从葛根中提取和纯化药用成分——总黄酮

安徽农业科学，Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｎｈｕｉ　Ａ　．Ｓｅｉ．２００７，３５１２７）：８６８０—８６８１　责任编辑罗芸责任校对李洪　从葛根中提取和纯化药用成分——总黄酮　李岂凡　，白兰莉２，胥永　，张彬　，蒋柏泉　（１．南昌大学环境科学与工程学院，江西南昌３３００３１；２．新疆石河子大学化学化工　学院，新疆石河子８３２００３；３．南昌大学食品工程中心，江西南昌３３００２９）　摘要采用微波辅助萃取和ＡＢ　８型大孔树脂从葛根中提取和纯化总黄酮。分别考察了乙醇浓度、固液比、微波功率和辐射时间对提取　率的影响；吸附柱类型、进液浓度、进液量、进液流速和ｐＨ值对吸附的影响和洗脱剂乙醇浓度、洗脱剂流速和洗脱剂体积量对脱附的影　响。并分别确定了它们适宜的Ｘ－艺条件。在适宜Ｘ－艺备件下，微波辅萃总黄酮提取率为８３．９４％，纯化后产品总黄酮纯度达７０％。建立　了ＡＢ－８型大孔树脂吸附葛根总黄酮的Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ等温吸附方程，模型与实验值基本相符。　关键词　葛根；微波萃取；总黄酮；大孔树脂　中图分类号０６５２．６２　文献标识码Ａ　文章编号０５１７—６６１１（２０ｏ７）２７—０８６８０—０２　Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｐｕｒｉｉｆｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｄｒｕｇ￣ｎｔ－Ｔｏｔａｌ　ｌｓｏｆｌａｖｏｎｅｓ　ｆｒｏｍ　Ｐｕｅｒａｄａ　ＬＩ　Ｑｉ－ｆａｎ　ｅｔ　ａｌ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｒ】ｇｉｎ嘲，Ｎａｎｃｈａｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｅｈａｒ】ｇ，Ｊｉｎｇ￣３３００３１）ａ　Ａｈｓｔｒａｅｔ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ－ａｓｓｉｓｔｅｄ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ＡＢ－８　ｔｙｐｅ　ｏｆ　ｍｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓ　ｒｅｓｉｎ　ｗｅｒｅ　ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｓｅｐａｒａｔｅ　ａｎｄ　ｐｕｒｉｆｙ　ｔｈｅ　ｄｒｕｇ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ．ｔｏｔａｌ　ｉｏｔｓｌａｖｏｎｅｓ　ｆｒｏｍ　Ｐｕｅｒａｒ＆．Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｅｔｈａｎｏｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｓｏｌｉｄｔｏｌｉｑｕｉｄ。ｍｉｅｒｏｗａｖｅ　ｐｏｗｅｒ　ａｎｄ　ｒａｄｉａｔｉｏｎｔｉｍｅ　Ｏｉｌｔｈｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ。ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓｏｆ　ｒｅ￥ｉｎ　ｃｏｌｕｍｎ　ｔｙｐｅ，ｆｅｅｄ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｆｅｅｄ　ｖｏｌｕｎ￣，ｆｅｅｄ　ｆｌｏｗ　ｒａｔｅ　ａｎｄ　ｐＨ　ｖａｌｕｅ　ｏｎ　ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｅｌｕａｎｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｅｌｕａｎｔ　ｖｏｌｕｍｅ　ｎｄ　ｅｌａｕａｎｔ　ｆｌｏｗ　ｒａｔｅ　ｏｎ　ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｓｕｉｔａｂｌｅ　ｔｅｅｈｎｉｃａｌ　ｃｏｎｄｉｉｔｏｎｓ　ｗｅｒｅ　ｄｅｔｅｎｎｉｎｅｄ，ｕｎｄｅｒ　ｗｈｉｃｈ　ｔｈｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｏｔａｌ　ｊｓｏｔｌａｖｏｎｅｓ　ｐｕｒｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｕｒｉｉｆｅｄ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｗｅｒｅ　８３．９４％ａｎｄ　７０％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．　ｓｉｃａｌｌｙ　ｉｎ　ａｃｃｏｒｄａｎｃｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｄａｔａ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　Ｐｕｅｒａｒ／ａ：ＭｌｌｌＣｉｏｗａｖｅ　ａｓｓｉｓｔｅｄ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ；ＴｏｔａＩ　ｉｏｆｓｌａｖｏｎｅｓ；Ｍａｃｒｏｐｏｒｏｕｓ陀ｓｉｎ　Ｆｒｅｕｎｄｌｉｅｈ　ｉｏｔｓｈｅｒｍａｌ　ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｅｑｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＡＢ－８　ｔｙｐｅ　ｒｃｙ￥ｉｎ　ｗａｓ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ　ｗｈｉｃｈ　ｗａｓ　ｂａ．　总黄酮是葛根的主要药用成分，包括葛根素（Ｐｕｅｍｒｉｎ）、　大豆甙（Ｄａｉｄｚｉｎ）、大豆甙元（Ｄａｉｄｚｉｎ）、芒柄花素、４，７．二葡萄糖　大豆甙、３’．甲氧基葛根素、７．木糖一葛根素、４’，６’．二乙酰基一　固液比＞微波功率＞辐射时间。方差分析表明，四因素的Ｆ　值均小于　。从表１中选择目标函数最优的１组（第７组）　的各因素水平作为微波萃取的最优工艺条件，即：微波功率　７００Ｗ，乙醇浓度６０％，固液比１　ｇ：２５　ｍｌ，辐射时间４０　ｓ（３　次）。　表１　微波辅助萃取葛根总黄酮正交试验结果　葛根素等异黄酮类化合物，约占葛根总量的４％一１０％ｌ１－３］。　黄酮类化合物具有抗癌、抗肿瘤、防治心脑血管和高血压疾　病、抗炎抑菌、抗病毒、抗氧化、抗突变、抗过敏、抗辐射以及　增强免疫能力等广谱的生理活性［４－５　Ｊ，从葛根中提取总黄酮　已成为国内外天然药物提取的研究热点之一。笔者采用微　波辅助萃取新技术先从葛根中粗提总黄酮，然后用ＡＢ．８型　大孔树脂进行吸附和脱附纯化。重点研究微波辅萃和树脂　纯化的适宜工艺条件。　１材料与方法　１．１原材料和试剂葛根（片状）（江西横峰皇同有机葛开　发有限公司）；葛根素对照品（中国药品生物制品检定所）；　ＡＢ一８型大孔树脂（南开大学化工厂）；工业乙醇（南昌洪都试　剂化工厂）；ｃ　ＣＯＯＨ（分析纯），ＮａＯＨ（分析纯），ｃＨ３ＯＨ（分　析纯），ｃ　Ｃｌ（分析纯），ＨＣＩ（分析纯）；薄层层析硅胶Ｇ　（化　学纯）。　１．２主要仪器ＷＤ７００（ＭＧ－５０６２Ｓ１）型微波炉；ＦＷ１００型粉　２．２　ＡＢ．８型大孔树脂吸附葛根总黄酮工艺条件的优化采　碎机；５３Ｗ　ｕｖ／Ⅵｓ型紫外分光光度计：ＧＳ１２—２型电子恒速搅　拌器；ＨＨ－２型数显恒温水浴；高效液相色谱仪等。　２结果与分析　用国产ＡＢ一８型大孔树脂吸附纯化微波辅萃粗液中的总黄　酮。试验在吸附柱类型１５　ｉＴｌｍ×２００　ｉＴｌｍ、进液流速１．０　ｍｌ／ｍｉｎ、进液体积量３　ＢＶ、进液浓度６．６９３　ｍｇ／ｍｌ和ｐＨ：７五　２．１微波辅助萃取葛根总黄酮工艺条件的优化　以乙醇水　溶液为萃取剂，采用微波辅助法从葛根中提取总黄酮。试验　取微波功率、乙醇浓度（质量）、固液比和辐射时间为考察因　素，正交实验（表１）。　个因素条件中，分别固定４个因素，考察其中１个因素。试　验在３０　ｑＣ下进行。　表２　ＡＢ－８型树脂吸附的流出液浓度　ｍｇ／ｎａ　由表１中可知，各因素影响大小的顺序为：乙醇浓度＞　资助项目　江西省教育厅２０Ｏ６年重点攻关项目（赣教技字２ｏ０６［４５］）。　作者简介　李ｇ）Ｌ（１９５５一），女，江西萍乡人，实验师，从事天然产物分　离与纯化研究。　收稿日期　２ＯＯ７—０６－０３　维普资讯 http://www.cqvip.com ３５卷２７期　李岂凡等从葛根中提取和纯化药用成分——总黄酮　８６８１　２．２．１吸附柱类型对吸附效果的影响。由表２可知，对于相　对于一定量树脂的吸附柱，较大的进液浓度，可使进液量相　同体积量的树脂，１５ｔｕｒｎ×２００ｔｕｒｎ吸附柱的流出液浓度比２０　应减少，防止过早泄露现象发生。故试验选择适宜的进液浓　ｕｔｒｎ×３００ｔｕｒｎ吸附柱的低，说明前者对总黄酮的吸附量比后　度为６．６９３　ｍｅ／ｍ］。　者要大，吸附效果更好。同时也说明前者对总黄酮的泄露时　２．２．５　ｐＨ值对吸附效果的影响。当ｐＨ值分别为３，４、５、６、　间比后者要晚。因此采用１５ｔｕｒｎ×２００ｔｕｒｎ类型的玻璃吸附柱　７、８时，树脂吸附量分别为１８．３２、ｌ８．８３、１９．１１、１９．０４、１９．Ｏ０　作为动态吸附柱，对葛根总黄酮进行分离纯化。　和ｌ８．１２ｍｅ／ｍ］，可知，进液ｐＨ值为５～７时，树脂的吸附量均　２．２．２进液流速对吸附效果的影响。由表２可知，对于相同　较大，且相差不大。为简便操作，该试验取适宜的ｐＨ值为７。　体积量的树脂，吸附流速为１．０　ｍｌ／ｍｉｎ时的流出液浓度均比　２．３　ＡＢ．８型树脂吸附葛根总黄酮的等温吸附方程　在　流速为１．５和２．０　ｍｌ／ｍｉｎ时的低，说明前者对总黄酮的吸附　３ｏ℃时，当进液总黄酮浓度分别为６．６９３、５．５７８、４．４６２、３．３４７、　量比后两者大，吸附效果更好；同时也说明前者对总黄酮的　２．２３１和１．１１６　ｍｅ／ｍ］时，测得平衡浓度（ｃ）分别为３．２８３、　泄露时间比后两者晚。流速慢虽有利于吸附，且泄漏较晚，　２．３５７、１．５４５、０．９５４、０．５２７和０．１９４　ｍｅ／ｍ］，平衡吸附量（口）分　但会降低吸附生产能力。因此，试验选择适宜的进液流速为　别为１１４．８１、１０５．４２、９６．７４、８３．３８、５７．１４和３０．８２　ｍｇ／ｇ。　１．０ｍｌ／ｍｉｎ。　用Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ等温吸附方程ｑ＝　对上述数据进行拟　２．２．３进液量对吸附效果的影响。当进液体积量为１０、２０、　合得：　３０ＡＯ和５０　ｒｎｌ时，流出液浓度分别为０．２５４　８、１．０４７　６、　ｌｏｇｑ＝０，４６７　２ｌｏｇＣ＋４．２９４，ｒ＝０．９８２　１　（１）　１．５０４　６、２．１０４　５和２．５６６　０ｍｇ／ｍ］。可见，当进液体积量达２０　式中常数：ｎ＝０．４６７　２，　＝７３．２４０，则得ＡＢ－８型大孔树脂的　ｒｎｌ时，即２倍树脂柱体积（２　ＢＶ）时，就开始出现泄漏。如果　Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ吸附等温方程为：　进液体积量过大，会使洗脱物的纯度降低，且树脂再生困　ｑ＝７３，２４０｝ｃｏ　蛳　（２）　难。故该实验取适宜的进液量为３０　ｒｎｌ，即３　ＢＶ。　经验证，该模型与实验结果基本相符。　２，２，４进液浓度对吸附效果的影响。当进液浓度为６，６９３、　２．４　ＡＢ．８型大孔树脂中葛根总黄酮脱附工艺条件的优化　６．０２４、５，３５４、４，６８５和４．０１６，ｗ／ｍ］时，树脂吸附量为２６．６６、　采用乙醇水溶液作洗脱剂从ＡＢ－８型树脂中脱附总黄酮。在　２３．１６、２０，０８、１８．９ｏ和１８，１２　ｒｎｌ。表明当进液浓度为６，６９３　３０℃和ｐＨ：７，０的条件下，分别考察洗脱剂体积量、洗脱剂　ｍｅ／ｍ］时，吸附量最大；随着浓度变小，吸附量也逐渐减小。　流速和洗脱剂浓度三因素对脱附的影响。　表３　ＡＢ－８型树脂脱附的影响因素　由表３可知，解吸率随洗脱剂量增大而提高，当体积量　进行吸附纯化，其适宜的工艺条件为：吸附柱类型１５　ｍｒｎ×　为５０　ｒｎｌ，即５倍树脂柱体积（５　ＢＶ）时，解吸率高达９０，５８％，　２００　ｍｒｎ。进液浓度６，６９３　１　ｍｇ／ｍｌ，进液体积量３　ＢＶ，进液ｐＨ　但再增大体积量时，解吸率提高不显著，因此取适宜的洗脱　值７和进液流速１．０　ｍｌ／ｍｉｎ。建立的Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈ等温吸附方　剂体积量为５　ＢＶ；解吸率随洗脱剂流速增大而降低，当流速　程，与试验结果吻合度较好。对ＡＢ一８型大孔树脂吸附的总　为１，０　ｍｌ／ｍｉｎ时，解吸率最大，为９０，５８％。考虑到流速太小　黄酮进行了脱附，其适宜的工艺条件为：洗脱剂乙醇体积量５　会降低生产能力，因此取适宜的洗脱剂流速为ｌ，０　ｍｌ／ｍｉｎ；解　ＢＶ、洗脱剂流速１．０　ｍｌ／ｍｉｎ和洗脱剂浓度７０％。脱附后产品　吸率随洗脱剂浓度增大而提高，当浓度为７０％时，解吸率高　中总黄酮纯度高达７０％。　达９０．５８％，但再增大浓度，解吸率提高不明显。为节约原料　参考文献　成本，取适宜的洗脱剂浓度为７０％，此时可得到纯度为７０％　［１］方起程，林茂，孙庆民，等．葛根黄酮的研究［Ｊ］．中华医学杂志，１９７４，５４　的葛根总黄酮产品，适合工业化生产。　（５）：２７１—２７４．　［２］张尊听，王，Ｊ、玲，刘谦光，等．秦岭太白野葛根异黄酮成分的研究［Ｊ］．　３结论　中国药学杂志，１９９９，３４（５）：３０１—３Ｏ２．　采用微波辅助萃取新技术从葛根中分离总黄酮，其适宜　［３］ＪＵＮＥＩＫ１ＮＪＯ，ＪＵＮＩＣＨＩ　ＦＵＲＵＳＡ￣，ＪＵＩ￣Ｏ　ＢＡＢＡ，ｅｔ　ａｌ，Ｓｔｕｄｙ　０ｎ　ｔｈｅ　ｃ０ｎ—　ｓｉｆｔｕｅｎｔｓ　ｏｆｐｕｅｒａｒｉａｌ￣ａｔａⅢｉｓｏｌｌａｖｏｎｅ　ａｎｄ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｌｎｄｓｉｎｔｈｅ　ｒｏＯ．ｓ　ａｎｄ　的工艺条件为：微波功率最高７００　ｗ，溶剂乙醇浓度６０％，固　ｔｈｅ　ｖｏｌｕｂｌｅ　ｓｔ￣［Ｊ］．Ｃｈｅｍ￣ｌａｒｍ，１９８７．３５（１２）：４８４６—４８５０．　液比１　ｇ：２５ｍｌ，辐射时间每次４０　ｓ，间歇处理３次，在此条件　［４］曹纬国，刘志勤，邵云，等．黄酮类化合物药理作用的研究进展［Ｊ］，西　北植物学报．２ＯＯ３，２３（１２）：２２４１—２２４７．　下，葛根总黄酮提取率为８３．９２％。　［５］国家药典委员会．中华人民共和国药典（一部）［Ｍ］．北京：化学工业出　采用ＡＢ一８型大孔树脂对微波辅助萃取得到的原黄酮液　版社，２ＯＯ０：２９６．