基于溶劑浸提法的黃連素提取效果分析

盧俊

（廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院石油與化學(xué)工程系，廣西南寧530001）

巖黃連是罌粟科紫堇屬植物。在我國(guó)主要分布于云南、貴州、西藏、四川、廣西等地區(qū)，因其具有良好的藥效及藥理作用而被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：（1）抗肝炎作用。在抗肝炎方面，巖黃連的相關(guān)萃取物可顯著減緩肝細(xì)胞受損程度，促使其抑制或者反轉(zhuǎn)肝細(xì)胞纖維化進(jìn)程，有利于線粒體膜與肝細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)性質(zhì)的穩(wěn)定，一定程度上能加強(qiáng)巨噬細(xì)胞的吞噬效能，并促進(jìn)肝細(xì)胞的再生能力[1-3]。（2）安定與鎮(zhèn)痛作用。巖黃連中所含有的喹啉生物堿成分能促使大鼠中樞內(nèi)神經(jīng)遞質(zhì)排空，使紋狀體邊緣系統(tǒng)中多巴胺含量有一定程度下降；此外，巖黃連中所含有的右旋四氫巴馬汀也有很強(qiáng)的止痛安定作用[4-5]。有研究表明，巖黃連提取物可以對(duì)貓和猴子產(chǎn)生“麻痹”效果，也可抑制由電刺激引起的老鼠“憤怒”反應(yīng)，但它對(duì)無(wú)條件反射沒(méi)有任何效果[6]。（3）抗腫瘤作用。巖黃連提取物可影響癌細(xì)胞的呼吸，對(duì)小鼠肝癌腹水與艾氏腹水癌相關(guān)的細(xì)胞代謝進(jìn)程有明顯的抑制作用，尤其可抑制癌細(xì)胞的氧消耗[7-9]。（4）免疫調(diào)節(jié)作用。體外實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，巖黃連提取物對(duì)脾臟淋巴細(xì)胞的一系列增殖反應(yīng)有增強(qiáng)作用，同時(shí)也增強(qiáng)了T細(xì)胞CoA所誘導(dǎo)的脾臟T淋巴細(xì)胞的增殖[10]。其提取物也可減少肝組織的病理學(xué)變化，同時(shí)也可顯著減輕肝細(xì)胞的變性、壞死、炎癥性細(xì)胞浸潤(rùn)過(guò)程，以及促進(jìn)新細(xì)胞產(chǎn)生[11-12]。（5）抗菌作用。體外抗菌相關(guān)試驗(yàn)證實(shí)，巖黃連可在一定程度上抑制革蘭陽(yáng)性菌生長(zhǎng)，脫氫卡維丁是其有效成分[13]。

現(xiàn)今，含巖黃連萃取物的注射液和片劑等中成藥制劑已被成功研制且應(yīng)用于臨床治療中，為肝硬化、乙型肝炎等疾病的治療起到了重要幫助[14-15]。因?yàn)樵谶@些中藥制劑生產(chǎn)中所使用的原料均為巖黃連，其需求量也呈現(xiàn)出日益增大的趨勢(shì)。而黃連素是巖黃連中的有效化學(xué)成分，其作為一種生物堿，對(duì)細(xì)菌有顯著抑制作用，有著很高的藥用價(jià)值，故很早被人們開(kāi)發(fā)與利用[16]。目前，巖黃連中黃蓮素的常用提取手段為石灰水法、稀硫酸法與乙醇法[17]。而乙醇提法提取黃連素，具有提取時(shí)間短，提取效率高等優(yōu)點(diǎn)，有利于后續(xù)的工廠化擴(kuò)大生產(chǎn)。為此，本研究利用溶劑浸提法，對(duì)巖黃連原料中的黃連素進(jìn)行提取，并對(duì)其相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行一些討論研究。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

試劑：巖黃連、丙酮、生石灰、氯化鈉、無(wú)水乙醇、硫酸、鹽酸。

儀器：電熱干燥箱、電子天平、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、恒溫水浴鍋、調(diào)溫電熱套、b形管、電動(dòng)攪拌器、索氏提取器、循環(huán)水式真空泵等。

1.2 黃連素的制備過(guò)程

（1）采用溶劑浸提法，對(duì)巖黃連中的黃連素進(jìn)行提取，其工藝流程圖見(jiàn)圖1。

（2）黃連素提取：用電子天平稱(chēng)量出巖黃連粉末10 g，放入圓底燒瓶里，加入100 mL的無(wú)水乙醇之后，進(jìn)行連續(xù)回流操作，把乙醇蒸出。加入百分之一的醋酸溶液，之后對(duì)其加熱溶解，進(jìn)行減壓過(guò)濾，去除不溶物。然后加入濃鹽酸，并對(duì)其冷卻，直至有黃色針狀晶體物質(zhì)析出。當(dāng)抽濾時(shí)，采用冰水進(jìn)行洗滌。結(jié)晶時(shí)，采用丙酮洗滌。在析出的粗品里，加入熱水煮沸，調(diào)節(jié)pH值，使其維持在8.5～9.8，調(diào)節(jié)物質(zhì)為石灰乳。接著進(jìn)行冷卻、去除雜質(zhì)，直至冷卻至室溫，待黃連素結(jié)晶物質(zhì)析出。之后再減壓過(guò)濾，此時(shí)有小蘗堿結(jié)晶物出現(xiàn)，呈黃色，將結(jié)晶物烘干，再用電子天平測(cè)量其質(zhì)量。

圖1 工藝流程圖

2 結(jié)果與討論

2.1 提取裝置對(duì)黃連素收率的影響

在相同提取條件下，稱(chēng)取10 g巖黃連，量取100 mL乙醇溶液，分別采用索氏提取與普通蒸餾裝置對(duì)黃連素進(jìn)行提取，時(shí)間約為3 h，操作過(guò)程中，保持提取液冷卻時(shí)間為20 h。兩種提取裝置提取的黃連素，其質(zhì)量、狀態(tài)、顏色和熔點(diǎn)的參數(shù)特征如表1所示：

表1 不同提取裝置提取的黃連素特征參數(shù)

從表1可看出，相比于普通蒸餾手段，采用索氏提取裝置對(duì)黃連素提取時(shí)，其提取質(zhì)量較高，也有最佳的顏色、熔點(diǎn)與結(jié)晶形態(tài)。以上實(shí)驗(yàn)證明，索氏提取裝置為最佳提取裝置。

2.2 提取時(shí)間對(duì)黃連素收率的影響

在相同提取條件下，采用索氏提取裝置，稱(chēng)取10 g巖黃連，量取100 mL乙醇溶液，進(jìn)行連續(xù)提取，保持提取液的冷卻時(shí)間為20 h，設(shè)置不同的提取時(shí)間梯度，所提取的黃連素收率如表2所示：

表2 不同提取時(shí)間下黃連素收率

從表2可看出，當(dāng)提取時(shí)間不斷增加時(shí)，黃連素收率開(kāi)始是先增高的，后續(xù)隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng)，其收率降低。以提取時(shí)間2.5 h為界，其產(chǎn)品收率是2.642%，達(dá)到收率的最大值。黃連素本身是易溶于熱醇的，提取中將乙醇進(jìn)行蒸出時(shí)，因溫度過(guò)高，可能使一些黃連素再次溶于乙醇里，造成提取的黃連素收率有所下降。上述實(shí)驗(yàn)表明，提取時(shí)間2.5 h為最佳提取時(shí)間。

2.3 浸取液冷卻時(shí)間對(duì)黃連素收率的影響

在相同的提取條件下，取10 g巖黃連與100 mL乙醇溶液，進(jìn)行索氏提取，提取時(shí)間設(shè)置為2.5 h，并設(shè)置不同的浸取液冷卻時(shí)間梯度，相應(yīng)的黃連素收率如表3所示：

表3 不同提取液冷卻時(shí)間的黃連素收率

從表3可知，冷卻時(shí)間不斷增加時(shí)，黃連素收率開(kāi)始是先增高的，后續(xù)延長(zhǎng)冷卻時(shí)間后，其收率卻呈降低態(tài)勢(shì)。以冷卻時(shí)間20 h為界，產(chǎn)品收率是3.602%，達(dá)到收率的最大值。乙醇有易揮發(fā)特性，提取時(shí)間呈增加趨勢(shì)時(shí)，乙醇會(huì)不斷揮發(fā)，故原本溶于其中的黃連素，也會(huì)部分流失，進(jìn)而致使收率下降。上述實(shí)驗(yàn)表明，20 h為最佳冷卻時(shí)間。

2.4 乙醇加入量對(duì)黃連素收率的影響

在相同提取條件下，取10 g巖黃連與100 mL乙醇溶液，進(jìn)行索氏提取，提取時(shí)間設(shè)置為2.5 h，冷卻時(shí)間為20 h，并設(shè)置不同的乙醇加入量梯度，相應(yīng)的黃連素收率如表4所示：

表4 不同乙醇加入量的黃連素收率數(shù)據(jù)

由表4可以看出，乙醇加入量不斷增加時(shí)，黃連素收率開(kāi)始是增高的，后續(xù)提高乙醇加入量后，其收率卻呈降低態(tài)勢(shì)。以加入100 mL乙醇的量為界，產(chǎn)品收率是3.610%，達(dá)到收率的最大值。而黃連素含量為恒定的，乙醇加入量增加，過(guò)多黃連素會(huì)溶于過(guò)多乙醇中，使黃連素產(chǎn)品收率不斷下降。上述實(shí)驗(yàn)表明，乙醇加入量為100 mL時(shí)為最佳加入梯度。

3 結(jié)論

巖黃連是一種具有多種藥理活性的中藥，有抗炎、安定、鎮(zhèn)痛等作用，在抗腫瘤與免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要療效。黃連素是巖黃連中很重要的功效組分，為規(guī)避現(xiàn)有黃連素提取方法的缺陷，并提高其提取效率，本文開(kāi)發(fā)了一種新的實(shí)驗(yàn)方法對(duì)其進(jìn)行萃取。

本實(shí)驗(yàn)以巖黃連為原料，利用溶劑浸提法來(lái)提取黃連素，實(shí)驗(yàn)表明，其最佳的提取工藝是：取10 g巖黃連，量取100 mL乙醇溶液，采用索氏提取裝置，設(shè)置提取時(shí)間為2.5 h，冷卻時(shí)間為20 h，乙醇加入量為100 mL，此時(shí)黃連素具有3.610%的收率，收率達(dá)到最大。

相比于傳統(tǒng)的提取手段，本研究中利用乙醇法提取黃連素，可顯著縮短提取時(shí)間，提取效率得到了很大提升。為未來(lái)巖黃連組分提取提供了一種新的方法與思路，不僅對(duì)傳統(tǒng)提取方法缺陷進(jìn)行了規(guī)避，同時(shí)也提高了提取的效率，減少了巖黃連組分處理中上游處理的人力與時(shí)間成本，縮短了提取時(shí)間的周期，有利于后續(xù)巖黃連工廠化以及擴(kuò)大生產(chǎn)過(guò)程。

此方法中與傳統(tǒng)方法均使用了大量的化學(xué)與化工試劑，造成了一定的環(huán)境安全隱患。在后續(xù)研究中，為實(shí)現(xiàn)巖黃連的綠色與高效提取，可結(jié)合現(xiàn)今快速發(fā)展的生物科學(xué)技術(shù)，如利用微生物生物提取或用酶法來(lái)進(jìn)行巖黃連成分的提取。