决明子中蒽醌化合物的提取工艺研究
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18.41 19.03 20.01 22.78 23.86 25.53
0.64
1.31 0.84 1.32 2.25 7.46 8.50 67.60
3 结论 通过正交实验优选了决明子中蒽醌化合物的提取工艺条件：乙醇
浓度为70%（V/V），温度为50 ℃，固液比为1:25，提取时间为1.5 h, 蒽醌得率为8.05 mg/g原料，乙醇浓度对蒽醌提取率具有显著的影响。
决明子中蒽醌化合物的提取工艺研究
Extraction of anthraquinones compounds from the seed of Cassia
tora L.
贾振宝
丁霄霖
JIA Zhen-bao DING Xiao-lin
（江南大学食品学院，江苏 无锡 214036）
(School of Food Science and Technology, Southern Yangtz
anthraquinone components were quantitatively determined by HPLC analysis. Ketwords: Cassia tora L.；Anthraquinones；Extraction
决明子是豆科植物决明（Cassia obtusifolia L.）或小决明 （Cassia tora L.）的成熟干燥种子，是常用中草药。决明子在我国 种植面积广泛，为药食同源植物，具有调节血脂、降压和抗突变的功 能[1,2]。由于中草药成分非常复杂，将其有效成分浓缩富集是科学规 范开发利用中药材的前提。决明子中主要的功效成分是蒽醌化合物， 目前国内关于决明子中蒽醌化合物提取分离的报道很少。中药有效成 分的提取主要有溶剂提取、微波辅助提取、超声波辅助提取和超临界 流体萃取等方法[3～5]。有机溶剂萃取具有操作简便、设备简单和生产 成本低等优点，是目前应用最多的提取方法，特别是进行工业化大规 模生产时，一般均采用溶剂萃取的方法。
本研究优化了酒精回流提取决明子中蒽醌化合物的工艺条件，并 利用 RP-HPLC 对提取物中的蒽醌化合物组成进行了初步分析。 1 材料与方法 1.1 材料与试剂
决明子（Cassia tora L.）:购于无锡山禾药业公司，粉碎后过 _________________ 作者简介：贾振宝（1976-），男，江南大学食品学院在读研究生。 E-mail: zhenbaojia@hotmail.com 收稿日期：2006-02-14
成分
保留时间/min 含量/(mg.g-1)
4,6,7-三甲氧基芦荟大黄素 -8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷
8.95
7.05
大黄素-6-O-β-龙胆二糖苷
12.08
1.59
2-甲氧基大黄酚-8-O-β-D吡喃葡萄糖苷 黄决明素
8-甲氧基大黄素 8-甲氧基大黄酚
大黄素 大黄酚 大黄素甲醚 总蒽醌
15.21
2 结果与讨论
2.1 正交试验优化提取工艺
根据预实验中的单因素试验结果，选取提取溶剂（乙醇浓度）、 固液比、温度和时间作为考察因素，以蒽醌得率（mg/g 原料）为指 标，进行正交试验。具体方案和结果见表 1。
极差越大，说明该因素的水平变动时，对实验的影响最大，所以 可以从极差的大小来确定影响因素的主次顺序。由表 1 可以看出，乙 醇浓度的极差最大，其次是固液比，再次是时间，最后是温度，说明
22.12 22.87 23.00 0.88
22.36 22.67 22.96 0.60
22.53 22.67 22.79 0.26
表 2 正交实验的方差分析‡
方差来源 平方和 自由度 平均平方和 F 显著性
酒精浓度
0.77
2
0.385 10.414 *
固液比
0.15
2
0.075
0.537
时间
0.06
条件下进行验证试验，蒽醌得率为 8.05 mg/g 原料。虽然提取得率有
所降低（同直观最佳提取条件相比），但缩短了提取时间，这相对于
生产成本而言是非常有益的。
表 1 正交试验方案以及试验结果
实验 号
乙醇浓度 （V/V）/%
固液比
时间/h
温度 /℃
蒽醌得率 /（mg.g-1
原料）
1
1 (60) 1 (1:20) 1 (1) 1 (50)
对照品溶液的制备：精密称取9种蒽醌对照品适量，甲醇溶解后 分别定容于10 mL容量瓶中,即得储备液，作为各组分的对照品溶液； 按一定比例精确移取上述对照品溶液适量,置于10 mL容量瓶中，摇 匀，作为混合对照品溶液,备用。
待测样品的处理：粗提液减压浓缩至干燥，精确称取少量溶于 甲醇，过0.45 μm微孔滤膜，参照上述色谱条件测定各蒽醌化合物含 量。总蒽醌含量参照2.3的方法测定。
影响实验最大的因素是乙醇浓度，然后是固液比，而温度和时间对实
验的影响则比较小。从表 2 的方差分析可以看出，乙醇浓度对决明子
中蒽醌化合物提取率有显著影响因素（p＜0.05)，固液比、温度和固
液比对提取率影响不显著。
综合极差分析和方差分析结果，选取最佳的提取条件为：乙醇浓
度 70%（V/V），温度 50 ℃，固液比 1:25，提取时间为 1.5 h。在此
提取物中 9 种蒽醌化合物的含量。
关键词: 决明子；蒽醌；提取
Abstract ： The extraction for the total anthraquinones of. Cassia tora L. were studied by orthogonal experimental design. Based on the results of orthogonal experiment, the optimal procedure for the extraction of anthraquinones was as follows: concentration of extraction alcohol 70% (v/v), temperature 50 ℃, extraction time 1.5 h, ratio of solid to liquid 1:25. The yield of anthraquinones was 8.05 mg/g material. The anthraquinone content was 67.6 mg/g dry extract. Nine
7.11
2
1
2 (1:25) 2 (1.5) 2 (60)
7.58
3
1
3 (1:30) 3 (2) 3 (70)
7.68
4
2 (70)
1
2
3
7.84
5
2
2
3
1
8.14
6
2
3
1
2
7.97
7
3 (80)
1
3
2
7.21
8
3
2
1
源自文库
3
7.31
9
3
3
2
1
7.34
KⅠ KⅡ KⅢ 极差 R
22.31 23.87 21.81 2.06
Food Chemistry,2001(49):2579～2586. 3 黄瑞华,韩伟,周永传,等.微波辅助提取淫羊藿饮片中淫羊藿苷的
根据标准曲线计算蒽醌化合物含量。
1.4 HPLC 分析
色谱分析条件：HPLC 分析采用美国 Waters 公司 2690 型液相色 谱仪；检测波长为 440 nm；色谱柱为 Lichrospher C-18 (2.1×250 mm)；流动相为 70%甲醇水溶液（含 1%乙酸）；柱温为 30 ºC；流速为 0.3 mL/min；进样量为 10 μL。
1.2 决明子中蒽醌化合物的提取
称取一定量的决明子粉末，加入提取溶剂后回流提取，抽滤后收 集滤液，减压浓缩至干燥后得到决明子蒽醌提取物。
1.3 总蒽醌含量的测定 参照文献[6,7]的方法测定提取物中总蒽醌的含量。(1) 标准曲线
的绘制:精确称取大黄素 8.7 mg，加入少量甲醇，超声波处理促进其 溶解，定容置于 100 mL 棕色容量瓶中。分别取 0，0.2，0.4，0.8， 1.0，2.0 mL 标准溶液，加甲醇补足至 2 mL，加 2 mL 醋酸镁-甲醇溶 液（1%）后震荡混匀。以 0.5%醋酸镁-甲醇溶液为空白，510 nm 测其 吸光度。以吸光度 A 为纵坐标，浓度 C (μg/mL)为横坐标，绘制标 准曲线（A = 0.0162C + 0.0029，R2 = 0.9999）。(2) 样品中蒽醌含 量的测定:精密吸取待测样 10 mL,置于烧瓶中，减压蒸干溶剂，加入 50 mL 硫酸（20%），水解 2 h（85 ℃），冷却后用乙酸乙酯提取 3 次， 每次 10 mL，减压蒸干后，用甲醇溶解即得总蒽醌。取 2.0 mL 样品 溶液与 2 mL 醋酸镁-甲醇溶液（1%）震荡混匀，测其吸光度值（510 nm）。
2
0.03
0.193
温度
0.01
2
0.006
0.035
注：误差自由度为零，将平均平方和最小的一项作为误差项，F0.05(2， 2)=19.00, * 表示差异显著
2.2 提取物中蒽醌化合物含量
采 用 回 流 提 取 方 法 制 备 的 决 明 子 提 取 物 中 总 蒽 醌 含 量 为 67.6 mg/g干重。决明子中蒽醌化合物的组成非常复杂，目前文献已经报道 的蒽醌化合物就有30多种[8～11]。我们利用RP-HPLC对提取物中的9种蒽 醌化合物进行定量分析。在2.4的色谱条件下，9种蒽醌标准样品的 HPLC色谱图见图1A。各蒽醌标准样品达到基线分离，且峰形较好。决 明子蒽醌提取物的HPLC色谱图见图1B。以峰面积进行定量分析，结果 见表3。通过RP-HPLC测定的9种蒽醌化合物的总量为30.96 mg/g干重，
A: 蒽醌标准品
B: 蒽醌提取物
1、4,6,7-三甲氧基芦荟大黄素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷 2、大黄素
-6-O-β-龙胆二糖苷 3、 2-甲氧基大黄酚-8-O-β-D-吡喃葡萄糖
苷 4、黄决明素 5、8-甲氧基大黄素 6、 8-甲氧基大黄酚
7、 大黄素 8、 大黄酚 9、大黄素甲醚
表 3 决明子提取物中蒽醌化合物含量
40 目筛，收集筛下物备用； 大黄酚、大黄素甲醚、8-甲氧基大黄酚、大黄素、黄决明素和
8-甲氧基大黄素、2-甲氧基大黄酚-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷，4,6,7三甲氧基芦荟大黄素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷，大黄素-6-O-β-龙胆 二糖苷：均采用柱层析方法从决明子中分得，通过 NMR 和 MS 鉴定了 结构，纯度均大于 98%（HPLC）。
其中大黄酚，4,6,7-三甲氧基芦荟大黄素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷和
大黄素-6-O-β-龙胆二糖苷的含量较高，分别达到7.05 ,7.46,8.50
mg/g。
粗提物1 050714-19 100
%
0 050714-18 100
1
2
3
6
7
5
9
4
8
6: Diode Array 440
7.82e4 A
参考文献 1 Yen, G. C; Chen, H. W.; Duh, P. D. Extraction and
Identification of an antioxidative component from JueMingzi (Cassia tora L.) [J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,1998(46):820～824. 2 Wu, C. H.; Hsieh, C. H., Song Tuzz Ying., et al. Inhibitory Effect of Cassia tora L. on Benzo(α)pyrene-Mediated DNA Damage toward HepG2 Cells [J].Journal of Agricultural and
5: Diode Array 440
3.90e4 B
%
8
1
2
3
7
9
4 56
0
Time
2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 26.00 28.00 30.00
图1 蒽醌标准品和决明子蒽醌提取物的HPLC图谱
University, Wuxi, Jiangsu 214036，China)
摘要 通过正交实验对决明子中蒽醌化合物的提取工艺条件进行优
选，确定了最佳的提取条件为：乙醇浓度 70%（V/V），温度 50 ℃，
固液比 1:25，提取时间为 1.5 h，蒽醌得率为 8.05 mg/g 原料。提取
物中总蒽醌化合物的含量为 67.6 mg/g 干重，利用 HPLC 方法确定了
0.64
1.31 0.84 1.32 2.25 7.46 8.50 67.60
3 结论 通过正交实验优选了决明子中蒽醌化合物的提取工艺条件：乙醇
浓度为70%（V/V），温度为50 ℃，固液比为1:25，提取时间为1.5 h, 蒽醌得率为8.05 mg/g原料，乙醇浓度对蒽醌提取率具有显著的影响。
决明子中蒽醌化合物的提取工艺研究
Extraction of anthraquinones compounds from the seed of Cassia
tora L.
贾振宝
丁霄霖
JIA Zhen-bao DING Xiao-lin
（江南大学食品学院，江苏 无锡 214036）
(School of Food Science and Technology, Southern Yangtz
anthraquinone components were quantitatively determined by HPLC analysis. Ketwords: Cassia tora L.；Anthraquinones；Extraction
决明子是豆科植物决明（Cassia obtusifolia L.）或小决明 （Cassia tora L.）的成熟干燥种子，是常用中草药。决明子在我国 种植面积广泛，为药食同源植物，具有调节血脂、降压和抗突变的功 能[1,2]。由于中草药成分非常复杂，将其有效成分浓缩富集是科学规 范开发利用中药材的前提。决明子中主要的功效成分是蒽醌化合物， 目前国内关于决明子中蒽醌化合物提取分离的报道很少。中药有效成 分的提取主要有溶剂提取、微波辅助提取、超声波辅助提取和超临界 流体萃取等方法[3～5]。有机溶剂萃取具有操作简便、设备简单和生产 成本低等优点，是目前应用最多的提取方法，特别是进行工业化大规 模生产时，一般均采用溶剂萃取的方法。
本研究优化了酒精回流提取决明子中蒽醌化合物的工艺条件，并 利用 RP-HPLC 对提取物中的蒽醌化合物组成进行了初步分析。 1 材料与方法 1.1 材料与试剂
决明子（Cassia tora L.）:购于无锡山禾药业公司，粉碎后过 _________________ 作者简介：贾振宝（1976-），男，江南大学食品学院在读研究生。 E-mail: zhenbaojia@hotmail.com 收稿日期：2006-02-14
成分
保留时间/min 含量/(mg.g-1)
4,6,7-三甲氧基芦荟大黄素 -8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷
8.95
7.05
大黄素-6-O-β-龙胆二糖苷
12.08
1.59
2-甲氧基大黄酚-8-O-β-D吡喃葡萄糖苷 黄决明素
8-甲氧基大黄素 8-甲氧基大黄酚
大黄素 大黄酚 大黄素甲醚 总蒽醌
15.21
2 结果与讨论
2.1 正交试验优化提取工艺
根据预实验中的单因素试验结果，选取提取溶剂（乙醇浓度）、 固液比、温度和时间作为考察因素，以蒽醌得率（mg/g 原料）为指 标，进行正交试验。具体方案和结果见表 1。
极差越大，说明该因素的水平变动时，对实验的影响最大，所以 可以从极差的大小来确定影响因素的主次顺序。由表 1 可以看出，乙 醇浓度的极差最大，其次是固液比，再次是时间，最后是温度，说明
22.12 22.87 23.00 0.88
22.36 22.67 22.96 0.60
22.53 22.67 22.79 0.26
表 2 正交实验的方差分析‡
方差来源 平方和 自由度 平均平方和 F 显著性
酒精浓度
0.77
2
0.385 10.414 *
固液比
0.15
2
0.075
0.537
时间
0.06
条件下进行验证试验，蒽醌得率为 8.05 mg/g 原料。虽然提取得率有
所降低（同直观最佳提取条件相比），但缩短了提取时间，这相对于
生产成本而言是非常有益的。
表 1 正交试验方案以及试验结果
实验 号
乙醇浓度 （V/V）/%
固液比
时间/h
温度 /℃
蒽醌得率 /（mg.g-1
原料）
1
1 (60) 1 (1:20) 1 (1) 1 (50)
对照品溶液的制备：精密称取9种蒽醌对照品适量，甲醇溶解后 分别定容于10 mL容量瓶中,即得储备液，作为各组分的对照品溶液； 按一定比例精确移取上述对照品溶液适量,置于10 mL容量瓶中，摇 匀，作为混合对照品溶液,备用。
待测样品的处理：粗提液减压浓缩至干燥，精确称取少量溶于 甲醇，过0.45 μm微孔滤膜，参照上述色谱条件测定各蒽醌化合物含 量。总蒽醌含量参照2.3的方法测定。
影响实验最大的因素是乙醇浓度，然后是固液比，而温度和时间对实
验的影响则比较小。从表 2 的方差分析可以看出，乙醇浓度对决明子
中蒽醌化合物提取率有显著影响因素（p＜0.05)，固液比、温度和固
液比对提取率影响不显著。
综合极差分析和方差分析结果，选取最佳的提取条件为：乙醇浓
度 70%（V/V），温度 50 ℃，固液比 1:25，提取时间为 1.5 h。在此
提取物中 9 种蒽醌化合物的含量。
关键词: 决明子；蒽醌；提取
Abstract ： The extraction for the total anthraquinones of. Cassia tora L. were studied by orthogonal experimental design. Based on the results of orthogonal experiment, the optimal procedure for the extraction of anthraquinones was as follows: concentration of extraction alcohol 70% (v/v), temperature 50 ℃, extraction time 1.5 h, ratio of solid to liquid 1:25. The yield of anthraquinones was 8.05 mg/g material. The anthraquinone content was 67.6 mg/g dry extract. Nine
7.11
2
1
2 (1:25) 2 (1.5) 2 (60)
7.58
3
1
3 (1:30) 3 (2) 3 (70)
7.68
4
2 (70)
1
2
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2
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8.14
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7.97
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1
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源自文库
3
7.31
9
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KⅠ KⅡ KⅢ 极差 R
22.31 23.87 21.81 2.06
Food Chemistry,2001(49):2579～2586. 3 黄瑞华,韩伟,周永传,等.微波辅助提取淫羊藿饮片中淫羊藿苷的
根据标准曲线计算蒽醌化合物含量。
1.4 HPLC 分析
色谱分析条件：HPLC 分析采用美国 Waters 公司 2690 型液相色 谱仪；检测波长为 440 nm；色谱柱为 Lichrospher C-18 (2.1×250 mm)；流动相为 70%甲醇水溶液（含 1%乙酸）；柱温为 30 ºC；流速为 0.3 mL/min；进样量为 10 μL。
1.2 决明子中蒽醌化合物的提取
称取一定量的决明子粉末，加入提取溶剂后回流提取，抽滤后收 集滤液，减压浓缩至干燥后得到决明子蒽醌提取物。
1.3 总蒽醌含量的测定 参照文献[6,7]的方法测定提取物中总蒽醌的含量。(1) 标准曲线
的绘制:精确称取大黄素 8.7 mg，加入少量甲醇，超声波处理促进其 溶解，定容置于 100 mL 棕色容量瓶中。分别取 0，0.2，0.4，0.8， 1.0，2.0 mL 标准溶液，加甲醇补足至 2 mL，加 2 mL 醋酸镁-甲醇溶 液（1%）后震荡混匀。以 0.5%醋酸镁-甲醇溶液为空白，510 nm 测其 吸光度。以吸光度 A 为纵坐标，浓度 C (μg/mL)为横坐标，绘制标 准曲线（A = 0.0162C + 0.0029，R2 = 0.9999）。(2) 样品中蒽醌含 量的测定:精密吸取待测样 10 mL,置于烧瓶中，减压蒸干溶剂，加入 50 mL 硫酸（20%），水解 2 h（85 ℃），冷却后用乙酸乙酯提取 3 次， 每次 10 mL，减压蒸干后，用甲醇溶解即得总蒽醌。取 2.0 mL 样品 溶液与 2 mL 醋酸镁-甲醇溶液（1%）震荡混匀，测其吸光度值（510 nm）。
2
0.03
0.193
温度
0.01
2
0.006
0.035
注：误差自由度为零，将平均平方和最小的一项作为误差项，F0.05(2， 2)=19.00, * 表示差异显著
2.2 提取物中蒽醌化合物含量
采 用 回 流 提 取 方 法 制 备 的 决 明 子 提 取 物 中 总 蒽 醌 含 量 为 67.6 mg/g干重。决明子中蒽醌化合物的组成非常复杂，目前文献已经报道 的蒽醌化合物就有30多种[8～11]。我们利用RP-HPLC对提取物中的9种蒽 醌化合物进行定量分析。在2.4的色谱条件下，9种蒽醌标准样品的 HPLC色谱图见图1A。各蒽醌标准样品达到基线分离，且峰形较好。决 明子蒽醌提取物的HPLC色谱图见图1B。以峰面积进行定量分析，结果 见表3。通过RP-HPLC测定的9种蒽醌化合物的总量为30.96 mg/g干重，
A: 蒽醌标准品
B: 蒽醌提取物
1、4,6,7-三甲氧基芦荟大黄素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷 2、大黄素
-6-O-β-龙胆二糖苷 3、 2-甲氧基大黄酚-8-O-β-D-吡喃葡萄糖
苷 4、黄决明素 5、8-甲氧基大黄素 6、 8-甲氧基大黄酚
7、 大黄素 8、 大黄酚 9、大黄素甲醚
表 3 决明子提取物中蒽醌化合物含量
40 目筛，收集筛下物备用； 大黄酚、大黄素甲醚、8-甲氧基大黄酚、大黄素、黄决明素和
8-甲氧基大黄素、2-甲氧基大黄酚-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷，4,6,7三甲氧基芦荟大黄素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷，大黄素-6-O-β-龙胆 二糖苷：均采用柱层析方法从决明子中分得，通过 NMR 和 MS 鉴定了 结构，纯度均大于 98%（HPLC）。
其中大黄酚，4,6,7-三甲氧基芦荟大黄素-8-O-β-D-吡喃葡萄糖苷和
大黄素-6-O-β-龙胆二糖苷的含量较高，分别达到7.05 ,7.46,8.50
mg/g。
粗提物1 050714-19 100
%
0 050714-18 100
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6: Diode Array 440
7.82e4 A
参考文献 1 Yen, G. C; Chen, H. W.; Duh, P. D. Extraction and
Identification of an antioxidative component from JueMingzi (Cassia tora L.) [J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,1998(46):820～824. 2 Wu, C. H.; Hsieh, C. H., Song Tuzz Ying., et al. Inhibitory Effect of Cassia tora L. on Benzo(α)pyrene-Mediated DNA Damage toward HepG2 Cells [J].Journal of Agricultural and
5: Diode Array 440
3.90e4 B
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Time
2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 26.00 28.00 30.00
图1 蒽醌标准品和决明子蒽醌提取物的HPLC图谱
University, Wuxi, Jiangsu 214036，China)
摘要 通过正交实验对决明子中蒽醌化合物的提取工艺条件进行优
选，确定了最佳的提取条件为：乙醇浓度 70%（V/V），温度 50 ℃，
固液比 1:25，提取时间为 1.5 h，蒽醌得率为 8.05 mg/g 原料。提取
物中总蒽醌化合物的含量为 67.6 mg/g 干重，利用 HPLC 方法确定了