 荟大黄素、大黄酸和大黄素甲醚. 它们主要存在于大黄根形成层及射线中.
本文用四种不同的溶剂分离提取大黄素和芦荟大黄素,得到提取的最佳溶剂. 从工业化生产的实际情 况设计水平,以产率作为指标,用正交法对大黄素和芦荟大黄素收率进行了研究,得到提纯大黄素和芦荟 大黄素较佳的方法,为大黄工业化生产提供实验基础和科学依据,以更好地利用植物资源.
图 1 因素水平对大黄素收率的影响
图 2 因素水平对芦荟大黄素收率的影响
由指标─因素图分析可得出:(1)大黄素的产率随时间的增多有逐渐增大的趋势,随温度的提高有逐 渐降低的趋势,碳酸钠用量出现了最佳值. 说明大黄素的提取可以延长时间,但温度要适当降低.(2)芦荟 大黄素的产率随时间的降低有逐渐增大的趋势,随碳酸钠用量的提高有逐渐增大的趋势,温度出现了最佳 值. 说明芦荟大黄素的提取可以降低时间,但碳酸钠要适当增多. 3 结论
乙醇 0. 0425 g 0. 1425 g
Na2CO3 煎熬 0. 0074 g 0. 0211 g
由表可知,四种方法中以乙醇提取方法较佳. 2. 3 以乙醇为提取剂,进行 L(9 34)正交实验以优选大黄素和芦荟大黄素最佳提取工艺条件 2. 3. 1 以煎煮时间(A)、煎煮温度(B)和碳酸钠用量(C)为考察因素,确定正交试验水平因素. 见表 2.
(3)通过 L(9 34)正交实验,确定最佳提取条件为:乙醇为溶剂,大黄素:1. 5 h,60 ℃,Na2CO3130 mL. 芦荟 大黄素:0. 5 h,80 ℃,Na2CO3150 mL.
由上面三因素的主次关系可知,温度控制是大黄素提取的关键因素. 碳酸钠用量是芦荟大黄素提取的 关键因素. 4 结构鉴定 4. 1 熔点的测定
表 2 因素水平表
水平 level 1 2 3
因素 Factor
A/h
B(0C)
C(mL)
0. 5
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2. 3. 2 醇提正交实验方法及结果(见表 3) 2. 3. 2. 1 确定三因素的主次
对于大黄素:B>A>C,即温度>时间>碳酸钠;对于芦荟大黄素:C>B>A,即碳酸钠>温度>时间. 2. 3. 2. 2 最佳提取条件
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大黄中大黄素和芦荟大黄素提取工艺研究
表 3 醇提正交实验设计表及结果
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大黄素(g)
芦荟大黄素(g)
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第 29 卷第 3 期 2012 年 6 月
晋中学院学报 Journal of Jinzhong University
Vol.29 No.3 Jun. 2012
大黄中大黄素和芦荟大黄素提取工艺研究
韩小见
ÁÁ(长治学院化学系,山西长治046011)
摘 要:用四种不同的溶剂从中药大黄中提取分离大黄素和芦荟大黄素,寻找大黄素和 芦荟大黄素提取的有效溶剂. 用正交试验法对得到的有效溶剂进行提取工艺研究,结果显示: 以乙醇提取方法较佳.
a-羟基蒽琨
红色
4. 2. 2 醋酸镁反应 将四种产品溶解于乙醇中,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,该反应说明产物每个苯环上有一个 α-酚羟基.
参考文献 [1]肖崇厚,等. 中药化学[M]. 上海:上海科学技术出版社,1985. [2]孙文基,张登科,党治稳. 天然药物成分提取与制备[M].北京:中国医药科技出版社,1994. [3]北京医学院,北京中医学院. 中草药成分化学[M].北京:人民卫生出版社,1980. [4]许青媛. 常用老年保健中药[M].北京:人民卫生出版社,2007. [5]李军林,王爱芹,李家实. 河套大黄的蒽醌类成分研究[J]. 中草药,2000:31(5):321~324. [6]匡海学. 中药化学[M].北京:中国中药出版社,2004.
关键词:大黄素;芦荟大黄素;正交试验 中图分类号:R 914 文献标志码:A 文章编号:1673- 1808(2012)03- 0038- 04
中药正品大黄为蓼科植物掌叶大黄 (北大黄)(Rheum palmatum L)、唐古特大黄 (Rheum tangguticum Maxin ex Balf)或药用大黄(南大黄)(Rheum officnale Bail l)的干燥根及根茎. 上述 3 种大黄中掌叶大黄质量 最佳. 本品味苦、性寒,有攻积导滞、浑火凉血、活血去淤、利胆退黄等功能. 我国用大黄治病已有悠久的历 史,累积了丰富的临床经验. 又因它有去淤生新荡涤肠胃起了以通为补的补益作用,故又美名为“火参”或 “黄参”.
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芦荟大黄素
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对于大黄素:A3B3C2 ,即时间:1. 5 h;温度:60 ℃;Na2CO3:130 mL;对于芦荟大黄素:A1B2C1 ,即时间:0. 5 h;温度:80 ℃;Na2CO3:150 mL. 2. 3. 2. 3 提取指标—因素图分别见图 1 和图 2