黄芩的化学成分及提取方法探究8.doc

宁夏师范学院2011届本科毕业论文

宁夏师范学院化学与化学工程学院
毕业论文

论文题目：黄芩的化学成分、药理作用及提取方法研究

姓 名 梁玉彩
性 别 女
学 号 30
年 级 07级
专 业 化学教育
系（院） 化学与化学工程学院
指导教师 王芸芸

2011年 5 月 16 日

黄芩的化学成分、药理作用及黄芩苷的提取方法研究

论文完成日期： 2011年5月16日

指导教师签字：

黄芩的化学成分、药理作用及黄芩苷的提取方研究

摘 要
黄芩是我国传统中药，其主要有效成分是黄铜类化合物黄芩苷、汉黄芩苷、黄芩素、汉黄芩素等。目前，黄芩主要通过煎煮法、回流法等提取，但这些方法存在有效成分提取效率低的问题，通过参阅今年来国内外文献，并进行整理综述，以黄芩苷和黄芩素的含量较高，黄芩苷的提取工艺多种多样，各有优劣，并且黄芩苷有很重要的药理作用，已成为多种中成药的组成之一，其提取方法有超滤、水提酸沉淀、醇提酸沉法等，今年来发展起来的先进方法值得关注。
关键词：黄芩;化学成分;提取方法

Abstract: The skullcap is a traditional Chinese medicine, the main active ingredient is copper compounds baicalin, Han baicalin, baicalein, wogonin and so on. Currently, baicalin mainly through boiling, reflux extraction method, etc., but the active ingredients of these methods the problem of low extraction efficiency, by referring to the literature this year, and to collate review to baicalin and baicalein were higher, Extraction of baicalin diverse, each with advantages and disadvantages, and baicalin have important pharmacological effects, has become one of a variety of proprietary composition, methods of ultrafiltration and its extraction, water extraction and acid precipitation, alcohol extraction and acid Journal of Law, and so this year to develop advanced methods of concern。
Key words: baicalin; chemical composition; extraction method

目 录
目 录 1
1、黄芩简介 1
1 .1 黄芩的化学成分 1
1. 1. 1 黄芩苷 1
1. 1. 2 汉黄芩苷 2
1. 1. 3 黄芩素 2
1. 1. 4 汉黄芩素 2
2、黄芩的药理作用 2
2.1 抗氧化作用： 2
2.2 抗菌、抗病毒作用： 3
2.3 抗炎作用： 3
2.4 保肝作用： 3
2.5降血压作用： 3
2.6 抗变态反应作用： 4
2.7其它作用： 4
3、黄芩苷的提取工艺探究 4
3．1 水提酸沉法： 4
3.2 醇提酸沉法 5
3.3 碱提酸沉淀法 5
3.4 超滤法 6
3.5 微波提取法 7
4、结语 7
谢 辞 7
参考文献 9

1、黄芩简介
黄芩最早记载在《神农本草经》中并列为上品，在我国各地都有分布，[1]适应性很强，不怕严寒和干旱，荒山荒坡、树林、野地都能生长。主产于河北、山西、内蒙古、山东、河南及陕西等地，多为野生,尤以河北北部野生者为道地药材,其根条坚实,空心少,色黄,品质佳,颜色愈黄,品质愈佳，素有“热河黄芩”之称。商品黄芩主要为我国北部主产的唇形科植物黄芩的根。西南地区产的主要为滇黄芩，河北、山西内蒙古一带尚有粘毛黄芩。此外，黄芩属中尚有几种植物的根在有些地区也作黄芩使用，但《中国药典》只以唇形科多年生草本植物黄芩（Scutellaria baicalensis Georgi）的干燥根为正品。《中药大辞典》载:“黄芩一品可分两用。”《本草纲目》称:“宿芩乃旧根,多中空,外黄内黑,即今所谓片芩。子芩乃新根,多内实,即今所谓条芩。”《药品化义》曰:“枯芩体轻主浮,专泻肺胃上焦之火,主治胸中逆气,目赤齿痛,吐衄失血,以其大能凉膈也。”
1 .1 黄芩的化学成分
黄芩中主要含黄芩苷( baica lin) , 黄芩素( baicalein) , 汉黄芩素(wogonin) , 汉黄芩苷( wogonoside) , 黄芩素苷(Scutella2r in) 。此外还有黄芩素糖苷, 黄芩黄酮和5, 7—二羟基2,6—甲氧基双氢黄酮, 白杨黄素及其苷, 木蝴蝶素A 及其葡萄糖醛酸苷, 二羟基木蝴蝶素A, 2, 5, 8—三羟基甲基黄酮,2, 5, 8—三羟基2,7—二甲基黄酮, 4 ,5,7—三羟基—2—甲氧基双氢黄酮及新化合物2,6 ,5,7—四羟基双氢黄酮, 2 ,6 ,3, 5,7—五羟基双氢黄酮。
1.1.1 黄芩苷
异名贝加灵, 淡黄色细针晶( 甲醇) [A] =18D + 123( C= 0.2, 吡啶) , 易溶于N, N—二甲基甲酰胺和吡啶, 可溶于碳酸氢钠、碳酸钠和氢氧化钠等碱液, 但在碱液中不稳定,渐变为暗棕色; 微溶于热冰醋酸, 难溶于甲醇、乙醇和丙酮; 几乎不溶于水、乙醚、苯和氯仿等。可用于急性、迁移性或慢性肝炎, 也可用于肾炎或肾盂肾炎。
1.1.2 汉黄芩苷
为黄芩中特有成分, 黄色结晶, 230 e 变成红棕色, 302 e 变黑分解, 微溶于50% 乙醇或甲醇, 几乎不溶于水或常见有机溶剂, 水解后生成汉黄芩素。
1.1.3 黄芩素
又名黄芩苷元, 黄芩黄素( Noroxylin) , 黄色针晶( 乙醇) mp264～ 265 e ( 分解) , 溶于乙醇、甲醇、乙醚、丙酮、乙酸乙酯和热的冰醋酸, 微溶于氯仿和硝基苯, 几乎不溶于水, 溶于稀氢氧化钠呈绿棕色, 遇浓硫酸呈黄色并显绿色荧光。黄芩素有抗组胺和抗酸胆碱作用, 抑制毛细血管通透性增加, 对实验性哮喘有效, 能显著抑制被动皮肤过敏。
1.1.4 汉黄芩素
异名汉黄芩黄质, 沃贡宁或次黄芩素, 黄色针状结晶( 乙醇水溶液或乙酸酯2苯) , mp203 e , 极易溶于甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯, 溶于乙醇、乙酸和氯仿, 微溶于苯和水, 不溶于二硫化碳和石油醚。
2、黄芩的药理作用
2.1 抗氧化作用：
正常情况下,人体内自由基的形成与清除处于动态平衡。适量的氧自由基具有杀灭细菌、调节免疫功能，但在某些病理情况下,自由基产生明显增多 它的存在能够直接或间接地引起生物大分子的氧化破坏,诱发脂质过氧化,降低膜脂流动性, 是生物体衰老和许多疾病产生的重要原因。中药黄芩[2]具有较明显的抗氧化活性,黄芩对酶促和非酶促两个途径生成过氧化脂质都有显著的抑制作用,因黄芩中已知的黄酮大多都具有酚羟基结构,因此是较好的抗氧化剂。
2.2 抗菌、抗病毒作用：
黄芩抗菌范围较广,早年体外研究发现,黄芩生品及炮制品对痢疾杆菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌有效。黄芩苷抗白念珠菌的作用机制可能是通过抑制白念珠菌的DNA、RNA 蛋白质的生物合成从而导致菌细胞死亡。黄芩苷还有抗内毒素作用,能减轻内毒素对细胞膜结构的损伤作用。此外,黄芩对皮肤和指甲的致病真菌有抑制作用。
2.3 抗炎作用：
黄芩抗正常情况下,人体内自由基的形成与清除处于动态平衡。适量的氧自由基具有杀灭细菌、调节免疫功能，但在某些病理情况下,自由基产生明显增多, 它的存在能够直接或间接地引起生物大分子的氧化破坏,诱发脂质过氧化,降低膜脂流动性, 是生物体衰老和许多疾病产生的重要原因。中药黄芩具有较明显的抗氧化活性,黄芩对酶促和非酶促两个途径生成过氧化脂质都有显著的抑制作用,因黄芩中已知的黄酮大多都具有酚羟基结构,因此是较好的抗氧化剂。
2.4 保肝作用：
TFSS可显著降低肝损伤小鼠血清中ALT和肝脏中MDA和SOD的水平，提示TFSS对小鼠急性肝损伤有一定的保护作用。
2.5降血压作用：
赵连科等分别采用正常大鼠、家兔和肾动脉结扎致高血压模型大鼠观察TFSS对血压的影响，结果证明，TFSS对正常动物和高血压模型动物均有一定的降压作用，而对高血压模型大鼠降压更明显。
2.6 抗变态反应作用：
黄芩甙、黄芩素及其他黄酮类化合物对多型变态反应有不同程度的抑制作用, 尤其对é型变态反应为强。黄芩有增强淋巴细胞产生白细胞介素-2的作用,而对抗体分泌细胞的形成则无明显影响,说明黄芩在机体免疫应答过程中,可能有选择地增强细胞免疫作用,对体液免疫作用则不明显。
2.7其它作用：
黄芩苷元可用于预防胰蛋白酶导致的血栓形成。黄芩制剂和黄芩苷可以减少因精神因素导致的红细胞生成抑制。黄芩的根、叶提取物有抗溃疡活性。此外,黄芩苷还能吸收紫外线,清除氧自由基,抑制黑色素的生成,是一种制备功能性化妆品良好的天然原料,具有较高的开发利用前景。
通过以上介绍，我们可以知道，黄芩有很重要的药理作用，是许多中成药不可缺少的一种有效成分。
3、黄芩苷的提取工艺探究
3．1 水提酸沉法：
提取方法：黄芩粗粉加水第一次十倍量,第二次八倍量，煎煮2次，每次1h,会并煎泡滤过， 滤液浓缩至适量，加盐酸调pH 至1 ～ 2,60℃ 下保温30 min, 静置过滤, 沉淀加适量水搅拌均匀 ,用CNaOH=0.40调PH至7.0，加等量乙醇，搅拌使溶解，用盐酸调节PH至1～2，60℃保温30 min静置，抽滤，沉淀水洗, 50%乙醇洗, 95%乙醇洗至PH=7,重结晶即得黄芩苷。龙翠华等对黄芩水提取工艺做了正交研究。因为黄芩药材内含水解酶，当遇到冷水后发生水解而使黄芩苷质量浓度下降，而水解酶在高温下被破坏失活，所以宜在沸水状态下提取。以侵膏得率和黄芩苷质量浓度为考虑指标，采用正交实验时加水量，提取时间次数进行考虑。以L9（34 ）正交表安排实验，经极差分析和方差分析，证实提取次数，提取时间对黄芩侵膏；黄芩苷的提取有非常显著的影响，而溶剂用量对黄芩侵膏，黄芩苷的提取无显著影响。综合考虑，最终确定最佳工艺为第一次加10倍量的沸水提取1.5小时，第二次甲8倍量的水提取1小时。
王青[3]通过对黄芩水提取工艺的研究，发现黄芩水提取的最佳工艺为第一次加10倍量的沸水提取1.5小时，第二次加8倍量的水提取1小时，第三次加6倍量的水提取30分钟。
3.2 醇提酸沉法
黎万寿等[4]进行了黄芩苷的提取工艺研究，探索出了有效的醇提酸沉法，提高了黄芩苷的转移率，适用于大批量生产。提取方法，黄芩粗粉50％，乙醇10倍，8倍量回流提取2次，每次1小时，滤过，滤液减压回收尽乙醇，不足蒸馏水至药材的1.5倍量，加盐酸调PH至3～4，静置1小时，滤去杂质，滤液静置，40％调PH1.5～2.0,保温30分钟，静置，抽滤、沉淀，用水洗至PH6.5～7.0,干燥即得黄芩粗品，醇提酸沉淀与传统的水提酸沉法，水提碱酸纯法比较，黄芩苷的转移率有很大的提高。黄芩苷是有葡萄糖醛酸结构的黄铜衍生物，具有一定的脂溶性，与水作溶剂比较提取时采用60％乙醇作溶剂，大大增加了黄芩苷的溶出率。
戴航等[5]运用正交实验优选复方百步止咳颗粒中的黄芩苷的提取工艺，从甲醇、乙醇中，选择最佳提取溶剂，从各种传统提取分离方法中选择最佳提取方法，通过正交实验优选复方百步止咳颗粒中黄芩苷的提取工艺不，结果发现以乙醇做溶剂所得质量浓度较高，且分离度较好。以80％乙醇作为提取溶剂，所得到的黄芩质量浓度最高，使6倍量乙醇作为提取溶媒比使用8倍量、10倍量乙醇所得黄芩苷的质量浓度高，超声波提取法所得的黄芩苷质量浓度较高，超声波时间超过40分钟后，所得黄芩苷的质量浓度已基本稳定。溶剂侵提法和回流提取法提取时间较长，超声波提取时间较短，且无其他组份峰干扰，表明复方百步止咳颗粒中黄芩最佳提取工艺为6倍量80％乙醇，超声40分钟。
3.3 碱提酸沉淀法
黄酮类物质大多具有酚羟基，黄芩苷有含有酸性葡萄糖醛羧基，因而易溶于碱性溶液，利用黄芩苷在碱性溶液中的溶解，在酸性溶液中析出的特点，一般的提取方法为：水煎煮黄芩粗粉2次，调PH1～2,70％～80％保温，静置12～24h,过滤，沉淀物加水搅拌使成混悬液，用碱调PH7～7.5至溶解后，加乙醇搅拌，过滤。再加酸调PH1～2,80％保温，得到黄芩苷晶体。上述工艺能耗大，操作麻烦，成本高等缺点。胡应权[6]对黄芩苷提取工艺进行了改造，发现水煎煮法比碱煎煮法所得黄芩苷提取率高。物质的量浓度为0.890g／ml。
3.4 超滤法
超滤技术是20世纪60年代发展起来的一门学科，是膜分离技术之一，超滤技术是在nm数量级进行择性膜过滤技术。王世龄最先研究了超滤法在提取黄芩苷工艺中的应用，直接超滤黄芩水煎液可脱去色素，产品的颜色明显浅于常态提取的样品，一次提取即可达到注射剂要求。1994年，他进一步研究了超滤提取黄芩苷的最佳工艺，选用截留值为分子量6000～20000的超滤膜并严格控制PH(酸化时PH=1.5,溶时PH=7.0)等，超滤工艺提取的黄芩产率和醇沉对比试验，用反向高效液相色谱法测定黄芩的主要成分、黄芩苷的质量浓度变化，超滤后黄芩苷物质的量相当于原液黄芩苷质量浓度的70.30％，醇洗后相当于原液黄芩苷质量浓度的54.90％，超滤可更好的保留有效成分。
史国富等[7]用超滤法提取了黄芩苷，提取工艺：取黄芩粗粉60～80℃温侵3次，第一次加水10倍量，温侵3小时，第二次加水8倍量，第三次加水6倍量，各温侵1小时过滤，合并滤液，待滤液冷却至40℃时，加盐酸调PH至1～2保温0.5小时，析出沉淀，沉淀用水洗2次，然后加适量水使沉淀混悬，再用40％NaOH溶液调至PH为7.5左右，使沉淀溶解，取超滤器（截留值为分子量6000-20000万，超滤压力为147.0Kpa）直接进行超滤。完毕后用适量水洗涤至中性为止，干燥即得。同时采用了常规法和醇洗法作为对比。结果，采用超滤法提取工艺平均得率为7.24％，较常规法和醇洗法高。质量浓度分析，超滤法为0.9202g／ml，常规法为0.8107 g／ml，二者也有显著差别，与醇洗法比较含量接近，但收率高，工艺简单。提取物外观颜色，超滤法也明显浅于常规法，而与醇洗法相近，超滤法可直接脱去色素，提纯产品，省去了精致活性炭脱色等工艺，一步即可达到生产注射剂的要求，且收率高，可使成本降低，提高经济效益。因此，采用超滤法提取工艺显著优于常规提取工艺和醇洗工艺，但应该注意提取液的预处理及超滤压力的调节。
3.5 微波提取法
郭振库等[8]用微波法提取黄芩苷，提取工艺：准确称取0.5g磨碎（粒度1-2mm）的黄芩样品，置于特制氟塑料（PFA）内杯中，根据实验要求加入选取的提取溶剂，并确保溶剂完全淹没样品，加入溶剂时注意把可能粘在杯内壁上的样品冲洗到内杯的溶剂中，把装有样品的制样罐按微波制样操作说明书要求准备好后，加入微波制样系统中，按要求连接压控部件，设定加热功率，时间、压力和恒压时间，然后开始运行微波制样系统，处理结束后，制样罐内溶剂冷却至沸点一下，即可获得好的黄芩苷提取率，微波提取和黄芩中黄芩苷不仅处理时间短，而且提取效率高，平行性好，这一结论不仅为中药有效成分的测定提取了一个新的样品前处理方法，而且说明微波技术在中药中的很好的应用前景。
4 结语
黄芩是传统中草药，我国有100多种，全世界有200多种，其主要有效成分黄芩苷已制成黄芩苷及黄芩苷片、黄芩苷注射液、黄芩苷胶囊等，在临床上也有着广泛的应用。深入广泛的开发黄芩资源的种植及有效成分的提取分离，必将有着美好的前景。

谢 辞
本论文在王芸芸老师的悉心指导和严格要求下完成的，从开始的选定题目，写作过程，到最后一遍一遍的修改，无不凝聚着王芸芸老师的心血和汗水，在我的毕业设计期间，王芸芸老师为我提供了种种专业知识上的指导和一些富于创造性的建议，王老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度使我感动，没有这样的帮助和关怀熏陶，我不会这么顺利的完成毕业设计。再次向王老师表示深深的感谢和崇高的敬意！
在邻近毕业之际，借此机会向在这四年中给予我诸多帮助和教诲的各位老师表示由衷的感谢，感谢他们四年来的辛勤栽培。
同时，在论文写作过程中，我还参考了有关的书籍、论文及报告。在这里一并向有关作者表示谢意。

参考文献
[1] 张永煜，郭允珍.黄芩化学成分研究[J].沈阳药学院学报，1991，8（2）：137.
[2] 孙秀英.中药黄芩的研究概况[J].中医药信息，1993，15（5）32.
[3] 王青. 酸沉淀法和石硫醇法提取黄芩苷的对比实验[ J] . 中草药通讯, 1979, 1: 20221
[4] 黎万寿, 陈幸. 黄芩苷提取工艺研究[ J] . 中草药, 2000,31( 2) : 1072108
[5]. 戴航，黄芩属植物化学成分的研究[J].国外医学·中医中药分册，1997，19（1）：46.
[6] 胡应权, 王小平, 白吉庆. 黄芩中黄芩苷提取工艺研究[ J] . 西北药学杂志, 2005, 20( 16) : 2502251
[7] 史国富，张福成，林书玉.超声提取对黄芩苷成分提出率的影响[J].中国中药杂志，1994，19（6）：348-349.
[8] 郭振库，金钦汉，范国强,等.黄芩中黄芩苷微波提取的实验研究[J].中草药，2001，32（11）：985.

9