一种提取中草药化学成分的方法_超声提取法

天然产物研究与开发

V o l .11　N o.3NA TU RAL PRODU CT R ESEA RCH AND D EV ELO PM EN T

收稿日期:1998206201

一种提取中草药化学成分的方法

——超声提取法郭孝武

(陕西师范大学应用声学研究所　西安　710062)摘　要　本文阐述利用超声技术提取中草药材中化学成分的新方法。该方法能提高提

出率,且不改变化学成分的结构,也大大地加速了提取速度。用提取川黄柏中的小檗碱

做实验,观察了川黄柏皮在超声作用下细胞结构的变化,还用现代仪器检测了小檗碱的

结构,为超声提取的机理研究提供了有力的依据。

关键词　超声提取法,化学成分,中草药,小檗碱,黄柏中草药是我国医药学中的一个重要的组成部分,利用中药材治病是我国独有的方法,并且在治疗方面具有的特效、安全等优点,因而受到世界瞩目[1]。它不但无副作用,而且有根除病根之疗效,故为人们从古至今所喜用。由于中药材中所含成分复杂,不但含有有效成分,还含有无效成分和有毒成分,因而为了提高中草药的治疗效果,探讨药材中的成分,故必须对药材进行去其糟粕、取其精华的提高过程,以达治疗效果[2]。因此,人们利用各种提取方法,从药材中提取有效成分。其常规提取主要有:热提取法(索氏法、煎煮法等)和浸泡提取法(渗滤法、冷热浸泡法等)两类[1～3]。目前,伴随着新技术在药材成分提取中的研究和应用,其新方法不断出现,大体有:超临界气体提取法[4],微波提取法[5],超声提取法[6]等都受到了人们的关注。本法是利用超声振动在中草药提取应用中,综合分析常规提取法的优缺点的基础上发展起来的一种新技术——超声提取法。其理论依据是:根据超声具有空化、粉碎、搅拌等特殊作用,对植物药材的细胞有破坏现象,使其溶媒渗透到药材的细胞中,以便使药材中的化学成分溶于溶媒之中。通过分离、提纯,以获得所需的化学成分。该法具有实验设备简单,操作方便,与常规提取法相比,提取时间短,产率高,无需加热等优点。利用该法已从药材川黄柏中提取了小檗碱成分。1　小檗碱的提取

111　小檗碱的提取过程[7]

称取川黄柏粉20g ,加入300m l 饱和石灰水浸润,用超声(20kH z )处理30m in 或浸饱24h ,过滤,加N aC l ,放置过夜,过滤,收集沉淀,80℃烘干。在沉淀中加水溶解,过滤。滤液中加盐酸调pH 值至1～2,待沉淀后,抽滤,收集沉淀物,烘干,得小檗碱。通过分光光度计的检测,用标准小檗碱作对比,计算出两种提取法所得小檗碱的提出率。其结果得出:用超声波处理30m in 比浸泡24h 所得小檗碱的提出率高18126%。

112　小檗碱检测结果

将两种方法所提得的小檗碱用核磁共振波谱仪测其氢谱,用红外光谱仪测其吸收图谱进73

行比较,如图1所示。再将川黄柏皮经超声处理30m in 或浸泡24h 后的样品取出,干燥后放入电子显微镜下观测细胞结构及形貌,并摄影。所得川黄柏细胞形状的显微照片如图2所示

。

图1　小檗碱图谱

F ig .1　Berberine atlas

83 天然产物研究与开发V o l

.11　N o .3

2

　实验发现211　从测得川黄柏中所提得的小檗碱成分的图谱看出,经超声和浸泡两种提取方法所得的小檗碱的红外(图1a )和核磁(图1b )不同图谱的比较,两种提取法所得小檗碱图谱一致,说明超声振动提取未改变小檗碱成分的结构,且超声提取比浸泡提取大大地缩短了提取时间,同时也提高了提出率,为中药提取提供了一条快速、高产的提取新途径。

212　从川黄柏皮的SE M 照片看出,经浸泡24h 的川黄柏皮(图2b )的细胞形态基本同原川黄柏皮(图2a )的细胞,轮廓明显,无什么变化。因干燥使整个皮的表面仅有皱褶。由于皮经溶剂浸泡后,使木质细胞中的小檗碱成分溶入溶剂之中,其浸出物小檗碱随浸泡时间的延长而增加,因细胞壁的封锁,再延长时间,有个别细胞裂开,但仍有小量小檗碱成分无法浸出,使其小檗碱成分的提出率低。而经超声波处理30m in 的川黄柏皮(图2c )细胞壁被击破,而形成空洞,细胞壁周围轮廓不完整。分析其原因是川黄柏皮经超声波处理后,由于超声波的空化、粉碎等特殊作用,使川黄柏皮的细胞在溶剂中瞬时产生的空化泡的崩溃而破裂,以便溶剂渗透到细胞内部,而使细胞中的小檗碱成分溶于溶剂之中,以加速相互渗透、溶解。细胞的破裂为小檗碱成分溶于溶剂之中提供了条件,因而在超声振动的作用下,促进了小檗碱成分向溶剂中溶解,所以用超声提取川黄柏中的小檗碱成分可缩短提取时间,并提高小檗碱成分的提出率。

由以上两方面的探讨,进一步说明超声提取法是中草药材中化学成分提取的一种快速提取的新方法,不但加快了提取过程,而且也能提高提取效果。SE M 照片也为我们进一步探讨超声提取能缩短提取时间,提高提出率的机理研究提供了有力的证据。是声能量应用兴起的一种新的提取方法。

93V o l .11　N o .3郭孝武:一种提取中草药化学成分的方法——超声提取法

04 天然产物研究与开发V o l.11　N o.3

参　考　文　献

1　曹春林,施顺清1中药药剂学1上海:上海科学技术出版社,1986

2　中国医学科学学院药物研究所1中草药有效成分的研究1北京:人民卫生出版社,1972

3　胡惠民,黄朝明1小檗碱提取新工艺1中国中药杂志,1993,18(7):419～420

4　姜继祖,叶开润,廖同坤等1超临界CO2流体萃取光菇子中秋水仙碱的研究1中草药,1997,28(3): 147

5　南京中药厂,江苏新医学院药学系72年级专题实习组1微波加热应用于中药生产的初步研究1中草药通讯,1976,(2):17～24

6　郭孝武,张福成,林书玉等1超声提取对黄连素提出率的影响1中国中药杂志,1995,20(11):673 7　广州军区后勤部卫生部1中草药制药手册,1971,127

A M ETHOD T O EXTRACT CHE M I ACAL COM PONENTS FROM

CH INESE HERBS——UL TRAS ON I C M ETHOD

Guo X iaow u

(A pp lied A coustics institu te,S haanx i T eachers un iversity,X ian　710062)

Abstract　A m ethod fo ex tract chem ical com ponen ts from Ch inese herb s w ith u ltrasound is p resen ted.T he m ethod can increase ex tracti on rate,bu t do no t alter the con structi on of chem ical com ponen ts.B erberine in Seu tellarid p hellodendron am u ren se w as ex tracted by u ltrason ic,and the structu ral variati on of seu tellaria p hellodendron am u ren se cell,w as ob served befo re and after u ltrason ic ex tracti on.T he m o lecu le to be conducive to p robe the m echan is m of u ltrason ic ex tracti on.

Key words　u ltrason ic ex traciton,chem ical com po siti on,p hellodendron am u ren se,berberine, Ch inese herb s

欢迎订阅《生物化学与生物物理进展》

《生物化学与生物物理进展》主要报道生物化学、分子生物学、生物物理学及神经科学等学科的国内外最新进展。设有综述与专论、研究报告、技术与方法、研究快报、研究简报、经验交流、学术争鸣、医学生化及科技消息等栏目。内容丰富,新颖实用。获1996年全国优秀科技期刊一等奖。

欢迎从事上述学科研究的科研人员、大专院校师生及医药卫生、农林牧渔、体育等相关领域的科技工作者订阅。

本刊为国内外公开发行的正式期刊,邮发代号:22816,全国邮局均可订阅,单价为6180元。

编辑部地址:北京市朝阳区大屯路15号中国科学院生物物理研究所内,邮政编码:100101;电话:(010) 64888459