【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 揮發(fā)油成分 揮發(fā)油中的化學(xué)成分因金銀花的產(chǎn)地、品種的不同而存 在差異，金銀花鮮花與干花揮發(fā)油成分差異較大。鮮花揮發(fā)油大多以低沸點(diǎn)的不飽和萜烯類(lèi)成分為主，芳樟醇的含量普遍較高；干花揮發(fā)油成分以棕櫚酸為主 [5]，一般可占揮發(fā)油的 26％以上，芳香醇只占 ％以上。揮發(fā)油具有揮發(fā)性，不與水互溶，可隨水蒸氣蒸餾出來(lái)。 皂苷類(lèi) 金銀花中有六個(gè)糖基的三萜皂苷，皂苷類(lèi)化合物是糖或糖的衍生物與另一種非糖物質(zhì)通過(guò)糖的端基碳原子連接而成的一類(lèi)化合物。一般溶于水、稀醇等，難溶于親脂性有機(jī)溶劑，并可以在含水丁醇或戊醇中溶解度較好 。 黃酮類(lèi) 金銀花中含有的黃酮類(lèi)化合物被鑒 定為木犀草素 7oαD葡萄糖苷等。一般能溶于水，稀醇和乙酸乙脂等極性溶劑中 。 有機(jī)酸類(lèi) 綠原酸、異綠原酸、咖啡酸、棕櫚酸等均為金銀花中的有機(jī)酸類(lèi)成分，其中綠原酸類(lèi)化合物為金銀花的主要有效成分。此類(lèi)化合物包括綠原酸和異綠原酸。經(jīng)研究表明，綠原酸是一種苞內(nèi)物質(zhì)；異綠原酸為一種混合物，已發(fā)現(xiàn)其存在 7 種異構(gòu)體。 綠原酸的理化性質(zhì) 綠原酸在植物中分布很廣，從高等雙葉植物到蕨類(lèi)植物均有報(bào)道 [68]，主要存在于忍冬科忍冬屬、菊科篙屬及杜仲科杜仲屬植物中，其中含量較高的植物主要有杜仲、金銀花、咖 啡與可可樹(shù)。綠原酸為一種有機(jī)酸，是植物有氧呼吸過(guò)程中形成的一種苯丙素類(lèi)物質(zhì)，即一分子咖 啡酸與一分子奎寧酸結(jié)合而成的酯，異名咖啡鞣酸，也屬于酚類(lèi)化合物。 分子式是 C16H18O9，其分子具有鄰苯二酚的羧基結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)式見(jiàn)圖 11，分子量為 。 在 25℃水中溶解度為 4%，熱水中溶解度更大，易溶于乙醇及丙酮，極微溶于乙酸乙酯。 圖 11 綠原酸的結(jié)構(gòu)式 提取綠原酸的一般方法 [913] 金銀花中主要的活性成分為綠原酸，文獻(xiàn)表明提取綠原酸的主要方法有： 煎煮法 煎煮法是我國(guó)最早使用的傳統(tǒng)浸提方 法。所用容器一般為陶器、砂罐或銅制、搪瓷器皿，不宜用鐵鍋，以免藥液變色。直火加熱時(shí)最好時(shí)常攪拌，以免局部藥材受熱太高，容易焦糊。有蒸汽加熱設(shè)備的藥廠，多采用大反 應(yīng)鍋、大銅鍋、 木桶，或水泥砌的池子中通東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 3 入蒸汽加熱。還可將數(shù)個(gè)煎煮器通過(guò)管道互相連接，進(jìn)行連續(xù)煎浸。傳統(tǒng)水煎法具有煎煮費(fèi)時(shí)、攜帶不便、起效緩慢、作用溫和等特點(diǎn)。 乙醇回流提取法 應(yīng)用有機(jī)溶劑加熱提取，需采用回流加熱裝置，以免溶劑揮發(fā)損失。小量操作時(shí)，可在圓底燒瓶上連接回流冷凝器。溶劑浸過(guò)藥材表面約 (1～ 2)cm。在水浴 中加熱回流，一 保持沸騰約 1 小時(shí)，根據(jù)不同藥物成分的性質(zhì)選擇過(guò)濾的溫度，再在藥渣中加溶劑，作第二、三次加熱回流，分別約半小時(shí)，或至基本提盡有效 成分為止。此法提取效率較冷浸法高 大量生產(chǎn)中多采用連續(xù)提取法。 水提石灰乳沉淀法 本方法利用綠原酸的酸性特質(zhì) ，提取液加石灰乳使綠原酸類(lèi)成分生成鈣鹽而被沉淀。沉淀物用稀硫酸分解，又有硫酸鈣產(chǎn)生。過(guò)濾從而得到綠原酸。 旋流提取法 采用 PT1 型組織攪拌機(jī)，攪拌速度為 8000r/min。藥材不必預(yù)先加以粉碎。提取用水溫度分別為 20℃ 和 100℃ ，處理時(shí)間 (20~30)min。旋流法提 取金盞花，對(duì)提取液中黃酮類(lèi)化合物、皂苷等進(jìn)行分析表明，該法的提取效率較煎煮法高。 滲漉法 滲漉法是將中藥粉末裝在滲漉器中，不斷添加新溶劑，使其滲透過(guò)藥材，自上而下從滲漉器下部流出浸出液的一種浸出方法。小量溶劑滲進(jìn)藥粉溶出成分比重加大而向下移動(dòng)時(shí)，上層的溶液或稀浸液便置換其位置，造成良好的濃度差，使擴(kuò)散能較好地進(jìn)行，故浸出效果優(yōu)于浸漬法。但應(yīng)控制流速，在滲漉過(guò)程中隨時(shí)自藥面上補(bǔ)充新溶劑，使藥材中有效成分充分浸出為止，或當(dāng)滲滴液顏色極淺，滲涌液的體積相當(dāng)于原藥材重的 10 倍時(shí)，便可認(rèn)為基本上提取 完全，在大量生 產(chǎn)中常將收集的稀滲漉液作為另一批新原料的溶劑之用，提取時(shí)間一般較長(zhǎng) 。 超聲波輔助提取法 [14] 超聲波是一種高頻機(jī)械波，頻率范圍為 (15～ 30)kHz，一般高于 20kHz。其主要特征是波長(zhǎng)短，近似作直線傳播，在固體和液體內(nèi)衰減比電磁波小，其傳播特性和媒質(zhì)的性質(zhì)密切有關(guān)。能量集中，能形成高的溫度，產(chǎn)生劇烈振動(dòng)，引起激震波、波體中的空化作用等，結(jié)果產(chǎn)生機(jī)械、熱、光、電、化學(xué)及生物等各種效應(yīng)。對(duì)于溶媒的選擇，由于水的表面張力相對(duì)來(lái)講比較大，因此它是一種效果很好的空化液，若在水中加入乙醇，則 空化效果就更好些，摻乙醇會(huì)使水的飽和蒸氣壓大大增加，但同時(shí)也會(huì)使表面張力下降，不過(guò)有飽和蒸氣壓增大給空化帶來(lái)的益處遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于由于表面張力下降所帶來(lái)的不利效果。且超聲波的熱效應(yīng)使水溫基本在 57℃ ,對(duì)一些熱敏性物質(zhì)的提取提供了良好的條件 []。 微波輔助 提 取法 微波輔助提 取法是 Ganzler 于 1986 年首先提出來(lái)的。微波提取技術(shù)主要是基于微波的熱特性，而微波加熱的原理有兩個(gè)方面，一是通過(guò)“介電損耗” (或稱(chēng)為“介電加熱”）。具有永久偶極的分子在 2450MHz 的電磁場(chǎng)中所能產(chǎn)生的共振頻率高達(dá) 109 次 /s，使分子超高速旋轉(zhuǎn)，平均動(dòng)能迅速增加，從而導(dǎo)致溫度升高；二是通過(guò)離子傳導(dǎo)。離子化的物質(zhì)在超高頻電磁場(chǎng)中以超高速運(yùn)動(dòng)，因摩擦而產(chǎn)生熱效應(yīng)。熱效應(yīng)的強(qiáng)弱取決于離子的大小、電荷的多少、傳導(dǎo)性能及溶劑的相互作用等。一般來(lái)講，具有較大介電常數(shù)的化合物東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 4 如水、乙醇等，在微波輻射作用下會(huì)迅速被加熱，而極性小的化合物、無(wú)靜偶極的化合物（如二氧化碳和四氯化碳等）以及高度結(jié)晶的物質(zhì)，對(duì)微波輻射能量的吸收性能很差，不易被加熱 。微波處理這種方法是 適用于對(duì)熱穩(wěn)定的產(chǎn)物，如寡糖、多糖、核酸、 生物堿、黃酮、苷類(lèi)等中藥成分。用此法可以大大 提高提取收率，縮短提取時(shí)間，的特性和品質(zhì)。本法已經(jīng)在生物堿類(lèi)、有機(jī)酸類(lèi)的提取中得到應(yīng)用。 影響 中藥 提取的因素 由于中藥原料品種繁多，其組織和成分又極其復(fù)雜，造成多個(gè)因素影響中藥提取過(guò)程中的效率。概括起來(lái)包括：被提取物質(zhì)的理化性質(zhì)，預(yù)處理方法，提取條件等。 被提取物質(zhì)的理化性質(zhì) 被提取物質(zhì)的理化性質(zhì)包括原料結(jié)構(gòu)和原料的化學(xué)性質(zhì)。原料結(jié)構(gòu)：提取溶媒通過(guò)多孔的細(xì)胞壁進(jìn)行提取時(shí)，溶媒和以分子狀態(tài)散于溶媒中的化學(xué)成分很容易通過(guò)薄膜細(xì)胞膜溶出。原料的化學(xué)性質(zhì)：由于擴(kuò)散系數(shù)與擴(kuò)散物質(zhì)的分子半徑成反比，因此 在提取過(guò)程中，原料中可溶性化學(xué)成分分子的半徑大小不同，其擴(kuò)散速度也必然不同。在溶解度相同情況下，分子小的化學(xué)成分先溶解，先擴(kuò)散；大分子成分則后溶解，后擴(kuò)散。擴(kuò)散的條件還在于其溶解度的大小 [1517]。易溶性的化學(xué)成分，即使分子大也能盡先擴(kuò)散。 預(yù)處理方法 (1)粉碎 粉碎是用機(jī)械方法把物料制成適當(dāng)程度的碎塊或細(xì)粉的操作過(guò)程。多數(shù)中藥材是植物或動(dòng)物性的生藥，這些生藥的細(xì)胞組織很緊密，細(xì)胞壁也很厚，使溶劑不易滲透或擴(kuò)散，有效成分或該溶媒中的可溶物很難被浸出來(lái)。中藥材粉碎是為了增加藥材的表面積，使中藥 材中的有效成分更易浸出，提高浸出速度。但是粉碎的程度也有影響，粒度過(guò)小，也會(huì)產(chǎn)生負(fù)面作用。粉碎度的選擇與浸取的方法與設(shè)備，浸出溶劑，藥材的種類(lèi)，組成成分等有關(guān)。 (2)預(yù)浸泡 中藥材的待加工狀態(tài)多數(shù)是干燥狀態(tài)，在正式浸取前予以適當(dāng)?shù)慕?，吸收溶媒，使之組織浸潤(rùn)膨脹，將有利于浸取時(shí)溶質(zhì)的加速溶解和擴(kuò)散。因?yàn)榻r(shí)大多數(shù)情況下溫度較高，如果中藥材原料直接與熱溶媒接觸，會(huì)使表面的蛋白質(zhì)層受熱凝固，從而妨礙后續(xù)溶媒對(duì)細(xì)胞組織的滲透浸潤(rùn)，因此用冷溶媒浸泡待提取原料將會(huì)避免這一弊端。 提取條件 (1)提取液的 pH 值 在中藥材浸提過(guò)程中，往往根據(jù)需要調(diào)整浸取溶劑的 pH 值，以利于某些有效成分的提取，增加制劑的穩(wěn)定性。如用酸性溶媒提取有機(jī)酸，用堿性溶媒提取皂苷等。常用的輔助劑有酸、堿、酶及表面活性劑等。浸提溶劑中加堿的目的是增加有機(jī)酸、皂苷、黃酮、葸醌和某些酚性成分的溶解度和穩(wěn)定性。例如在浸提甘草時(shí)加入少許氨水，能使甘草酸形成可溶性銨鹽，保證甘草酸的完全浸出。常用的堿為氫氧化銨（氨水），因?yàn)樗侨鯄A，對(duì)成分的破壞較弱，易于控制其用量，且加熱后即可除去，不產(chǎn)生殘留。有時(shí)也選用碳 酸鈣、氫氧化鈣、碳酸鈉等。 浸提溶劑中加 酸的主要目的：一是使有機(jī)酸游離，便于用有機(jī)溶劑浸提，除去酸不溶性雜質(zhì)等；二是促進(jìn)生物堿的浸出，提高部分生物堿的穩(wěn)定性。常用的酸有硫酸、鹽酸、醋酸、酒石酸等。通常使用 10％ 以下的稀酸操作，維持需要的 pH 值，否則會(huì)導(dǎo)致成分的破壞或水解。文獻(xiàn)表明 [8]，在弱酸性條件下，咖啡酸和鞣酸較易合成為綠原酸。 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 5 (2)提取溫度 溶質(zhì)在溶劑中的溶解速度及溶解度隨溫度升高而增加，擴(kuò)散系數(shù)亦隨溫度升高而增加，故隨溫度的升高提取速度和提取收率均有提高。同時(shí)隨溫度的升高，雜質(zhì)混入增多，熱敏性組分可能被分解破壞，易揮發(fā)性組分損失加大。提 取操作時(shí)對(duì)溫度要進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂啤? (3)提取時(shí)間 被浸出物質(zhì)在不同的浸出時(shí)間內(nèi)其浸出量是不同的。開(kāi)始是由于藥材內(nèi)部和浸出溶劑之間的濃度差比較大，擴(kuò)散速度快、浸出速度也較快。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，濃度差趨于縮小，浸出速度逐漸降低，最終達(dá)到擴(kuò)散平衡狀態(tài)。一方面浸出時(shí)間越長(zhǎng)，則浸出物的浸出越充分，越徹底，從表面看似乎是有利的，另一方面，當(dāng)藥材中被浸出物的含量降低到一定程度后仍然延長(zhǎng)浸取過(guò)程，則此后實(shí)際得到的有效物質(zhì)是極少的，反而使各方面消耗增加，設(shè)備利用率降低。有效成分長(zhǎng)時(shí)間受熱會(huì)導(dǎo)致生物活性的破壞，大量雜質(zhì)成分溶出， 結(jié)果得不償失。因此浸出時(shí)間要控制適當(dāng)，要根據(jù)具體情況而有所增減 [1820]。 (4)溶媒的選擇 溶媒的性質(zhì)不同，對(duì)各種化學(xué)成分的溶解性不同，提取出的化學(xué)成分也不一樣，因此，選擇合適的提取溶媒，與提取效果及針劑質(zhì)量關(guān)系密切。理想的提取溶媒應(yīng)符合下列條件：能最大量的提取中草藥的有效成分，而不提取或極少量提取雜質(zhì)；性質(zhì)穩(wěn)定，不應(yīng)與有效成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；廉價(jià)易得，或可以回收；使用方便，操作安全。目前在配制中藥針劑中，常用水和乙醇作提取溶媒。 (5)溶媒用量與提取次數(shù) 溶媒選定后，溶媒用量和提取次數(shù)對(duì)提取效果也有很 大影響，對(duì)浸取物的質(zhì)量和收率以及能耗有極大影響。在中藥浸出生產(chǎn)過(guò)程中，要用最少量的溶劑，得到最高的浸出藥量。通過(guò)固定藥液量控制加水量，即藥液量＝加水量 方藥總吸水量 蒸發(fā)量，所以只要解決方藥總吸水量和蒸發(fā)量再由固定的煎藥液量，就可得出提取時(shí)的加水量，首次提取時(shí)的藥液量應(yīng)大于有效溶質(zhì)溶解所需的溶媒量。對(duì)于具體的提取設(shè)備，單位時(shí)間的水蒸發(fā)量是可知的，單位方藥飲片的吸水量也可通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定 [2122]。顯然，在定量溶媒的情況下，多次提取較一次提取可提高浸出率。但不適當(dāng)?shù)卦黾哟螖?shù)對(duì)生產(chǎn)又將增加能耗，而且溶媒用量和提 取次數(shù)還受藥材性質(zhì)和狀態(tài)的影響。 研究目的與研究?jī)?nèi)容 針對(duì) 金銀花中綠原酸 的現(xiàn)行提取工藝及單方提取的弊端，本課題 將在天然產(chǎn)物提取方面具有被提取活性物質(zhì)不被破壞、快速高效的微波新型提取技術(shù)應(yīng)用于金銀花中綠原酸的提取研究 ， 著重探討了 微波功率、 微波 輻射時(shí)間 、 乙醇濃度 、 料液比等因素 對(duì)金銀花中的綠原酸提取率的影響 ，確定了最佳提取 工藝 。 東北林業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文 6 2 實(shí)驗(yàn)部分 實(shí)驗(yàn) 藥品 金銀花花蕾干制品 （ 海 暉 大藥房 ） 綠原酸對(duì)照品（ 中國(guó)藥品生物制品鑒定所 ） 無(wú)水乙醇 （ AR） 無(wú)水碳酸鈉（ AR） 38%鹽酸溶液 實(shí)驗(yàn)儀器 儀器名稱(chēng) 規(guī)格及型號(hào) 生產(chǎn)廠家 高速萬(wàn)能 粉碎機(jī) FW10 天津市泰斯特儀器有限公司 實(shí)驗(yàn)專(zhuān)用微波爐 NJL073 南京杰全微波爐設(shè)備有限公司 低速臺(tái)式自動(dòng)平衡離心機(jī) DT52 北京時(shí)代北利離心機(jī)有限公司 雙光速紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) TU1901 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司 安捷倫 高效 液相色譜儀 Agilent 1100 江蘇舜星科技有限公司 萬(wàn)分之一分析天平 BT224S 賽多利斯科學(xué)儀器 有限公司 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 本課題 采 用正交試驗(yàn)法 ，以微波乙醇輔助提取法 對(duì)金銀花中的綠原酸進(jìn)行提取， 探索金銀花中綠原酸的最佳提取條件。 實(shí)驗(yàn)流程圖設(shè)計(jì) 圖 21