黄连中小檗碱的提取工艺 X

山地农业生物学报　23(6):502～506,2004
Journal of Mountain Agriculture and Biology
黄连中小檗碱的提取工艺Ξ
席国萍,何照范
(贵州大学生化营养研究所,贵州贵阳　550025)
摘　要:运用正交实验设计探讨黄连Coptis chinensis Franch.中小檗碱的提取工艺。

由极差分析和方差分析得
知,在本实验考察的影响因素中,温度对提取的影响最大,固液比对提取的影响次之,提取次数对提取的影响最
小。

实验结果确定黄连中小檗碱的最佳提取条件为:温度为60℃,9倍体积的50%乙醇,提取2次,每次1h。

在
此条件下,黄连中小檗碱的提取率达到91%以上。

分光光度法测定小檗碱的平均回收率为97138%。

6次平行
的相对标准偏差CV为1138%。

关键词:黄连;小檗碱;提取工艺;提取率;正交实验;方差分析
中图分类号:S567152011;Q503 文献标识码:A 文章编号:1008-0457(2004)06-0502-05
Study on the optimal extraction process for berberine in rhizoma of the Coptis chinensis Franch.
XI Guo2ping,HE Zhao2f an(Institute of Biochemist ry and N ut rition,Guiz hou U niversity,Guiz hou Guiyang
550025,China)
Abstract:The optimal extraction process for berberine in rhizoma of the Coptis chinensis Franch.was investigated by
orthogonal method.By the variance analysis,the temperature,extraction times and ratio of solid2liquid had different
effects on extraction.Among three factors,temperature had an obvious effect on extraction.The results showed that
on the condition of temperature60℃,1∶9of50%ethanol to the rhizoma of Coptis chinensis Franch.extraction for2
times and1h each time,the average extraction rate was as high as91%.The average recovery rate of berberine deter2
mined by spectrophotometry reached97138%and the coefficient of variation was1138%.
K ey w ords:Coptis chinensis Franch.;berberine;extraction process;extraction rate;orthogonal test;variance analysis
小檗碱是黄连Copis chi nensis Franch.中最重要的有效成分之一,不仅具有广谱的抗菌作用,还有一定的防癌作用,近几年来又发现了一些新的用途,如治疗原发性高血压、心律失常、高血脂症、消化性溃疡、Ⅱ型糖尿病等,可以说是老药新用[1]。

然而长期以来,对黄连有效成分的提取方法研究主要集中在古老传统的酸碱法,也有一些有机溶剂法及水提取法的研究报道,但都不是很系统,不能为工业化的生产提供参考价值[2～4]。

目前对黄连的研究主要有:稀硫酸法,石灰乳法,有机溶剂法,液膜法,水提取法等[5～10]。

水作为提取溶剂具有资源广,生产成本低,无环境污染等优点。

但是采用水浸提时,小檗碱含量较少,对纯化工艺不利。

本文采用有机溶剂回流提取的方法进行实验,对黄连中小檗碱的提取工艺进行了系统的研究,确定一套最佳提取工艺条件,从而为黄连中小檗碱的工业化生产提供参考。

1　材料与方法
1.1　材料
黄连购自贵阳市花溪区中西药结合第4药店,经鉴定为毛茛科植物黄连Coptis chi nensis Franch.;无水乙醇(重庆川江化学试剂厂);盐酸小檗碱(中国药检所)。

Ξ收稿日期:2004-11-05;修回日期:2004-11-15
作者简介:席国萍(1979-),女,山西隰县人,贵州大学生化营养研究所在读硕士研究生,从事天然产物活性成分的提取、分离和纯化方面的研究。

1.2　仪器
电子水浴锅:天津泰斯特仪器公司;7200型分光光度计:UN I -CO ;RE -52A 旋转蒸发仪:上海亚荣生化仪器厂;FA1004电子天平:上海天平仪器厂。

2　实验方法
2.1　提取工艺设计
首先选择对提取有影响的因素进行单因素实验,根据实验结果选择对提取影响较大的因素作为正交实验的因素,同时选择合适的水平,设计正交实验方案。

2.2　标准曲线的制作
用30mg ・100mL -1的盐酸小檗碱标液、无水乙醇作溶剂,分别配制3μg ・mL -1、6μg ・mL -1、9
μg ・mL -1、12μg ・mL -1、15μg ・mL -1、18μg ・mL -1盐酸小檗碱标准溶液,用分光光度计于345nm 处检测。

其结果用最小二乘法作线性回归,得盐酸小檗碱浓度C (mg ・mL -1)与吸光度A 的关系:A =0105494C -0103144,R =019999,以此方程计算黄连中小檗碱的浓度,并计算含量。

2.3　黄连中小檗碱含量的测定
提取液定容至100mL ,从中准确量取015mL 稀释1000倍,无水乙醇为空白,操作同标准曲线,由对应的吸光度计算相应的小檗碱浓度。

3　结果与分析
3.1　单因素实验
3.1.1　提取溶剂的选择　工业常用的提取溶剂为甲醇、乙醇、水。

甲醇有毒,选择乙醇和水作为提取溶
剂。

3.1.2　提取溶剂的浓度　实验表明,乙醇浓度为50%时,提取效果最好(见图1)。

条件:410g ,60℃,1∶9,提取2次,每次1h
图1　不同乙醇浓度对提取效果的影响
Fig.1　E ffect of different concentration EtOH on extraction
3.1.3　温度的影响　实验表明,温度越高,提取效果越好,但温度过高,其中的有效成分易被破坏,同时杂质的浸出量也增加,对进一步分离不利(见图2)。

3.1.4　固液比的影响　实验表明,在固液比为1∶6～1∶15的范围内,随着溶剂量的增加,吸光值随之增加,当固液比达到1∶15时,吸光度增加不明显(见图3)。

3.1.5　提取次数的影响　实验表明,提取次数增加,吸光度增加,当提取次数达到4次时,吸光度最大(见
图4)。

3
05第6期　席国萍,等:黄连中小檗碱的提取工艺
条件:410g ,50%乙醇,1∶9,提取2次,每次1h
图2　温度对提取效果的影响
Fig.2　E ffect of different temperature on
extraction
条件:410g ,50%乙醇,70℃,提取2次,每次1h
图3　固液比对提取效果的影响
Fig.3　E ffect of solid 2liquid ratio on
extraction
条件:410g ,50%乙醇,70℃,1∶9,每次1h
图4　提取次数对提取效果的影响
Fig 14　E ffect of times on extractiion
3.1.6　提取时间的影响　实验表明,提取时间为1h 时,提取效果已经很好,若再增加提取次数,提取效果
则反而不好(见图5)。

条件:410g ,50%乙醇,70℃,1∶9,提取1次
图5　提取时间对提取效果的影响
Fig.5　E ffect of time on extration
4
05山地农业生物学报
　2004年
3.2　正交实验
3.2.1　正交实验设计　在上述单因素实验的基础上,选择温度、固液比、提取次数进行L 9(34)正交实验。

结果见表2～4。

表2　正交实验方案
Tab.2　The factor and level of orthogonal experiments
因子水平
A 温度(℃
)B 固液比C 提取次数(次)
1501∶612601∶923
70
1∶12
3
表3　正交实验结果
Tab.3　The re sults of orthogonal experiments
实验号
温度(℃)固液比
提取次数
空着列
小檗碱(mg ・g -1)
1501∶621270.42501∶932288.83501∶1243276.64601∶633284.65601∶941277.66601∶1222293.87701∶642265.48701∶923265.49701∶12
31163.2
K1835.8820.4829.6711.2K2856831.8736.6848K3694733.6819.6826.6k1278.6273.4667276.5333237.0667k2285.3333277.2667245.5333282.6667k3231.3333
244.5333273.2275.5333R
54
32.73333
31
45.6
表4　方差分析
Tab.4　Variance analysis of the orthogonal de sign
方差来源
平方和
自由度
均　方
均方比
F 0.05(2,2)
F 0.01(2,2)
A 5195.47622597.738 1.439218
B 1923.0492961.52450.532711
C 1737.5562868.7780.481327
1999
e
3609.92921804.965
∑
12466.01
8
极差分析表明,3个因子对提取效果的影响大小顺序为:A >B >C 。

根据实验结果和分析,最佳提取条件为:温度60℃,9倍体积的50%乙醇,提取2次,每次1h 。

3.2.2　黄连中小檗碱的提取率　在最佳提取条件下,黄连中小檗碱的提取率在91%以上(见表5)。

表5　黄连中小檗碱的提取率
Tab.5　The extraction rate of Coptis chinensis Franch.
%
实　验　号
12345提　取　率
92.1
91.6
91.1
92.5
92.0
3.2.3　回收率的测定　精密量取30mg ・100mL -1的盐酸小檗碱标准液1010mL 加入到110mL 黄连提取液作回收率实验,重复5次进行测定(见表6),其平均回收率为97183%。

3.2.4　精密度实验　在最佳条件下,黄连中小檗碱提取液进行6次平行分析(见表7),结果相对标准偏
差CV 为1138%。

5
05第6期　席国萍,等:黄连中小檗碱的提取工艺
表6　回收率实验
Tab.6　Determination of recovery rate
提取液中小檗碱含量
(mg )盐酸小檗碱加入量
(mg )测得量
(mg )回收率
(%)平均回收率
(%)70.69 3.072.4498.397.38
80.13 3.080.8097.261.33 3.062.7297.565.54 3.066.3596.864.68
3.0
65.72
97.1
表7　精密度实验
Tab.7　Precision te st
吸光
度0.2800.2790.2800.2760.2690.278
平均值0.278标准偏差
0.00383变异系数(
%)
1.38
4　讨　论
4.1　本实验运用正交设计,通过方差分析,得到黄连中小檗碱最佳提取工艺为:温度60℃,9倍体积的50%乙醇,提取2次,每次1h 。

小檗碱提取率为91%以上,平均回收率为97138%,相对标准偏差为1138%,证明结果可信。

4.2　实验结果表明温度对提取效果的影响大,这与陈惠红等[4]的结果一致。

4.3　方阵等[10]的研究中认为水提的工艺也可行,但是只比较了用水浸提和85%的乙醇浸提,并没有与
其它浓度的乙醇浸提相比,而且其浸提时间达到了6h 。

我们知道随着浸提时间的延长,其它杂质也会同时浸提出来,对下一步的分离不利,而对有效成分的分离正是下一步的研究内容。

在本实验中,比较了水和不同浓度的乙醇浸提,弥补了这方面的不足,而且使浸提时间也缩短到1h ,对后续研究提供了可行的参考。

参　考　文　献:
[1]陈　伟.黄连素的新用途[J ].中华临床杂志,2002,2(2):77-78.[2]谭天伟.天然产物分离新技术[J ].化工进展,2003,22(7):665-666.[3]王秀杰.黄连的药理研究及现代应用[J ].China Pharmacist ,2003,6(6):370.[4]陈惠红,杨吉雨,郝清春.温度对黄连提取方法的影响[J ].中国药业,1999,8(2):21.
[5]孙　波,张永光.正交法优选黄连中盐酸小檗碱的提取工艺[J ].海峡药学,1999,11(2):100-101.[6]于俊林,杨文娣,王朝辉.鲜黄连生物碱成分研究[J ].中药材,2003,26(10):727-728.
[7]杨志胜,秦秀芹,王蕊娥,等.提取黄连素最佳条件的选择[J ].西北药学杂志,1996,11(1):16-17.[8]张来新,杨　琼,李小卫.黄连中提取黄连素[J ].贵州化工,2003,28(2):30-32.[9]张乐佳,夏新华.黄连提取工艺的研究[J ].中成药,2001,23(6):398-400.
[10]方　阵,吴　健,王康才.正交实验筛选黄连水提工艺[J ].时珍国医国药,2001,12(11):982-983.
6
05山地农业生物学报
　2004年。