大黄中游离蒽醌类成分提取工艺的优化

摘要：目的研究二氯甲烷回流提取大黄中游离蒽醌类成分的方案，优选最佳工艺条件。方法以分离得到大黄酸、大黄素、芦荟大黄素收率为评价指标，采用L9(34)正交设计法，以提取时间、硫酸浓度及用量为考察因素，筛选最佳工艺条件。结果提取大黄素的最佳工艺条件是大黄粗粉100 g，回流提取2.5 h，硫酸浓度20 %，用量150 mL。结论此实验方案能提取出大黄酸、大黄素、芦荟大黄素，同时降低了毒性和成本，适用于实验室提取大黄中游离蒽醌类成分。

关键词：大黄；蒽醌；二氯甲烷；正交试验

中图分类号：R284.2文献标识码：A文章编号：1672-979X(2008)09-0022-03

Optimization of Extraction Technology of Free Anthraquinones from Rheum

YAN Chun-yan1, WU Li-mei1, ZHOU Ye1, Lü Hua-chong1, ZHANG De-zhi1, YU Rong-min2*

(1. College of Pharmacy, Guangdong Pharmaceutical University, Guangzhou 510006, China; 2. College of Pharmacy, Jinan University, Guangzhou 510632, China)

Abstract：Objective To study the optimum extraction technology of free anthraquinones from Rheum by thermal reflux with dichloromethane. Methods The L9(34) orthogonal table was employed to optimize the extraction technology with the yields of rhein, archen and aloe-emodin as evaluation indexes. The influence factors including extraction time, the amount and concentration of sulfuric acid was investigated. Results The optimum extraction conditions for archen were as follows: Rheum powder 100 g, reflux for 2.5 h, 150 mL sulfuric acid of 20 %. Conclusion Rhein, archen and aloe-emodin can be successfully extracted by this method and the cost and toxicity in extraction process both are reduced, so this method can be used for the extraction of anthraquinones from Rheum in laboratory.

Key words：Rheum; anthraquinone; dichloromethane; orthogonal test

药用大黄为蓼科植物掌叶大黄（Rheum palmtum L.）、大黄（R. officinale Baill）及唐古特大黄（R. tangutium Maxim.et Regll）的根茎及根，味苦，性寒，具有泻热通肠、凉血解毒、逐瘀通经等功效[1]。其主要有效成分为大黄酸、大黄素、芦荟大黄素、大黄酚和大黄素甲醚等蒽醌类化合物，其中大部分为结合型蒽醌，少量为游离蒽醌。由于结合型蒽醌类化合物的苷元具有酚羟基，故呈弱酸性，能溶于水、乙醇、碳酸氢钠溶液，但在有机溶剂中的溶解度很小。游离蒽醌易溶于氯仿、乙醚等有机溶剂而不溶于水[2]。目前提取分离大黄蒽醌类衍生物使用最多的方法是酸水解、三氯甲烷提取及pH梯度提取的系统分离方法[3]。由于三氯甲烷毒性较大，易致肝损伤[4]，因此，本实验用毒性相对较小的二氯甲烷提取，现将结果报道如下。

1药材与仪器

1.1药材

大黄（产地四川，批号070820，广州致信中药饮片公司，符合《中华人民共和国药典》2005版中药饮片炮制规范）；硅胶HF254（分析纯，青岛海洋化工公司）；二氯甲烷（分析纯，天津永大化学试剂开发中心）；水系蒸馏水；其它试剂为分析纯；大黄酸、大黄素和芦荟大黄素对照品（中国药品生物制品检定所）。

1.2仪器

SHZ-D(III)型循环水式真空泵（巩义子华仪器责任公司）；JA1203N型电子天平（上海精密科学仪器公司）；DFY-200型粉碎机（温岭大德中药粉碎厂）；TC-15型套式恒温器（海宁新华医疗器械厂）；ZF-90型暗箱式紫外透射仪（上海顾村电光仪器厂）。

2实验方法[5-7]

2.1提取

取大黄粗粉100 g 9份，根据因素水平表（表1）和正交试验安排表（表2）加入一定浓度和体积的硫酸，充分搅拌润湿后加入二氯甲烷500 mL混匀，在微沸状态下加热回流提取，稍冷后抽滤，滤液转入分液漏斗中，用蒸馏水100 mL洗涤2次，得大黄总提取液。

2.2分离与纯化

2.2.1大黄酸的分离与纯化将总提取液移至分液漏斗中，加入pH 8（柠檬酸/磷酸氢二钠）缓冲液150 mL提取1次，放出二氯甲烷层，用浓盐酸将碱水层酸化至pH 3，静置，沉淀析出完全后抽滤。样品用冰醋酸重结晶，得产品I。

2.2.2大黄素的分离与纯化上述二氯甲烷层中加入pH 9.9（碳酸钠/碳酸氢钠）缓冲液300 mL提取1次，碱水层酸化至pH 3，静置，沉淀干燥后，用丙酮重结晶，得橙色大针晶Ⅱ。

2.2.3芦荟大黄素的分离与纯化将上述二氯甲烷层用pH 13（5 % Na2CO3 ∶5 % NaOH为9∶ 1）碱液540 mL提取1次，碱水层酸化至pH 3，静置，析出沉淀，用乙酸乙酯重结晶数次，得产品III。

2.3收率

计算公式：收率（%）=（沉淀质量/样品质量）×100 %

3结果

3.1正交设计结果

3.2方差分析

结果见表3～5。

3.3结果

由表2～5可见，硫酸用量、提取时间和硫酸浓度对大黄游离蒽醌类成分均有显著影响。基于控制提取的时间，最终确定实验方案为A1B3C2，即大黄粗粉100 g，回流提取2.5 h，硫酸浓度20 %，用量150 mL。

3.4薄层色谱鉴定[8-10]

产物I～III的对照品和1～9号样品溶液分别点样于自制硅胶HF254薄层板上，在正已烷-乙酸乙酯-甲酸（30∶10∶0.5）系统中展开，结果见图1。

供试品色谱中，在与对照品色谱相应位置上显示相同颜色的斑点，推断化合物I～III分别为大黄酸、大黄素、芦荟大黄素。

4验证实验

采用上述确定的最佳工艺条件，分别以二氯甲烷、三氯甲烷为提取溶剂，各进行3批验证实验，各组分的平均收率见表6。

5讨论

本实验结果表明，以二氯甲烷代替三氯甲烷可行。虽然前者收率略低于后者，但由于二氯甲烷毒性低于三氯甲烷，本实验方案更有利于实验人员和实验准备人员的身体健康。但是本实验只做了初步研究，我们将进一步研究提高收率的问题，如优化缓冲液的溶液与用量、提取次数等。

水洗或提取过程中应尽量避免乳化，因此只能少次轻摇。一旦出现乳化，可用搅拌、加入无机盐等方法破乳。

参考文献

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