超声提取黄芩苷成分的实验研究
作者：郭孝武
单位：西安 710062 陕西师范大学应用声学研究所
关键词：
中国现代应用药学990307 黄芩苷(Baicalin)是从唇形科植物黄芩根中提取分离出来的一种黄酮类化合物。依据药理研究证明黄芩苷是黄芩根中所含的主要有效成分，其含量约4.0～5.2%。具有清热解毒，利胆、保肝、抗炎、抗变态反应等药理作用[1]。临床上用于治疗肺热咳嗽、烦渴、热病烦燥、湿热泻痢等疾病[2]。目前黄芩苷提取大都采用水煎煮提取法，但因加热时间长，既耗蒸气多，且生产效率又低[3]，因此，为了避免加热影响，提高得率，本文利用超声波产生的强烈振动、空化、粉碎、搅拌等特性，对黄芩苷提取工艺进行了研究，以提取黄芩苷的水煎煮法作对比实验，并对其成分进行定量比较。
1 试剂与仪器
, http://www.100md.com
黄芩(Scutellaria baicalensis georgi)干燥根(购自西安市小寨中药店)粉碎成80目粉状；黄芩苷(99.99%，陕西师范大学化学系提供)；超声波发生器(频率20，800和1100kHz)；紫外分光光度计(日本日立U-200型)；核磁共振波谱仪(瑞士AC-80型)；试剂均为分析纯。
2 实验方法
称取黄芩细粉，每份50g，加10倍量水，分别用不同频率的超声处理10，20，40，60，80和100min或煎煮(随时补充水，以维持液面高度)1.0，1.5，2.0，2.5，3.0和3.5h，过滤，滤液加盐酸调至pH1～2，80℃水浴保温0.5h，待黄色沉淀完全析出后，过滤。在沉淀中加蒸馏水搅拌，逐加40%NaOH溶液调整至pH6～7，待沉淀溶解后，再加入与加碱后的溶液相比的等体积95%乙醇，搅匀50℃水浴保温0.5h，过滤。滤液加盐酸调至pH2～3，继续在水浴上保温，直到黄芩苷全部析出，过滤，用蒸馏水将沉淀洗至中性，抽滤，60℃干燥，得黄芩苷粗品。
, 百拇医药
将粗品研细，加蒸馏水，用40%NaOH溶液调至pH6～7使其溶解，加适量活性炭，水浴上保温0.5h，过滤。滤液加盐酸调至pH1～2，加入与加酸后的溶液相比的等体积95%乙醇，在水浴50℃保温半小时，至沉淀析出，放置，减压过滤，沉淀再用少量乙醇洗涤，抽干，60℃干燥，得黄芩苷，称重，计算提出率。
3 绘制标准曲线
取黄芩苷标准溶液(50μg/ml)按文献[3]方法操作，在分光光度计上测出最大吸收波长，并在λmax=278nm处测定吸收度，以70%乙醇作空白，在黄芩苷浓度x(mg/ml)为0.05，0.10，0.15，0.20，0.25和0.30下分别测得吸收度y为0.141，0.273，0.415，0.537，0.669和0.799。用最小二乘法经线性回归，可得y=2.6286x+0.0123,r=0.9998(p<0.01)。
4 样品液的制备
, 百拇医药
将超声法、煎煮法所提得的纯黄芩苷样品各精称5mg，分别用70%乙醇配成黄芩苷浓度为50μg/ml的供试液备用。
5 实验结果
5.1 煎煮时间对黄芩苷提出率的影响
精密吸取煎煮不同时间的供试液各5ml，放入25ml量瓶中，以70%乙醇稀释至刻度，摇匀。以70%乙醇作空白，于分光光度计上波长为278nm处测其吸光度，由回归方程式中计算出测得值，按下式：
计算出黄芩苷百分含量，再求出黄芩苷的提出率。结果见表1。
5.2 超声提取时间对黄芩苷提出率的影响
, 百拇医药
精密吸取超声提取不同时间的供试液各5ml，放入25ml量瓶中，并以5.1方法稀释，测其吸光度，计算出测得值、黄芩苷含量和提出率。结果见表2。
表1 煎煮时间与黄芩苷提出率的关系 提取时间(h)
吸收度
测得值(mg)
含量(%)
提出率(%)
1.0
0.487
0.1806
72.24
1.5349
, http://www.100md.com
1.5
0.526
0.1954
78.17
1.6727
2.0
0.543
0.2019
80.76
1.7352
2.5
0.554
0.2061
, http://www.100md.com
82.43
1.7825
3.0
0.568
0.2114
84.56
1.8582
3.5
0.569
0.2118
84.71
1.8599
表2 超声提取时间与黄芩苷提出率的关系 提取时间(h)
, 百拇医药
吸收度
测得值(mg)
含量(%)
提出率(%)
10
0.557
0.2072
82.89
1.9799
20
0.612
0.2281
91.26
, http://www.100md.com
2.9288
40
0.633
0.2361
94.45
3.4844
60
0.589
0.2194
87.76
3.4911
80
0.585
, http://www.100md.com
0.2179
87.15
3.5181
100
0.580
0.2160
86.39
3.5498
5.3 超声频率对黄芩苷提出率的影响
精密吸取不同频率超声各提取40min的供试液5ml，放入25ml量瓶中，以5.1方法稀释，并测其吸光度，计算出测得值、黄芩苷含量和提出率。结果见表3。表3 超声频率与黄芩苷提出率的关系
, 百拇医药
超声频率(KHZ)
粗黄芩苷重(g)
吸光度
测得值(mg)
含量(%)
纯黄芩苷得量(g)
提出率(%)
20
1.8445
0.635
0.2362
94.47
, 百拇医药 1.7425
3.4850
800
1.7498
0.582
0.2171
86.84
1.5195
3.0390
1100
1.4688
0.571
0.2131
, 百拇医药
85.26
1.2523
2.5045
6 讨 论
6.1 由表1看出黄芩苷的提出率随煎煮提取时间的延长而提高，但煎煮时间再延长，其黄芩苷提出率增加很少，以煎煮时间3h为宜。
6.2 由表2数据看出，从中药黄芩中用超声提取黄芩苷，其提出率随提取时间的延长而增加，到一定时间，再延长，其提出率增加不多，但其含量有一极限值。原因是超声提取时间越长，粗品中杂质越多，在同取5mg中，其含量低，故含量随提取时间有一极值。由上说明，超声提取以40min为宜。6.3 从表3详细数据看出，在同一提取时间下，超声频率不同，其黄芩苷成分的提出率也不同，但用超声法提取都比煎煮法提取3h时的提出率都高。其原因是超声能产生空化效应，具有粉碎、搅拌等特殊作用，使黄芩植物组织在溶剂中瞬时产生的空化泡的崩溃，而使组织中的细胞破裂，以利于溶剂渗透到植物细胞内部，使细胞中的黄芩苷成分进入水溶剂之中，加速相互渗透、溶解，以增加黄芩中的主要成分黄芩苷在水中的溶解度。故在超声的作用下，无需加热也可增加黄芩苷成分的提出率。还可看出黄芩苷成分的提出率随超声频率的增大而减少，其原因是低频超声空化效应强，所以尤以频率为20kHz的超声提取的提出率为多。
, http://www.100md.com
6.4 利用超声提取黄芩中的黄芩苷，在提取时，应设法使酶失活，以避免黄芩苷被酶化，影响黄芩苷提出率。其原因是用超声提取无需加热，会使黄芩根中的黄芩苷易被酶解而变成水不溶性的黄芩素，通过氧化而变成绿色，以影响黄芩苷的提取。
6.5 黄芩苷成分的比较
为了进一步考查超声与煎煮两种方法所提取的黄芩苷是否有差异，用核磁共振波谱仪测其氢谱，用紫外分光光度计测其频谱，结果表明两种提取法所得的黄芩苷图谱一致，说明超声提取法没有改变黄芩苷成分的结构。
黄芩根中所含成分复杂，本文用超声法提取仅对黄芩苷成分的影响进行了初步探讨，对其他成分的影响有待进一步研究。
参考文献
[1] 王浴生.中药药理与应用.北京：人民卫生出版社，1983∶956.
[2] 四川医学院∶中草药学.北京：人民卫生出版社，1980：325.
[3] 陆蕴如.加压和常压煮提取部分中药材主要化学成分提出率比较.中草药通讯，1978，1(10)∶10.
收稿日期：1998-05-11, 百拇医药
单位：西安 710062 陕西师范大学应用声学研究所
关键词：
中国现代应用药学990307 黄芩苷(Baicalin)是从唇形科植物黄芩根中提取分离出来的一种黄酮类化合物。依据药理研究证明黄芩苷是黄芩根中所含的主要有效成分，其含量约4.0～5.2%。具有清热解毒，利胆、保肝、抗炎、抗变态反应等药理作用[1]。临床上用于治疗肺热咳嗽、烦渴、热病烦燥、湿热泻痢等疾病[2]。目前黄芩苷提取大都采用水煎煮提取法，但因加热时间长，既耗蒸气多，且生产效率又低[3]，因此，为了避免加热影响，提高得率，本文利用超声波产生的强烈振动、空化、粉碎、搅拌等特性，对黄芩苷提取工艺进行了研究，以提取黄芩苷的水煎煮法作对比实验，并对其成分进行定量比较。
1 试剂与仪器
, http://www.100md.com
黄芩(Scutellaria baicalensis georgi)干燥根(购自西安市小寨中药店)粉碎成80目粉状；黄芩苷(99.99%，陕西师范大学化学系提供)；超声波发生器(频率20，800和1100kHz)；紫外分光光度计(日本日立U-200型)；核磁共振波谱仪(瑞士AC-80型)；试剂均为分析纯。
2 实验方法
称取黄芩细粉，每份50g，加10倍量水，分别用不同频率的超声处理10，20，40，60，80和100min或煎煮(随时补充水，以维持液面高度)1.0，1.5，2.0，2.5，3.0和3.5h，过滤，滤液加盐酸调至pH1～2，80℃水浴保温0.5h，待黄色沉淀完全析出后，过滤。在沉淀中加蒸馏水搅拌，逐加40%NaOH溶液调整至pH6～7，待沉淀溶解后，再加入与加碱后的溶液相比的等体积95%乙醇，搅匀50℃水浴保温0.5h，过滤。滤液加盐酸调至pH2～3，继续在水浴上保温，直到黄芩苷全部析出，过滤，用蒸馏水将沉淀洗至中性，抽滤，60℃干燥，得黄芩苷粗品。
, 百拇医药
将粗品研细，加蒸馏水，用40%NaOH溶液调至pH6～7使其溶解，加适量活性炭，水浴上保温0.5h，过滤。滤液加盐酸调至pH1～2，加入与加酸后的溶液相比的等体积95%乙醇，在水浴50℃保温半小时，至沉淀析出，放置，减压过滤，沉淀再用少量乙醇洗涤，抽干，60℃干燥，得黄芩苷，称重，计算提出率。
3 绘制标准曲线
取黄芩苷标准溶液(50μg/ml)按文献[3]方法操作，在分光光度计上测出最大吸收波长，并在λmax=278nm处测定吸收度，以70%乙醇作空白，在黄芩苷浓度x(mg/ml)为0.05，0.10，0.15，0.20，0.25和0.30下分别测得吸收度y为0.141，0.273，0.415，0.537，0.669和0.799。用最小二乘法经线性回归，可得y=2.6286x+0.0123,r=0.9998(p<0.01)。
4 样品液的制备
, 百拇医药
将超声法、煎煮法所提得的纯黄芩苷样品各精称5mg，分别用70%乙醇配成黄芩苷浓度为50μg/ml的供试液备用。
5 实验结果
5.1 煎煮时间对黄芩苷提出率的影响
精密吸取煎煮不同时间的供试液各5ml，放入25ml量瓶中，以70%乙醇稀释至刻度，摇匀。以70%乙醇作空白，于分光光度计上波长为278nm处测其吸光度，由回归方程式中计算出测得值，按下式：
计算出黄芩苷百分含量，再求出黄芩苷的提出率。结果见表1。
5.2 超声提取时间对黄芩苷提出率的影响
, 百拇医药
精密吸取超声提取不同时间的供试液各5ml，放入25ml量瓶中，并以5.1方法稀释，测其吸光度，计算出测得值、黄芩苷含量和提出率。结果见表2。
表1 煎煮时间与黄芩苷提出率的关系 提取时间(h)
吸收度
测得值(mg)
含量(%)
提出率(%)
1.0
0.487
0.1806
72.24
1.5349
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1.5
0.526
0.1954
78.17
1.6727
2.0
0.543
0.2019
80.76
1.7352
2.5
0.554
0.2061
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82.43
1.7825
3.0
0.568
0.2114
84.56
1.8582
3.5
0.569
0.2118
84.71
1.8599
表2 超声提取时间与黄芩苷提出率的关系 提取时间(h)
, 百拇医药
吸收度
测得值(mg)
含量(%)
提出率(%)
10
0.557
0.2072
82.89
1.9799
20
0.612
0.2281
91.26
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2.9288
40
0.633
0.2361
94.45
3.4844
60
0.589
0.2194
87.76
3.4911
80
0.585
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0.2179
87.15
3.5181
100
0.580
0.2160
86.39
3.5498
5.3 超声频率对黄芩苷提出率的影响
精密吸取不同频率超声各提取40min的供试液5ml，放入25ml量瓶中，以5.1方法稀释，并测其吸光度，计算出测得值、黄芩苷含量和提出率。结果见表3。表3 超声频率与黄芩苷提出率的关系
, 百拇医药
超声频率(KHZ)
粗黄芩苷重(g)
吸光度
测得值(mg)
含量(%)
纯黄芩苷得量(g)
提出率(%)
20
1.8445
0.635
0.2362
94.47
, 百拇医药 1.7425
3.4850
800
1.7498
0.582
0.2171
86.84
1.5195
3.0390
1100
1.4688
0.571
0.2131
, 百拇医药
85.26
1.2523
2.5045
6 讨 论
6.1 由表1看出黄芩苷的提出率随煎煮提取时间的延长而提高，但煎煮时间再延长，其黄芩苷提出率增加很少，以煎煮时间3h为宜。
6.2 由表2数据看出，从中药黄芩中用超声提取黄芩苷，其提出率随提取时间的延长而增加，到一定时间，再延长，其提出率增加不多，但其含量有一极限值。原因是超声提取时间越长，粗品中杂质越多，在同取5mg中，其含量低，故含量随提取时间有一极值。由上说明，超声提取以40min为宜。6.3 从表3详细数据看出，在同一提取时间下，超声频率不同，其黄芩苷成分的提出率也不同，但用超声法提取都比煎煮法提取3h时的提出率都高。其原因是超声能产生空化效应，具有粉碎、搅拌等特殊作用，使黄芩植物组织在溶剂中瞬时产生的空化泡的崩溃，而使组织中的细胞破裂，以利于溶剂渗透到植物细胞内部，使细胞中的黄芩苷成分进入水溶剂之中，加速相互渗透、溶解，以增加黄芩中的主要成分黄芩苷在水中的溶解度。故在超声的作用下，无需加热也可增加黄芩苷成分的提出率。还可看出黄芩苷成分的提出率随超声频率的增大而减少，其原因是低频超声空化效应强，所以尤以频率为20kHz的超声提取的提出率为多。
, http://www.100md.com
6.4 利用超声提取黄芩中的黄芩苷，在提取时，应设法使酶失活，以避免黄芩苷被酶化，影响黄芩苷提出率。其原因是用超声提取无需加热，会使黄芩根中的黄芩苷易被酶解而变成水不溶性的黄芩素，通过氧化而变成绿色，以影响黄芩苷的提取。
6.5 黄芩苷成分的比较
为了进一步考查超声与煎煮两种方法所提取的黄芩苷是否有差异，用核磁共振波谱仪测其氢谱，用紫外分光光度计测其频谱，结果表明两种提取法所得的黄芩苷图谱一致，说明超声提取法没有改变黄芩苷成分的结构。
黄芩根中所含成分复杂，本文用超声法提取仅对黄芩苷成分的影响进行了初步探讨，对其他成分的影响有待进一步研究。
参考文献
[1] 王浴生.中药药理与应用.北京：人民卫生出版社，1983∶956.
[2] 四川医学院∶中草药学.北京：人民卫生出版社，1980：325.
[3] 陆蕴如.加压和常压煮提取部分中药材主要化学成分提出率比较.中草药通讯，1978，1(10)∶10.
收稿日期：1998-05-11, 百拇医药