细胞超声破碎提取大黄中的蒽醌类成分的最佳工艺

摘要

本发明的目的是提供一种所用时间短，溶剂用量小，且不需加热，对蒽醌类成分没有破坏作用的提取蒽醌类成分的方法。本发明的进一步目的是综合各个工艺步骤，提供一种最佳提取蒽醌类成分的方法。细胞超声破碎提取大黄中的蒽醌类成分的最佳工艺，包括下列工艺步骤：1正品大黄低温干燥并粉碎；2乙醇浸泡；4(200W－800W)细胞超声破碎；4收集提取液；5测定蒽醌类成分。本发明超声提取法的作用机理主要是超声力学产生的空化效应。同现有三种方法相比，超声提取法缩短了提取时间，增加了提取率，(我们曾对包括大黄在内的7种含蒽醌类成分的中药进行了对比得出)，本发明详细的提取参数，提高了蒽醌类成分的提取率。

说明书

技术领域

本发明是提取中药材有效成分的方法，具体就是提取大黄中的蒽醌类成分的工艺。

背景技术

大黄为常用中药。蓼科大黄属，多年生高大草本植物，头状花序，瘦果，花期6～7月，果期7～8月。别名有黄良，火参，肤如，将军等，常用其根及根茎，味苦性寒，具有活血化瘀、凉血解毒、利胆通便、抗菌止血、抗肿瘤及收敛作用。掌叶大黄、唐古特大黄和药用大黄为常有的三种正品大黄，它们主要分布于我国西北部和西南大部。大黄为临床常用中药，性寒味苦，具泻热通便、凉血解毒、逐瘀通经之功。大黄中化学成分复杂，最主要成分是蒽醌衍生物，主要以两种形式存在，即游离蒽醌和结合蒽醌。近年来，随着对其药理作用的深入研究，大黄的抗氧化作用也日益为人们所重视。蒽醌类成分作为大黄中主要有效成分，在治疗疾病过程中起着较为重要的作用，也可能是大黄抗氧化的有效成分之一。然而有效成分的测定结果不仅与产地、采收等密切相关，还与其提取方法有关，因此研究大黄提取工艺对其成分的影响很有必要。本专利主要采用细胞破碎提取器提取大黄中蒽醌类成分，并采用单因素考察和正交试验综合考察了最佳提取方案，从而为大黄更好地应用提供实验依据。

目前对对蒽醌类化合物的提取方法主要采用溶剂提取法。影响提取关键在于选择合适的溶剂及方法。但在提取过程中，溶剂的添加比例、提取时间及工作频率、提取次数等等都能影响效率，必须加以考虑，因此对以上因素进行了单因素考察。

所用溶剂主要采用乙醇，这是因为采用乙醇作为提取溶剂具有以下一些优点：提取时间短，溶出杂质少；用量少，且大部分可以回收再用；与水提取相比，提取液不易霉变；价格低廉，毒性小，但究竟采用何种浓度的乙醇最为合适，对每一种药物、每一种成分都有差异，因此本专利对溶剂的浓度进行了单因素考察，确定了较优的提取浓度，并最终通过正交试验确定了最佳比例。

常见的溶剂提取法有浸渍、渗漉，连续回流提取等方法。浸渍法不需要加热，但提取时长，效率低；渗漉法由于随时保持相当的浓度差，提取效率较高，浸出液较澄清，但溶剂消耗量大，费时长；连续回流提取法溶剂用量少，能使药物不断地与新溶剂相接触，提取效率高，但提取液受热时间长，容易使某些成分分解；上述方法所用时间长，溶剂用量大，需要加热，对蒽醌类成分破坏作用强。

发明内容

本发明的目的是提供一种所用时间短，溶剂用量小，且不需加热，对蒽醌类成分没有破坏作用的提取蒽醌类成分的方法。本发明的进一步目的是综合各个工艺步骤，提供一种最佳提取蒽醌类成分的方法。

本发明是这样实现的，细胞超声破碎提取大黄中的蒽醌类成分的最佳工艺，包括下列工艺步骤：

1、正品大黄低温干燥并粉碎；

2、乙醇浸泡；

3、(200W-800W)细胞超声破碎；

4、收集提取液；

5、测定蒽醌类成分。

上述步骤1中将大黄粉碎后过二十目筛。

上述步骤2中使用60％浓度的乙醇浸泡1小时。

上述步骤3中用400W细胞超声破碎提取。

用400W细胞超声破碎提取时提取4次，每次破碎提取3分钟，破碎提取时破碎10秒间歇10秒交替进行，共破碎180秒，每次破碎提取3分钟之间间隔5分钟，然后合并提取液。

本发明超声提取法的作用机理主要是超声力学产生的空化效应。空化效应存在于萃取液中的微气泡，微气泡在声场作用下振动，声压达到一定值时，气泡迅速增长，然后突然闭合。在气泡闭合时产生激波。造成很大压力。将药物组织中细胞破裂，从而利于溶剂浸透到药物内部，使细胞中的有效成分溶于溶剂中，同现有三种方法相比，超声提取法缩短了提取时间，增加了提取率，(我们曾对包括大黄在内的7种含蒽醌类成分的中药进行了对比得出)，本发明详细的提取参数，提高了蒽醌类成分的提取率。

附图说明

图1是本发明工艺流程图。

具体实施方式

大黄的主要有效成分为蒽醌类。因此我们对提取方法的考察中，采用浸渍、回流、索氏、微波辅助、细胞超声破碎提取等进行工艺初筛，以总蒽醌的百分含量、游离蒽醌的百分含量、通过单因素考察和正交试验，最终确定工艺路线如上图1，图1中：

1.粉碎粒度和浸润时间的确定

在研究中发现，乙醇的穿透力与水相比，穿透力较差(尤其是高浓度的乙醇)，如果使用从市场买回的饮片直接提取，提取率较低；但若粉碎过细(曾有一部分过40目甚至60目筛)，则提取过程中杂质太多，滤过困难，人为增加了成本。因此最终确定粉碎粒度为20目。另外，粉碎后浸润透再进行提取，可以很大程度上节省提取时间，但浸润透以后再增加时间没有实际意义，因此本专利采用粉碎粒度为过20目筛，浸泡1小时。

2.超声功率的确定(结果见表一)

细胞超声破碎提取器的提取效果与其工作功率有一定关系，从表中不难看出，不同功率对其成分影响不大，经显著性分析，四个不同功率之间没有显著性差异，因此，兼顾对仪器的使用寿命的考虑，初步确定工作功率为400W。

表一不同超声功率对蒽醌提取率的影响

3.乙醇浓度对提取率的影响(结果见表二)

从0％-90％浓度的乙醇，每隔10％浓度分别进行提取，结果在0-40％期间，随着乙醇浓度的增加，蒽醌类成分的提取率增加，但40％和50％乙醇浓度所得结果相比，没有显著性差异，60％和70％及80％的乙醇提取率之间没有显著性差异，但和前面其他浓度之间有显著性差异，考虑到较高浓度的乙醇回收利用困难，初步确定使用60％浓度的乙醇。

表二不同乙醇浓度对蒽醌提取率的影响

4.乙醇添加量的确定(体积/质量)(结果见表三)

分别采用20倍量、30倍量、40倍量、50倍量进行单因素考察，结果在20倍量、30倍量、40倍量的测定结果中，随着乙醇使用量的增加，蒽醌类成分的提取率但50倍量的结果中，总蒽醌的含量最高，游离蒽醌含量有小幅度的下降；考虑到使用量的增加，使回收量增大，故确定第一次50倍量(因干药材吸收一定量溶液)、后两次均采用40倍量提取。并在实际过程中，使用第三次的提取液(不回收)作为下一批药材的第一次提取液，试验证明这样使用和使用未使用过的乙醇进行提取效果几无差异。

表三不同乙醇添加量对蒽醌提取率的影响

5.提取次数的确定(结果见表四)

分别采用提取1次、2次、3次、4次的方法进行提取，结果随着提取次数的增加，蒽醌的提取率有不同程度的提高，但提取三次和四次差异不显著，故采用提取三次的方法。

表四不同提取次数对蒽醌提取率的影响

6.提取时间的确定(结果见表五)

分别考察了1min、2min、3min、4min、5min时的提取率，结果提取3分钟和4分钟、5分钟相比，蒽醌类成分得率没有显著差异，且提取5分钟的蒽醌含量并不是最高，可能是被药渣吸附引起或者时间过长受热分解的原因，因此，采用每次提取3分钟的方法进行提取。表五不同提取时间对蒽醌提取率的影响

7.正交实验

经过上述单因素考察以后，我们初步确定了本试验的工艺，但我们知道，上述这些因素之间会相互影响，他们可能存在交互作用，故参照上述单因素的实验结果，又设计了下述正交试验，采用L₉(3⁴)表，以乙醇添加量、乙醇浓度、提取次数、提取时间为因素，分别设计三个水平，因素水平表如下：

表六因素水平表

结果见表七：

表七L₉(3⁴)正交实验设计表及其结果

表八游离蒽醌方差分析表

表九总蒽醌方差分析表

从直观分析结果可以看出，对游离蒽醌来说，最佳的提取工艺为A₃B₁C₃D₂，而对总蒽醌来说，最佳的提取工艺为A₃B₂C₃D₂，即最佳工艺在B因素上不一致；而从方差分析表可以看出，在对总蒽醌的影响上，B因素影响不显著，故综合考虑，最终确定工艺如下：A₃B₁C₃D₂作为最佳工艺，即50倍量、60％浓度、提取4次，每次3min。