植物源農藥苦參堿提取工藝的研究

李杜 李紅云 王玉軍

摘?要：本項目通過對浸泡超聲提取法、高溫浸泡提取法和堿性醇提取法三種提取苦參堿的工藝進行了研究，提出以堿性醇提取法為主導工藝，在提取率、出膏率、浸膏總堿量和大幅度降低成本方面取得了重要突破，為促進植物源苦參堿農藥的工業化生產和推廣應用提供了一條可行的路子。

關鍵詞：苦參堿超聲波堿性醇提取率出膏率

中圖分類號：TQ45 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）10（a）-0155-02

苦參堿 Matrine（Sophocarpidine）系從豆科屬植物苦參（Sophora flavescens Ait.）或平科植物廣豆根（Sophora subprostrata Chun et T.Chen）中分離出來的生物堿。我們通常所指的苦參堿農藥產品實際上是指從苦參中提取的全部物質，把它叫做苦參提取物或簡稱為苦參總堿。主要為苦參堿、氧化苦參堿等成分。苦參總堿分子式C15H21N2O，分子量：248.36（按1993年國際相對原子質量計）。苦參提取物外觀為穩定的褐色均相液，無可見的懸浮物和沉淀物，蒸汽壓：1.5×10-9Pa，熔點為：7boc，易燃，無腐蝕性，在弱酸中性介質中穩定，pH值5.0～7.0，Lpso急性經口毒性：大鼠急性徑皮半數致死量 （LD50）均大于5000mg/kg，LD50急性經皮毒性：大鼠急性徑皮半數致死量（LD50）均大于2000mg/kg。毒性等級為低毒。原藥對家兔眼刺激積分指數（IAOI）為0.1，眼刺激的平均指數（MIOI）48h后為0，按眼刺激性分級標準評定為無刺激性，對豚鼠的致敏實驗結果為0，屬弱致敏性物質，對人、畜和鳥類無三致（致殘、致畸、致突變）對生殖無毒性，對魚及水生物的作用效果沒有明顯的影響。對蜂及野生物的作用效果無明顯有害的影響。生態環境評價為環保型，屬無殘留低毒農藥產品。

苦參堿的生物活性和特點：一是殺蟲活性。氧化苦參堿對菜青蟲、黃掌蛾和榆藍葉甲有強觸殺作用，對桃蚜、蘿卜蚜、梨二叉蚜、小麥蚜蟲的防治效果均達90%以上；二是殺菌活性。苦參堿丙酮提取物對小麥赤霉病、蘋果炭疽病、番茄灰霉病菌絲生長和病菌孢子萌發有明顯的抑制作用；三是調節植物生長功能。苦參堿提取物對植物有明顯的生長功能，如苦參堿處理分離體黃瓜子葉鮮重和干鮮重隨苦參堿濃度的增加而明顯增加，均與對照差異顯著，其中黃瓜葉片子葉鮮重這一生理效應與激動素相似，但激動素處理的葉片干重顯著下降。

苦參堿的提取分離和含量測定是其開發利用的關鍵問題。目前，苦參堿的提取工藝主要有：溶劑提取法、離子交換法、樹脂吸附法、超臨界液體萃取技術等。苦參堿的溶劑提取法，常采用水、酸水及乙醇等作為提取溶媒，提取方法多為浸漬、滲漉、煎煮、回流等。經過廣泛分析和對大量文獻及專利資料的比較，本項目以建立一種生產工藝簡單、成本低、適合大規模工業化生產的苦參總堿提取工藝為出發點，選用浸泡超聲提取法、高溫浸泡提取法和堿性醇提取法三種方法對苦參根中的苦參總堿進行對比提取，并采用酸堿滴定法測定苦參總堿的含量。通過對三種方法的比較研究，優選出一種較好的苦參總堿提取方法。

1 實驗部分

1.1 浸泡超聲提取法生產工藝步驟

1.1.1將苦參根干燥粉碎，粒度60目，1：6～1：10的重量比例與60%乙醇溶液混合，25°C攪拌過夜。

1.1.2 以19～200kHz頻率超聲振蕩30min；過濾除去不溶物，提取液于80°C蒸干。

1.1.3取上述干粉約0.5g，精密稱定，置具塞錐形瓶中，精密加入氯仿25mL，濃氨試液0.3mL，稱定重量，搖勻，室溫放置過夜（16h以上），再稱定重量，補足損失的溶劑量，振搖后放置，用濾紙濾過。精密量取濾液10mL，置水浴蒸干，殘渣加乙醚5mL放置。精密加硫酸滴定液（0.01mol·l-1）10 mL，搖勻，置水浴上加熱使殘渣完全溶解并除盡乙醚，放冷。加新沸后放冷的蒸餾水15mL與甲基紅指示液2滴，用氫氧化鈉滴定液（0.02mol·l-1） 滴定至黃色，即得。每1mL的硫酸滴定液（0.01mol·l-1） 相當于4.967mg的苦參堿。

1.2高溫浸泡提取法生產工藝步驟

1.2.1將苦參根干燥粉碎，粒度60目，1：6～1：10的重量比例與60%乙醇溶液混合，80°C攪拌過夜。

1.2.2 過濾除去不溶物，提取液于80°C蒸干。

1.2.3取上述干粉約0.5g，精密稱定，置具塞錐形瓶中，精密加入氯仿25mL，濃氨試液0.3mL，稱定重量，搖勻，室溫放置過夜（16h以上），再稱定重量，補足損失的溶劑量，振搖后放置，用濾紙濾過。精密量取濾液10mL，置水浴蒸干，殘渣加乙醚5 mL放置。精密加硫酸滴定液（0.01mol·l-1） 10mL，搖勻，置水浴上加熱使殘渣完全溶解并除盡乙醚，放冷。加新沸后放冷的蒸餾水15mL與甲基紅指示液2滴，用氫氧化鈉滴定液（0.02mol·l-1）滴定至黃色，即得。每1mL的硫酸滴定液（0.01mol·l-1）相當于4.967mg的苦參堿。

1.3 堿性醇提取法工藝步驟

1.3.1 將苦參根干燥粉碎，粒度60目，1：6～1：10的重量比例與60%乙醇溶液（含有0.02%氨水）混合，80°C攪拌過夜。

1.3.2 過濾除去不溶物，提取液于80°C蒸干。

1.3.3 取上述干粉約0.5g，精密稱定，置具塞錐形瓶中，精密加入氯仿25mL，濃氨試液0.3mL，稱定重量，搖勻，室溫放置過夜（16h以上），再稱定重量，補足損失的溶劑量，振搖后放置，用濾紙濾過。精密量取濾液10mL，置水浴蒸干，殘渣加乙醚5mL放置。精密加硫酸滴定液（0.01mol·l-1）10mL，搖勻，置水浴上加熱使殘渣完全溶解并除盡乙醚，放冷。加新沸后放冷的蒸餾水15mL與甲基紅指示液2滴，用氫氧化鈉滴定液（0.02mol·l-1） 滴定至黃色，即得。每1mL的硫酸滴定液（0.01mol·l-1） 相當于4.967mg的苦參堿。

2 結果與分析

按上述實驗方法對苦參根中的苦參總堿進行提取，濃縮干燥后其出膏率和苦參總堿的含量如表1所示。由表1可見，堿性醇提取法的出膏率最高（19.5%），高溫浸泡提取法的出膏率居中（18%），浸泡超聲提取法的出膏率最低（13.2%）。此外，以苦參總堿的提取率和其在浸膏中所占的比例為指標，堿性醇提取法均最高。其原因可能因為提取時加入的氨水能夠將以鹽的形式存在的苦參堿類轉換為游離的苦參堿類，從而增加了苦參總堿的提取率。

通過對上述三種提取工藝的比較，可見相對于浸泡超聲提取法和高溫浸泡提取法而言，堿性醇提取法能夠更好的提高出膏率和苦參總堿的提取率。堿性醇提取法的出膏率較平均的苦參總堿出膏率（15%）高4～5個百分點；而且其浸膏干粉中苦參總堿的含量可達13.3%。因此該工藝能夠應用于提取農藥用苦參總堿。此外，因為該法的操作簡單，僅需要粉碎、提取、過濾、復配及灌裝幾個步驟；所需的設備也很少，僅需攪拌器、反應釜及加熱設備即可，所以對于擴大到工業化生產也非常方便。

參考文獻

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