中草藥組織破碎提取法的實踐與中藥化學實驗教學改革

王 玲

（河南中醫學院藥學院，河南 鄭州 450046）

中草藥組織破碎提取法的實踐與中藥化學實驗教學改革

王 玲

（河南中醫學院藥學院，河南 鄭州 450046）

本文在對傳統提取方法回顧的基礎上，以中草藥組織破碎提取法成功用于曼地亞紅豆杉、五味子、三七和細柱五加4種不同類型化學成分的提取為例，充分展現了該提取方法與傳統的回流提取法和超聲波提取法等相比的突出優越性。作者對槐米中蘆丁進行了組織破碎提取實驗，以50%～70%乙醇或丙酮為溶劑，破碎提取2 min，蘆丁收率可達12%以上，HPLC顯示幾乎無蘆丁以外的雜質峰。作為中藥化學實驗教學的改革內容，組織破碎提取法具有較大的應用與發展空間。

組織破碎提取法；中藥化學；實驗教學；教學改革

中藥化學作為中醫藥大學中藥學有關專業的一門重要專業課程之一，其實驗教學一直都占有很高的比例，其主要內容是圍繞理論教學中的中草藥代表性類型化學成分的提取、分離、鑒定、預試驗及部分化學方面的結構改造和部分用于評價工藝的儀器分析等，所涉及到的化學成分類型主要有生物堿、黃酮、香豆素、蒽醌、皂苷、內酯及有機酸等[1,2]。所選用的中草藥實例當然是含有這些成分且工藝相對成熟的中草藥，如三顆針中小檗堿的提取與分離，虎杖中蒽醌類成分的提取、分離和鑒定，秦皮中香豆素成分的提取、分離鑒定，槐花米中蘆丁和槲皮素的提取、分離和鑒定，穿心蓮中穿心蓮內酯的提取、分離、鑒定及衍生物制備，穿山龍中薯蕷皂苷元的提取、分離和鑒定及橘皮等揮發油的提取、定性和定量分析等。這些試驗基本上都是使用傳統的浸泡、煎煮、回流及連續回流方法，且已有30余年之久。近年隨著技術的快速發展和領域間的快速滲透，中草藥研究領域也相繼發展出了不少新技術、新方法和新應用，如超聲波提取法、組織破碎提取法、超臨界提取法、微波輔助提取法等，這些技術正不斷地又開發到應用發展。因此，傳統的實驗教學內容已不能適應當今技術發展的需要。本文將從文獻例證和部分實驗室研究內容、尤其是針對組織破碎提取法的實例，對改革中藥化學實驗教學的內容提出了自己的初步看法，供有關同道參考。

1 傳統試驗內容中的提取技術回顧

溶劑浸漬法是相對簡單易行的方法，根據被提取的成分可用水、酸水、堿水及不同濃度乙醇等做溶劑提取。三顆針中小檗堿的提取即是用酸水浸泡、堿化后鹽析、過濾的方法得到粗品小檗堿。該過程盡管物質消耗不高，但往往要花費幾天甚至一周的時間；回流提取法時間效率相對較高，但往往進行2～3次提取也要花費近1 d時間，也不能實現理想中的完全，同時要耗費大量的有機溶劑、冷凝水、能源，并需要多種儀器配合才能實現，如虎杖中蒽醌類化合物的提取即是用回流法；煎煮法是最典型的傳統提取方法，受遵古的影響目前不少中藥制藥企業均在生產中使用，但作為教學試驗內容似無任何技術含量。如槐米中蘆丁的提取即使用了堿水煎煮、調酸沉淀的方法。穿山龍中薯蕷皂苷元的提取是在將其中的皂苷類化合物經徹底水解掉所有糖之后，再由石油醚等親脂性有機溶劑進行連續回流提取數小時，方可得到薯蕷皂苷元。這些方法經過數10年的實踐，毫無疑問易教、易學，但多數耗時長、操作麻煩、缺乏技術含量、與中藥現代化發展不相適應。

2 中草藥組織破碎提取法的發展與引進

中草藥組織破碎提取法自上世紀九十年代初首次提出以來[3]，至今已在對多種不同質地材料和不同類型的化學成分的提取應用方面取得成功[4,5]。破碎提取裝置見圖1。現從近年報道的近百例中僅選幾例突顯該方法的優越性和作為中藥化學實驗教學內容的可行性。

圖1 破碎提取裝置圖

2.1 曼地亞紅豆杉中紫杉醇和10-去乙酰巴卡亭的提取

紫杉醇和10-去乙酰巴卡亭為曼地亞紅豆杉中的主要二萜酯類化合物。由于其自然含量低、抗癌活性強、國際需求大，價格十分昂貴。各種有機溶劑提取法均有研究，結果還是耗時長、代價高。如曾報道的溶劑浸提的最佳工藝條件為：將預粉碎至0.25 mm的曼地亞紅豆杉枝條以14倍量乙酸乙酯一丙酮（1∶1）為溶劑，于45 ℃浸提7 h，經3次提取及多步處理后，所得浸膏中紫杉醇的含量為1.07%[5]。當以5倍量95%乙醇作溶劑進行室溫組織破碎提取，共提取3次，時間分別為3、2、1 min，提取時間共花費6 min，所得提取物中紫杉醇和10-去乙酰巴卡亭的含量分別為0.0234%和0.033%，用于對照的超聲波提取分別為0.0215%和0.0229%，花費時間為3次共6 h[7]。表明采用組織破碎提取法提取，提取效率大大提高。

2.2 北五味子中五味子素等的提取

北五味子中的聯苯環辛烯型木脂素類化合物為五味子的一類重要有效成分，具有保肝、抗病毒作用。對其提取方法已有大量研究報道，代表性的有乙醇回流提取和超聲提取。如以12倍95%乙醇回流提取3次，每次1.5 h，三次提取的浸膏得率為24.75%，其中總木脂素的含量為1.79%；用作對照的超聲波提取，在同樣溶劑及用量的情況下，每次提取25 min，3次共75 min，所得浸膏重量與回流法相當，總木脂素的含量為1.83%[8]。Tang等利用組織破碎提取法對北五味子中的五味子素、戈米辛A和去氧五味子素進行了提取，以10倍量80%乙醇為溶劑破碎提取3次，每次2 min，共耗時6 min，所得提取物中3種成分的含量分別為0.37%，0.11%，0.06%，總和為0.54%[9]。

2.3 三七中人參皂苷Rg1等皂苷類成分的提取

三七為最常用的活血止血藥，作為云南白藥的重要組分在中國傳統藥物中占有十分重要的地位，由于皂苷類化合物的水醇兼溶特性，故對其提取工藝的研究也多集中在乙醇及含水乙醇溶劑。瞿林海等以提取物中三七總皂苷含量為考察指標，采用正交試驗法對影響提取的因素進行了考察，結果顯示提取次數對三七總皂苷得率有顯著影響，經綜合評價，所得最佳工藝為：選擇過8目篩的藥材，用10倍量70%乙醇提取3次，每次1.5 h，所得三七總皂苷為8.5/100 g生藥[10]。Shi等[11]利用組織破碎提取法，以70%乙醇為溶劑分別對三七的根、須根、蘆頭、果實、花、莖及葉子中的皂苷類化合物進行了提取和HPLC含量分析，提取物的收率分別為25.23%、46.2%、27.64%、31.26%、40.4%、13.64%、32.65%，均高于用于對照的超聲波提取和回流提取。每次提取3 min，兩次共6 min。而超聲波提取和回流提取共耗時40 min和6 h。

2.4 細柱五加葉中總三萜的提取

細柱五加葉中主要含有三萜皂苷類成分。劉向前等[12]利用組織破碎提取法對其進行了詳細的工藝及機制研究，最后得出最佳工藝的結論：乙醇濃度為53%，溶劑用量為30 mL/g，提取時間為175 s。由此工藝多次驗證提取結果為：干燥提取物收率平均27.22%，總三萜成分提取率1.74%。

由上述幾例清晰可見，組織破碎提取法具有非常突出和顯著的優勢，時間極短，無需加熱，操作方便，更主要的是提取物收率及有效成分含量均高于對照的超聲波提取法和回流提取法，可見值得引進現代中藥化學實驗教學內容中。

3 改革槐米中蘆丁提取的可行性

槐米系豆科槐屬植物的花蕾。歷來作為止血藥物治療痔、子宮出血、吐血、鼻衄等。其主要成分蘆丁含量高達12%～16%，具有調節毛細血管滲透作用，臨床用于治療毛細血管性止血藥和高血壓的輔助治療。槐米中蘆丁的提取作為黃酮類化合物的一個傳統實驗幾乎被各院校使用。其主要工藝為：取槐花30 g，研碎后置燒杯中，加熱水（50 ℃以上）300 mL，煮沸后小火煎煮15 min，趁熱棉花過濾，濾渣再分別用200 mL熱水煮提2次，每次10 min，趁熱過濾，合并后充分放置，可析出大量蘆丁沉淀，等沉淀完全后抽濾、烘干即得蘆丁粗品。這一過程的主要原理是利用了蘆丁易溶于熱水而不溶于冷水的特點，實現了與冷熱均溶的水溶性雜質的分離。該過程的優點是顯而易見的，但是仔細分析還會發現，為實現該過程，需要加熱裝置、煎煮容器、過濾裝置等，尤其是熱水提取時會因帶進的大量黏性的多糖類化合物而給過濾造成很大麻煩。因此，即使不考慮需要加熱所帶來的不安全因素，完成該實驗也要花費半天時間或更長。為此，我們利用破碎提取對槐米中蘆丁的提取進行了試驗，結果發現，所得蘆丁不僅速度快、純度高、操作方便，收率也有很大提高。具體操作為：取槐米20 g，用10倍量50%～70%乙醇或丙酮破碎提取2 min，抽濾并以少量同樣溶劑淋洗，濾液以旋轉蒸發器真空濃縮至60 mL左右或幾無醇味，稍放即可有大量淡黃色蘆丁析出，過濾、干燥即得。一次提取的收率可達12%以上，HPLC檢測幾乎無蘆丁以外的雜質峰，質量分數大95%以上。整個過程耗時不超過30 min，從而大大節約了時間，簡化了操作，提高了安全性。由于用于濃縮的旋轉蒸發器已漸成為實驗室常備裝置，少量的有機溶劑可反復回收利用，因此該實驗在實驗教學中推廣使用應是完全可行的。

4 小 結

通過上述例證可以看出，為適應現代科技的發展和中藥現代化發展的需要，中藥化學實驗教學的改革不但具有很大潛力，也有很大必要。以槐米中蘆丁的提取為突破口，不斷擴展應用的化合物類型和不同質地的材料，再通過充實較現代的超聲波提取法、超臨界提取、微波輔助提取法及雙向逆流萃取技術等，使中藥化學實驗室實現與時俱進的發展，在中藥現代化的過程中繼續并更好地發揮引領作用。

[1] 冀春茹,王浴銘.中藥化學實驗技術與實驗[M].鄭州:河南科學技術出版社,1983.

[2] 郭力,肖崇厚.中藥學實驗教學系列教材:中藥化學實驗[M].北京:科學出版社,2008.

[3] 劉延澤,袁珂.中草藥化學成分提取新方法:植物組織破碎提取法[J].河南科學,1993,4(11): 265-268.

[4] 劉延澤.植物組織破碎提取法及閃式提取器的創制與實踐[J].中國天然藥物,2007,5(6):401-407.

[5] 李精云,劉延澤.組織破碎提取法在中藥研究中的應用進展[J].中草藥,2011,42(10):2145-2149.

[6] 喬亮杰.曼地亞紅豆杉枝條中紫杉醇的提取純化研究[D].長沙:中南大學,2009.

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[12] 劉向前,鄭禮勝.細柱五加葉中抗HMGB1總三萜活性物質的閃式提取工藝[J].中南大學學報,2011,42(7):1890-1898.

R282.71；G420

B

1671-8194（2014）17-0308-02