黃連中鹽酸小檗堿的提取工藝教學實驗改進

（廣西大學化學化工學院，廣西石油資源加工與過程強化重點實驗室，廣西 南寧 530004）

1 前言

鹽酸小檗堿，又稱黃連素，存在于小檗科等4科10屬的許多植物中。小檗堿對溶血性鏈球菌、金黃色葡萄球菌、淋球菌和弗氏、志賀氏痢疾桿菌均有抗菌作用，并有增強白血球吞噬作用，目前已廣泛用于治療胃腸炎、細菌性痢疾、急性扁桃腺炎和呼吸道感染等疾病的治療中[1]。從黃連中提取鹽酸小檗堿是生物堿提取的主要實驗之一，在實驗過程中由于黃連雜質含量高，常規提取工藝復雜導致提取得率低、存在分析結果準確率較差等問題。

解吸-內部沸騰兩步法是近年來在科研中被廣泛應用的提取方法，已被應用到香菇[2]、穿心蓮[3]、三七[4]、葛根[5]、金銀花[6]、銀杏葉[7]、肉桂皮[8]等多個體系有效成分的提取中，并取得較好的提取效果。解吸-內部沸騰法兩步法具有提取速度快、雜質含量少和浸膏中有效成分高等優點，將該方法應用到黃連鹽酸小檗堿提取教學實驗中，可以有效的減少雜質含量、節省實驗時間和提高分析結果的準確性。

2 實驗

2.1 實驗材料

黃連，購于廣西南寧一心藥業，產地廣西。

鹽酸小檗堿標準品（中國藥品生物制品檢定所），中性Al2O3（層析用），其他藥品都為分析純。

2.2 實驗設備

PC2505 紫外分光光度計（日本島津公司），RE-2000型旋轉蒸發儀（上海亞榮）

2.3 實驗步驟

（1）解吸-內部沸騰兩步法

取粉碎后黃連10.00 g，加入一定量濃度乙醇溶液作為解吸劑靜置30 min，然后加入一定量沸騰熱水作為提取劑提取后過濾，過濾后濾渣在相同條件下再提取 1次，合并濾液定容到500 mL分析鹽酸小檗堿含量。

（2）傳統提取法

取粉碎后黃連粉10.00 g于圓底燒瓶中，加入200 mL 40%乙醇溶液回流提取，改變提取時間提取 2次，合并濾液定容到500 mL分析鹽酸小檗堿含量。

（3）浸膏中鹽酸小檗堿含量分析

取傳統法和解吸-內部沸騰兩步法最佳條件濾液用旋轉蒸發儀濃縮，所得浸膏真空干燥后稱重并分析鹽酸小檗堿含量。

2.4 分析方法

（1）鹽酸小檗堿標準曲線的制備

取13.2 mg鹽酸小檗堿標準品于100mL容量瓶中，用無水乙醇定容，取0.5 mL、1 mL、2 mL、3 mL、4 mL、5 mL定容于25mL比色管中，以無水乙醇為空白，在350 nm處測定，以吸光度A與濃度C作標準曲線回歸運算，得回歸方程：C =445.47 A + 0.3345；r2= 0.9998，線性范圍 66～660 μg/L。

（2）Al2O3柱層析-紫外分光光度法分析鹽酸小檗堿含量

取1 mL定容后的濾液，用層析柱（5.00g中性氧化鋁，濕法裝柱）分離，將分離液定容到50 mL容量瓶中，精密吸取三份2 mL放入25 mL比色管中無水乙醇定容，在350 nm檢測。所有實驗重復操作5次，其精密度和相對標準偏差（RSD%）≤1%，說明實驗操作穩定，方案可行。

3 結果與討論

3.1 解吸-內部沸騰兩步法

（1）解吸劑濃度的選擇

選用解吸劑用量10 mL、提取劑用量200 mL和提取時間20 min提取2次，改變不同解吸劑濃度得實驗結果如圖1所示。隨著解吸劑乙醇濃度的增加，鹽酸小檗堿的提取得率在乙醇濃度為40%時出現了一個最大值，隨后又逐漸下降，其主要原因是把乙醇溶液潤濕原料的過程，看成是有效成分被解吸的過程，依據相似相溶原理，不同濃度的乙醇溶液透過細胞壁和解吸有效物質的能力是不同的，因而隨著解吸劑濃度的變化出現了一個最大值，然后隨著解吸劑極性的改變提取得率不斷下降。

圖1 解吸劑濃度對鹽酸小檗堿提取得率的影響

（2）解吸劑用量的選擇

選用解吸劑濃度40%乙醇、提取劑用量200 mL和提取時間20 min提取2次，改變不同解吸劑用量得實驗結果如圖2所示。隨著解吸劑用量增加，鹽酸小檗堿的提取得率逐漸達到最大值。當乙醇用量少時，物料潤濕及有效成份解吸都不充分，得率低。但當乙醇用量達到料液比為 1∶2時，解吸劑對物料中的有效成份解吸已完全，再增加乙醇用量，只會增加有機溶劑的消耗，有效成份的得率也不會改變。

圖2 解吸劑用量對鹽酸小檗堿提取得率的影響

（3）提取時間的選擇

選用10 mL40%乙醇作為解吸劑、提取劑用量200 mL提取2次，分別改變提取時間，得到實驗結果如圖3a和3b所示。第一次提取需要1 min第二次提取需要5 min就能完成整個提取過程，其原因主要有兩部分：一是通過前面的解吸作用，使得植物細胞中的有效成分從結合狀態中被解吸出來，并且有一部分有效成分通過濃度差的作用被轉移到了細胞外部，在內部沸騰前已部分完成了提取過程。二是在倒入熱溶劑后，由于物料細胞中含有大量的解吸劑，熱溶劑將細胞內的解吸劑加熱并迅速使其氣化，沖破細胞膜的屏障將有效成分夾帶出去，加快了整個提取過程。

圖3a 第一次提取時間對鹽酸小檗堿提取得率的影響

圖3b 第二次內部沸騰的時間對鹽酸小檗堿提取得率的影響

（4）提取劑用量的選擇

選用10 mL40%乙醇作為解吸劑、第一次提取1 min第二次提取5 min，改變提取劑用量，得到實驗結果如圖4所示。當黃連料液比為 1∶40時熱溶劑用量達到最佳值，如果熱溶劑用量不夠，有效成分就不能被充分洗脫出來。但熱溶劑用量過多會有三方面的不利因素：一是熱溶劑用量越多，溶解的雜質越多，會影響最終產品的純度；二是內部沸騰提取時需要用一定溫度的熱溶劑，熱溶劑用量越多，能耗越大，而且后續濃縮所需能耗也越大；三是在提取率增加不大的情況下大量增加熱溶劑的用量，在水資源日益枯竭的今天，也是一種浪費。

圖4 熱溶劑用量對鹽酸小檗堿提取得率的影響

3.2 傳統法與解吸-內部沸騰兩步法的比較

（1）解吸-內部沸騰兩步法最佳提取工藝參數

表1 兩步法提取的最佳工藝參數

（2）傳統醇提法的影響

圖5是傳統醇提法提取時間對鹽酸小檗堿提取得率影響圖，從圖5中可以看出提取時間達到60 min后，提取得率約為10.14%，可認為在60 min后鹽酸小檗堿得率已經達到最大值。

圖5 傳統提取法提取時間對鹽酸小檗堿提取得率的影響

（3）傳統法與解吸-內部沸騰兩步法的對比

表2 提取黃連中兩步法與傳統法比較

從表2可以看到解吸-內部沸騰兩步法比傳統醇提法提取時間分別減少了10倍，雖然兩步法與傳統醇提法的得率基本相同，但是乙醇用量確比醇提法要節省很多，并且兩步法的浸膏得率明顯優于傳統醇提法，可見兩步法的提取效果比傳統法要好。

4 小結

從黃連中提取鹽酸小檗堿是大學天然產物方向生物堿提取的主要實驗之一，但是采用傳統醇提法提取時間長，影響實驗的連續性。本實驗采用解吸-內部沸騰兩步法代替傳統方法提取，所得提取工藝提取時間短、乙醇消耗少和浸膏有效成分含量高，有效的提高了實驗效率和經濟性。

[1]龐婕,王德珍,鄒宗堯,等.黃連須生物堿時空分布及產地加工工藝研究[J].中藥材,2014,27(3): 397-400.

[2]陳曉光,韋藤幼,彭夢微,等.內部沸騰法提取香菇多糖的工藝優化[J].食品科學,2011,32(10):31-34.

[3]彭夢微,韋藤幼,陳曉光,等.減壓內部沸騰法提取穿心蓮內酯的工藝研究[J].時珍國醫國藥,2011,22(9):2244-2246.

[4]李春玲,翁艷英,趙鐘興,等.三七總皂苷的減壓內部沸騰提取及樹脂吸附分離[J].時珍國醫國藥,2009,20(2):272-373.

[5]徐華東,郝瑞然,韋藤幼,等.減壓內部沸騰法提取野葛根中的葛根異黃酮[J].天然產物研究與開發,2008,20:349-352.

[6]趙鐘興,韋藤幼,郝瑞然,等.從金銀花中提取綠原酸生產工藝的改進[J].時珍國醫國藥,2004,15(12):829-830.

[7]趙鐘興,王飛,韋藤幼,等.采用解吸-熱提兩步法提取銀杏葉中黃酮的研究[J].廣西科學,2005,12(2):127-129, 132.

[8]韋藤幼,趙鐘興,郝瑞然,等.內部沸騰強化肉桂皮中肉桂醛的提取工藝和機理[J].林產化學與工業,2006,26(3):63-65.