姜黄中总姜黄素的提取工艺研究（可编辑）

1、 湖北中医学院硕士学位论文姜黄中总姜黄素的提取工艺研究姓名:刘新桥申请学位级别:硕士专业:中药学指导教师:陈科力20040101中文摘要姜黄为姜科植物姜黄的干燥根茎,其性温,味辛、苦,入脾、肝经,具有破血行气,通经止痛之功效。现代研究表明其主要有效部位总姜黄素有抗病毒、抗炎、抗肿瘤、抗氧化等诸多功效。本文对姜黄药材中总姜黄素的各种提取纯化方法进行了较深入的实验研究,采用可见一紫外分光光度法测定提取物中总姜黄素的含量,以总姜黄素的含量和转移率为指标,比较了各法的优缺点,并研究了大孔树脂法提取纯化总姜黄素的最佳工艺。水杨酸钠法:用水杨酸钠溶液浸提姜黄粗粉,提取液用水稀释后产生沉淀,取沉淀干燥后乙醇

2、溶解,过滤,回收乙醇得总姜黄素产品,实验中考察了不同药材,不同收集沉淀的方法对产品质量的影响,结果发现水杨酸钠法所得总姜黄素%。的纯度最高可达.%,但转移率低于酸碱法:通过比较考察直接用碱提酸沉法提取.总姜黄素和先用醇提再用酸碱处理的方法提取总姜黄素对所得产品的质量的影响,结果发现酸碱法所得总姜黄素的纯度最高可达.%,但转移率低于%。活性炭法:采用乙醇提取,提取液过活性炭柱的方法,考察了活性炭法提取纯化总姜黄素的可行性,结果发现,活性炭对总姜黄素吸附能力太强,不易洗脱。大孔树脂法:呆用乙醇提取,药液过大孔树脂除杂的方法制备总姜羹素,实验中通过比较优选了大孔树脂的类型和吸附条件,通过泄漏曲线确定

3、了最佳上样量,通过洗脱曲线和正交实验优选了最佳洗脱条件,其最佳工艺为以%的含醇量,.%的助剂用量,/倍的大孔树脂体积/的流速为上样条件,上样量为. 总姜黄素/大孔树脂,洗脱条件为%乙醇,倍大孔树脂体积的乙醇用量,/ 倍的大孔树脂体积/的流速。综上所述,通过研究发现大孔树脂法是较好的纯化总姜黄素的方法,其所得产品性状良好,纯度可达%以上,总转移率不低于。关键词:大孔吸附树脂;总姜黄素;水杨酸钠;活性炭;提取工艺. , . . ?,?,: , 、地 , .,%. %.:.%, % : . ,、 . :.% . %、 / /, %、./., /.%。:; ;前 言姜黄为姜科植物姜黄的干燥根茎,在世界

4、范围内广泛分布,我国四川、福建广东、广西、云南、江西等省广为载培。其性温,味辛、苦,入脾、肝经,具有破血行气,通经止痛之功效。主要用于胸胁刺痛,闭经,风湿肩臂疼痛,跌打肿痛等证的治疗。现代研究表明其主要有效成分总姜黄素有抗病毒、抗炎、抗肿瘤、抗氧化、减轻药物毒性等诸多功效,具有广泛的应用前景,适合用于开发现代中药新剖剂。现代中药新药的主要标志是“安全、高效、可控、稳定”,为了达到这一要求,提取纯化工艺和质量控制是关键,而传统制药工艺和质量控制无法摆脱产品“粗,大、黑”的问题,所以必须在继承和发扬中医药优势和特色的基础上,积极采用现代科学技术的方法和手段,借鉴国际通行的医药标准和规范进行研究,促

5、进中药现代化的发展,开发出成分明确,疗效可靠的产品。本课题研究的姜黄所含化学成分复杂,主要有总姜黄素、挥发油、树脂、脂肪酸、酸性多糖、蛋白质、氨基酸等,其中总姜黄素类成分是其主要有效成分,其光稳定性差,在碱水中易分解,提取纯化较为困难。本研究积极采用新技术、新工艺对各种提取纯化方法进行了较深入的实验研究,比较了各法的优缺点,井研究了大孔树脂法提取纯化总姜黄素的最佳工艺,为进一步将姜黄开发为现代新药制剂奠定了基础。一、文献综述.姜黄的化学成分姜黄为姜科植物姜黄的干燥根茎,主产于日本、非洲、美国、中国等地。味辛、苦,具有破血行气,通经止痛等功效。姜黄所含的主要成分总姜黄素可药用,也可用作着色剂、试

6、剂及防腐荆等。姜黄所含化学成分复杂,主要有总姜黄素类、挥发油类、树脂类、脂肪酸类、酸性多糖、淀粉、纤维素、蛋白质、氨基酸、单糖、菜油甾醇、豆甾醇.胆甾醇及微量元素等“。总姜黄素是主要有效成分,它是一类天然线性二芳基庚酮类化合物,自年确定结构以来,至今已分离鉴定出个该类成分“其中以姜黄素,去甲氧基姜黄素、双去甲氧基姜黄素?最为常见,研究最为深入。因此许多学者将这三种化合物统称为总姜黄素或姜黄素类。挥发油类组分极其复杂,主发包括一蒎烯、一蒎烯、柠檬烯、桉叶素、松油烯、松油醇、芳樟醇、樟脑、龙脑、丁香烯、莪术醇、莪术酮、姜黄烯、芳姜黄烯、姜烯,姜黄酮,芳姜黄酮、吉马酮等成分。其中以姜黄烯、芳姜黄烯、

7、姜烯、芳姜黄酮含量较多”。酸性多糖主要有姜黄多糖、?。.总姜黄素的理化性质总姜黄素主要由姜黄素.去甲氧基姜黄素.双去甲氧基姜黄素组成,其结构式如下:, 总姜黄素一般为橙黄色结品性粉末,具有特殊的芳香味,稍苦,呈弱酸性,有黄色荧光。难溶于水,易溶于冰醋酸,溶于硫酸呈红色,能溶于乙醇.丙二醇乙酸乙酯,碱水,微溶于醚呈绿色荧光,总姜黄素的紫外吸收情况见表.“及表.”表.总姜黄素的紫外吸收最大吸收波长。 比吸光度名称 熔点.? 姜黄素.? 去甲氧基姜黄素?双去甲氧基姜黄素?:表.不同溶剂的姜黄素溶液的最大吸收波长值对总姜黄素水溶液及乙醇溶液颜色有较大影响,在时,其水溶液为亮黄色,.时变为红色,时有沉淀

8、;总姜黄素的乙醇溶液在时为黄色,时有沉淀,时逐渐变为红色总姜黄素的热稳定性较好。但光稳定性差,见光易分解,在光照下逐渐褪色,且见碱易分解,在不同值条件下稳定性规律见表.“,各种金属离子对其稳定性也有较大影响:“、“、”、使总姜黄素水溶液不稳定,“使溶液产生沉淀,”可氧化破坏姜黄素分子中的双键,并且可与苯环上的酚羟基作用,形成化合物而改变其性质。表.总姜黄素在不同值条件下的半衰期半衰期姜黄素 去甲氧基姜黄素 双去甲氧基姜黄素. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .。. . . .总姜黄素的提取分离工艺目前已报道了很多总姜黄素的提取纯化

9、方法,主要包括以下几种.酸碱法周显荣等将姜黄药材粗粉用碱水煮沸提取,提取液加酸沉淀得总姜黄素,优选最佳提取的条件为.,姜黄素的提取率可达?%,精制后纯度可达%以上”;中国专利报道将姜黄粗粉用乙醇浸提,滤液回收溶剂,将所得油树脂用左右的碱水萃取,所得上清液酸化,浓缩,得粗产品,再用酸碱重结晶可得纯度达%以上的总姜黄素“;张连磊用水蒸汽蒸馏提取出挥发姜黄根茎性成分,残渣用乙醇、石油醚处理,得到的粗品经酸碱纯化,每得到姜黄色素“;王贤纯等用乙醇回流法提取姜黄,所得浸膏用酸碱处理,利用正交试验法筛选出了酸碱处理的最佳条件”“。.有机溶剂法美国专利 报道将姜黄用适当有机溶剂提取,提取物溶于含水极性溶剂,

10、加入过量的非极性溶剂,搅拌后放置得到沉淀,将沉淀物加至丙酮、乙醇或它们的混合物中使之重结晶?;美国专利 报道用水杨酸钠溶液提./的水杨酸钠溶液取总姜黄素:将过目筛的姜黄粗粉加入到中,搅拌小时,过滤,滤液加 水稀释,所得沉淀干燥得纯度为.%的总姜黄素,转移率为.%”;熊国华采用水作莘取剂,添加少量的萃取助剂成功地从姜黄根茎中提取了总姜黄素,其中对姜黄根茎的重量收率稳定在%以上,并提出了最佳工艺条件:温度 ,萃取时间? ,萃取体积,萃取助剂浓度%?;王贤纯等用乙醇循环法提取姜黄素,结果表明,由于姜黄素的分子结构,使得它在水及亲水性较强的的有机溶剂中都有一定的溶解%乙醇度,所以浓度稍低的乙醇反而比浓

11、度高的乙醇更易获得较好的效果,用效果最好,循环法能始终保持较好的浓度差,因此,该法的提取效果是普通静止浸提法的两倍“”;秦炜等采用 %乙醇对姜黄粉末进行浸提,以索氏提取法浸出量为标准,比较了循环提取、加热提取、机械搅拌提取、和超声提取溶剂中浸提物浓度随时问的变化,结果表明,超声提取能明显提高传质速率,缩短提取时间,这是由于超声场下的湍动效应、界面效应和聚能效应可以改变一般浸提中原有热力学平衡条件,保证强化分离过程而不破坏提取物的结构,提高姜黄素的浸出率“”;黄小泳采用有机溶剂从姜黄根茎中同时萃取姜黄色素、姜黄油及姜黄树脂,提出了最佳条件:乙醇用量为药材量倍,萃取级数为两级,萃取温度为常温,从浸

12、膏中分离姜黄油时,石油醚用量为浸膏的倍,选用混合溶剂萃取姜黄树脂时溶剂用量为浸膏的倍,但分离树脂十分困难“;薛瑞等针对姜黄色素与姜黄树脂难分离的弊病,配置了多种有机试剂,寻找出一种对上述两者有较大溶解度差异的特殊溶剂,将醇提浓缩膏经特殊溶剂处理,正交试验找出最佳工艺条件,醇提膏/特殊溶剂为:,萃取温度为,萃取时间为小时,食盐用量为%,收率为.%“”。.超临界流体萃取法日本专利文献公开特许公报报道:首先在超临界状态下从姜黄药粉中提取挥发油成分,保持:的通入量/,压强?/,减压条件下一挥发复合物被转入另一容器,残渣部分用乙醇一水提取,姜黄素被转化成一种水溶性的混合物?。.色谱法王贤纯用%乙醇提取姜

13、黄药材,提取液直接过活性炭柱后测得活性炭对总姜黄素的吸附率为%,分别用碱性水、碱性乙醇、碱性丙酮洗脱吸附的总姜黄素,发现碱性丙酮明显优于其它两种溶液荆,洗脱液浓缩干燥得总姜黄素,色素%“”;袁翠美等以广西产姜黄为原料,用石油醚提去挥发油,再产品纯度.用有机溶剂浸提,所得粗品用柱层析法精制,其对分离工艺进行了研究,探训了不同溶剂、时间、及温度对浸提工艺的影响,以着色力为衡量标准,其浸提能力排列如下,乙酸乙酯二氯甲烷丙酮氯仿乙醇四氢呋哺苯甲醇,乙酸乙酯为最佳浸提溶剂,热回流效果不如冷浸,姜黄色素的精制采用柱色谱法,将漫提所得粗产品用硅胶拌样,石油醚装柱,采用混合溶剂洗脱,洗脱液回收溶剂,得到着色力

14、达到%以上的产品“”;张智渊采用%乙醇提取姜黄药材,提取物用快速吸附柱层析分离,以,、,和的混合洛液比例为:.为洗脱剂,分离得到了姜黄中姜黄素类化合物的三种主要成分的结晶。其中姜黄素与去甲氧基姜黄素的分离度和去甲氧基姜黄素与去二甲氧基姜黄素的分离度分别为.和,?.总姜黄素的含量测定方法.薄层扫描法于留荣以高效硅胶为层析板,周氯仿一甲醇一甲酸:.溶荆系统展开,用双波长薄层色谱扫描仪,测定波长为,参比波长为,测定了粤产姜黄中姜黄素的含量为.%,%.%。”;何顺志等在硅胶薄板上以正丁醇一%氨水一无水乙醇:为展开荆测定了国产姜黄属种植物根茎中姜黄素的含量。回收率.一.%,%.%一.%?;李吉来报道了以

15、甲苯一乙酸乙酯一冰乙酸:的溶荆系统为展开荆,薄层扫描测定姜黄中总姜黄素的方法。”;此外,李吉来还介绍了如意金黄散中姜黄素的可见、紫外,荧光的薄层扫描测定法”。.高效液相色谱法不锈钢一高效液相色谱仪,固定相为?赵德永等用柱,流动相为四氢呋喃一水一冰醋酸:,检测波长为,以萘为内标,测定姜黄素的含量,加样回收率为.%,%为.%”“;浅川直树等采用,柱,乙腈一水一醋酸:岛津型高效液相色谱仪,为流动相,检测波长,以苯酸苄酯为内标物,可以大大提高测定的重现性捡测器,回定相采用”:用分光光度计和电化学柱,检测姜黄粉末中的姜黄素,并比较了两种检测器的性能“;?柱。以乙腩一水含.%的冰醋酸杨企铮等采用美国:洗脱

16、,分离测定了市售姜黄色素中的姜黄素的含量,姜黄素达基线分离。,可见一紫外分光光度法处测定了姜黄醇提物及其制剂中黄燕芬等用型分光光度计在总姜黄素的含量,该法操作简便相关性好,重现性.%,加样回收率.%”;陈建民等采用紫外可见分光光度法在处测定了姜黄属植物根茎和块根中姜黄素类化合物的含量“”。.总姜黄素的药理作用.抗肿瘸作用等研究表明,姜黄素可以阻止直肠瘤细胞的错配修复,可以阻碍致瘤因素的侵袭,姜黄索通过抑制细胞色素酶的活性和提高答胱苷肽转化酶来达到其抗瘤作用”;等研究表明,姜黄素能抑制细胞增生,诱导细胞凋亡,抑制血管生成,将人前列腺瘤 细胞接种于小鼠,实验组给予混有%姜黄素的食物至少星期以上,结

17、果表明实验组较对照组存活率有显著性差异”;研究发现三种天然的姜黄素类化合物 ,具有抗诱变、抗增生的活性,为诱变荆及巴豆油诱导的肿瘤增生的潜在的抑制剂”; 的研究结果表明,姜黄素对诱导的大鼠结肠癌有很好的化学保护作用“”;等研究发现姜黄素类包括姜黄紊、去甲氧基姜黄素、二去甲氧基姜黄素、四氢姜黄素均不同程度的抑制诱导的肿瘤的发生“;等人研究表明姜黄素能抑制中国仓鼠卵巢细胞的生长.并对淋巴细胞和淋巴瘤细胞有细胞毒作用,在同一试验研究中给动物腹腔注射脂质体包裹的姜黄制剂,它可以抑制已注射淋巴瘤细胞的小鼠之肿瘤形成及增加小鼠的成活率”;许建华等报道体外姜黄素对,/细胞均有明显杀伤作用,并研究了姜黄素对小

18、鼠移植瘤的实验性治疗作用,结果表明姜黄素能明显抑制小鼠黑色素瘤 的生长,而且对 肺转移有显著的抑制作用”“;等研究了姜黄素对苯并芘诱导体外小鼠肝细胞所产生的损伤的影响,结果表明姜黄素对该诱导产生抑制作用,并具有剂量依赖关系”。.抗炎作用等报道口服姜黄素对角叉菜胶诱发的大、小鼠急性炎症有效,但摘除大鼠双侧肾上腺后其抗炎效果明显下降,故认为皮质激素参与了姜黄素的抗炎作用”;等人研究表明眼色素层炎患者侧口服姜黄素无一例病人有不良反应,年复发率为 %,姜黄素的最大特点在于给药过程中没有出现任何不良反应“”;等人研究表明当老鼠用萘处理后,与对照组比较,口服.%/姜黄素添加食物的老鼠明显减轻晶状体的浑浊度

19、”;等采用角又菜胶局部注射致大鼠急性足跖水肿实验.研究了姜黄提取物的抗炎活性,发现腹腔注射小时后,水提取物抗炎活性为./”;等对 例已确诊为类风湿性关节炎的患者做短期、双盲、交叉临床研究,结果表明, /剂量姜黄素口服能改善患者展僵症状,延长步行对问,减轻关节肿胀”。.抗氧化作用许实波等以脂质过氧化产生的丙二醛为监测指标,对姜黄素的抗氧化作用进行研究,发现姜黄素对小鼠脑,心、肝、肾、脾等重要脏器都具有非常明显的抗氧化作用”;等首次证实姜黄根粗粉中的姜黄索,羟基桂皮酰甲烷、二和一一羟基桂皮酰甲烷具有很强的抗氧化作用,其中以姜黄素最强“;等报道了姜黄素分子中,酮基团是重要的抗氧化特性结构,他们认为姜

20、黄素和通过,二酮基团形成:复合物,产生抗氧化活性,还认为姜黄素除了抗氧化活性外,还有一重要作用即抑制催亿的脂质过氧化”“;等人研究表明姜黄素在氧化酶诱导的人皮肤细胞体外实验中,对人皮肤角细胞对:,有显著性保护作用“”,.减轻药物毒性等研究表明姜黄素可显著减轻阿霉素所致的肾损害,姜黄素对抗阿霉素所致的肾毒性通过增强抗氧化活性和提高肾脏谷胱甘肽浓度和提高谷胱甘肽抗氧化活性”。.降脂作用何高琴等研究姜黄索对实验性高脂血症大鼠血浆、主动脉和肝脏脂质含量以及血小板聚集功能和纤维蛋白溶解活性的影响,结果表明姜黄素有降血浆和主动脉中。妲回醇和甘油三酯的作用“”;沃兴德等研究表明姜黄素可以促进脂蛋白的代谢而达

21、到降脂、减肥、抗动脉粥样硬化的作用二、总姜黄素含量测定方法的确立.材料与方法.材料:可见一紫外分光光度计型电子分析天平姜黄素对照品购自中国生物制品药品检定所、甲醇分析纯,上海振兴化工一厂五氧化二磷分析纯,天津市化学试剂六厂姜黄产地四川,经鉴定为姜黄.的干燥根茎。.方法.检测条件采用可见一紫外分光光度法,在处测定总姜黄素的含量“,作为筛选工艺时测定总姜黄素含量的方法。.对照品溶液的制备精密称取用五氧化二磷真空干燥小时的姜黄素对照品.,置棕色容量瓶中,加甲醇溶解并定容至,摇匀即得。.标准曲线的绘制量取对照品溶液.、.、.、.、.分别置于 棕色容量瓶中,用甲醇稀释至刻度摇匀,编号为、,在处测吸光度,

22、以吸光度为纵座标,浓度为横座标,绘制标准曲线,并考察线性关系、线性范围。.药材的含量测定.、精密称取过目筛的姜黄药材三份质量分别为.、.培,置于容量瓶中,加甲醇超声处理,用甲醇稀释至刻度,摇匀,静置过液,取上清液.,置容量瓶中,甲醇稀释至刻度,播匀,编号为、,在处测吸光度,标准曲线法计算含量。.加样回收试验、.、精密称取已知含量.%的药材粉末份,备份质量为.、。,分别加入姜黄素标准品.、.、.、,、. ,依.方法制备供试品溶液,编号为、,在处测吸光度,标准曲线法计算含量.计算回收率。.结呆.标准曲线标准曲线如图.所示,回归方程为. ,相关系数.。总姜黄素浓度在./范围内与吸光度呈良好线性关系。

23、所测吸光度数据见表.图.标准曲线表.标准曲线数据.药材中总姜黄素的含量药材中总姜黄素的含量测定结果见表.。表.药材中总姜黄素的含量测定实验结果药材量吸光度样品含实测量加标量回收率平均值编号”% % %量 三、水杨酸钠法提取纯化总姜黄素的研究.材料与方法.材料型低速离心沉淀机,深圳市沙头角国华仪器厂水杨酸钠分析纯,天津市化学试剂公司分公司乙醇分析纯,上海振兴化工一厂.姜黄四川产及购自武汉市药材公司两种,经鉴定为姜黄的干燥根茎。.方法用水杨酸钠溶液浸提姜黄粗粉,提取液用水稀释后产生沉淀,取沉淀干燥后乙醇洛解,过滤,滤液回收乙醇干燥得总姜黄素产品,流程图见图.。实验中通过比较实验考察了不同药材,不同

24、收集沉淀的方法对产品纯度的影响,以考察水杨酸钠法提取纯化总姜黄素的可行性。姜黄粗粉水杨 溶液浸提,过滤不断提取液加水取沉沉淀 乙醇 过滤,回收乙醇,干燥.总姜黄素产品图.水杨酸钠法提取纯化总姜黄素流程图.不同收集沉淀方法对产品质量的影响:取购自武汉市药材公司的姜黄,研磨过目筛,取,加入浓度为./的水杨酸钠溶液,在下搅拌小时后,层纱布过滤,滤液用,倾去上清液,得沉淀,倍量水稀释,所得药液等分成三份,一份自然沉降将所得沉淀用水洗至中性后于干燥得粗产品。再将其溶于热乙醇,滤干燥得产品;一份离心转/分,得过,滤液回收乙醇,沉淀,同法纯化得产品;另一份用水饱和的正丁醇萃取,将所得萃取液回收正棕色容量,置

25、丁醇,得粗产品。精密称取总姜黄素产品,粉末各棕色容量瓶中,甲醇稀释至刻瓶中,甲醇溶解并定容至,吸取.置处测吸光度。标准曲线法计算总姜黄素含量。度,摇匀,在.不同产地药材对产品质量的影响:取四川产姜黄,按.方法提取,用自然沉降法收集沉淀,所得沉淀再按.方法用乙醇处理得产品。同法测产品纯度。.结果各种处理方法所得产品纯度见表.正丁醇萃取液回收所得固体物质含大量水杨酸钠,纯度报砥.讨论由实验结果可知,不同来源药材对产品纯度影响很大,因为不同产地的姜黄中总姜黄索的含量有较大差异,其它杂质如挥发油和树脂的含量也不同,四 产姜黄中总姜黄素含量较高,故提取物纯度较大。另外自然沉降所得产品纯度优于离心和正丁醇

26、摹取,可能是因为离心过程中有大量杂质随总姜黄素沉淀,导致离心所得产品不纯,而用水饱和的正丁醇苹取提取液时,有大量水扬酸钠溶解在水饱和的正丁醇中,使回收正丁醇后所得的产品是大量水杨酸钠与少量总姜黄素的混合物,致使产品纯度很低。以用四川产药材,用自然沉降的方法收集沉淀较好。本法所得产品很少,总姜黄素转移率低于%,主要原因是自然沉降时,总姜黄素未充分沉淀,若用 转以上的离心机离心提高转移率会使生产成本增加,故此法不是最优的提取纯化总姜黄素的方法。四、酸碱法提取纯化总姜黄素的研究.材料与方法.材料旋转蒸发器一 上海亚荣生化仪器厂超声波清洗器上海科导超声仪器有限公司型低速离心沉淀机,深圳市沙头角国华仪器

27、厂分析纯,武汉花山化工厂分祈纯,武汉市中南化学试剂厂工业乙醇.方法通过比较用碱提酸沉法提取总姜黄素和先用醇提再酸械处理的方法对所得产品质量的影响,考察酸碱法提取纯化总姜黄素的可行性。其流程图见图姜黄粗粉姜黄粗粉碱水杀 提取乙醇滢过滤回收港碱水液油树脂调碱水捉 过滤,滤液静置,去上清液调静置得沉淀,沉淀沉淀 洗 水洗至中性,干燥酸碱总姜黄素产品息姜黄素产品图.碱提酸沉法流程图图.醇提酸碱处理流程图.碱提酸沉法称取过目姜黄药材,加水,用%调到,加热煮沸并搅拌小时,四层纱布过滤,滤液离心转 ,得上层药液,加入%,溶液,再用调?,有絮状沉淀产生,静置 ,倾去上清液,沉淀用?洗两次,再水洗至中性,将所得

28、沉淀干燥 得产品。精密称取总姜黄素产品粉末,置棕色容量瓶中,甲醇溶解并定容至,吸取.置棕色容量瓶中,甲醇稀释至刻度,摇匀,在 处测吸光度。标准曲线法计算总姜黄素含量。.醇提酸碱处理两次取过目姜黄,%乙醇渗漉,浸泡时间,乙醇用量,流速/,得渗漉液,取渗漉液,减压回收至一定体积,置蒸发皿中水浴 浓缩成油树脂,取油树脂加 水,在超声条件下,用%调,共超声,然后将悬浊液四层纱布过滤,滤渣同法碱水再提取一次,合并滤液。滤液调?,静置 ,离心得沉淀,?,取沉淀加水,调% ?,超声 ,纱布过滤,滤液调静置 离心得沉淀,沉淀水洗至中性。干燥 得产品。同法测定产品纯度。.醇提酸碱处理一次方法同.,但渗漉液经一次

29、酸碱处理后所得沉淀即水洗至中性干燥得产品。同法测定产品纯度。.结果各种处理方法结果见表.表.不同酸碱处理法所得总姜黄素产品纯度.讨论在.中加入%,的目的是防止总姜黄素氧化。通过比较试验的结果可知碱提酸沉法所得产品纯度极低,可能是因为总姜黄素在碱性条件下不稳定总姜黄素的在碱性条件下的稳定性见表.,煮沸后更加速分解反应,使大部分总姜黄素都分解了。用乙醇提取后在比较温和的条件下用酸碱处理两次此法见参考文献可明显提高纯度,但实验中碱液必须用纱布过滤,若用滤纸过滤除去悬浮的固体所得滤液再调酸基本不会出现沉淀,若用纱布过滤再调酸可得部分总姜黄素,所以总姜黄素在?时溶解度不大,太部分悬浮在药液中,或被油树脂

30、包裹,而币是溶解在碱水中本人用姜黄素标准品按上述方案做对照实验,结果发现,调碱时碱水中只溶解了极少一部分姜黄素,大部分姜黄素未溶解,因此,该法虽然得到较高纯度的产品,但总姜黄素的转移率低于%。按参考文献的方法酸碱处理两次的产品纯度较高,但过程太长,产率太低。将步骤简化,只用酸碱处理一次,得到了纯度更高的产品,原因可能是减少了用碱水处理的次数,总姜黄素分解量减少了,虽然杂质没有两次酸碱处理除去得充分,但总姜黄素的损失量少了,纯度反而提高了,不过此方案总姜黄素转发移率仍然不高,低于%,因的碱水对总姜黄素溶解度有限、提高转移率十分困难,故酸碱法并不是最佳方法。五、活性炭法提取纯化总姜黄素的研究.弑料

31、与麦法.材料型紫外透射反射分析仪,上海嘉鹏科技有限公司层析柱高、内径.颗粒活性炭天津市天达净化材料精细化工厂、乙醇分析纯,上海振兴化工一厂丙酮分析纯,武汉市亚泰化工试剂有限公司工业乙醇.方法。烘.的活性炭,按.中渗漉的方法渗漉,得渗漉液:取%、%、无水乙醇、渗漉液湿法上样。用%、用 %乙醇湿法装柱,取洗脱,接流分。/,各瓶流分硅胶薄层层析检测,展开剂丙酮各,紫外灯下检测荧光,观察是否在与姜黄氯仿:甲醇:甲酸:,展距素标准品相对应的位置上有黄色荧光斑点,其流程图见图.。一霭%乙醇洗 无水乙醇%乙醇洗 %乙醇洗丙酮洗脱液脱液 脱液 脱液洗脱液图.活性炭法提取纯化总姜黄素流程图.结果%、%、%、无水

32、乙醇洗脱液中皆末检测到姜黄素斑点、丙酮洗脱液中可检测到模糊姜黄素斑点。.讨论活性炭对总姜黄素吸附能力太强,很难洗脱,曾用硬脂酸钠乙醇液对活性炭减活,但其吸附力仍很强,不易洗脱,有文献报道“”用碱性丙酮洗脱,但总姜黄素在碱液中极不稳定,值控制不好总姜黄素极易分解,产率无法保证,故活性炭不是分离总姜黄素的最佳吸附剂。六、大孔树脂法提取总姜黄素的研究采用乙醇提取姜黄药材,药液过大孔树脂除杂的方法制备总姜黄素,实验中通过比较实验优选了大孔树脂的类型和吸附条件,通过绘制泄漏曲线确定了最佳上样量,通过绘制洗脱曲线和正交试验优选了最佳洗脱条件,其流程见图。姜黄粗粉乙醇渗漉渗漉液柱大孔树脂乙醇洗;洗脱液干燥回

33、收溶剂总姜黄素产品图大孔树脂法提取纯化总姜黄素流程图.大孔树脂类型的优选比较型及型大孔树脂对总姜黄素的吸附洗脱行为,确定较优的树脂类型。.材料与方法.材料型紫外透射反射分析仪,上海嘉鹏科技有限公司可见一紫外分光光度计型层析柱高、内径.大孔树脂型及型乙醇分析纯,上海振兴化工一厂.方法大孔树脂的纯化:取适量大孔树脂,用甲醇装柱,然后以甲醇洗脱至所接流分与水:混合不产生混浊为止,再用五倍量树脂体积的水冲柱。可基本除去树脂中的残留物单体、交联剂、致孔剂等。药材的提取:取过目药材,%乙醇渗漉,浸泡时问,乙醇用量,流速/,得渗漉液。装柱:取纯化好的大孔树脂型及型各 %乙醇中,用%。醇湿法装柱。上样:取%乙

34、醇渗漉液,加水致使含醇量达 %很混浊,加入 助剂混匀作为上样液,等分成两份湿法上样到型原型大孔树脂柱%乙醇定容至,中,流速./,收集型大孔树脂柱的流出液,取甲醇定容至 ,作为供试品溶液,同法处理型大孔树脂柱的流出液得供试品溶液。%洗脱:周%乙醇洗脱除去柱中残留的渗漉液,然后分别以作乙醇洗脱,收集洗脱液。洗脱液%乙醇定容至,取,定容至待测供试品溶液,。回收与干燥:将两份洗脱液回收乙醇,干燥得总姜黄素产品、。含量测定:总姜黄素产品纯度的测定:精密称取总姜黄素产品粉末由型大孔树棕色容量瓶中,甲醇溶解并定容至,吸取.置脂制得,置棕色容量瓶中,甲醇稀释至刻度,摇匀,在处测吸光度。标准曲线法计算总姜黄素含

35、量。供试品溶液.。中总姜黄素量的测定:在处测吸光度,标准曲线法计算浓度。然后计算所接流出液中总姜黄素的量和洗脱液中总姜黄素的量。,再吸.,上样液中总姜黄素的量的测定:将渗漉液取.定容至渗定容至 ,在处测吸光度,标准曲线法计算浓度。然后计算漉液中总姜黄素的量即为上样液中总姜黄素的量。.结果两种大孔树脂对总姜黄素的吸附洗脱行为的结果见表.表.两种大孔树脂对总姜黄素的吸附洗脱行为注:吸附率与洗脱率的计算:吸附率上样液中总姜黄素的量一流出液中总姜黄素的量/上样液中总姜黄素的量洗脱率洗脱液所含总姜黄素的量/上样液中总姜黄素的量一流出液中总姜黄素的量.讨论型大孔树脂所得产品性状较差,不易于燥,未测纯度。比

36、较型与型两种大孔树脂对总姜黄素的吸附洗脱行为及所得产品的情况,可知,虽然总姜黄素在两种类型大孔树脂上的吸附能力相近,但总姜黄素被】型大孔树脂吸附后较易被洗脱,能用较低浓度的乙醇,和较少的乙醇用量洗下大部分总姜黄素,生产成本较低,故较优的树脂类型为型。.上样条件的优选比较上样液的不同含醇量和不同助剂用量及上样时的不同流速对总姜黄素吸附率的影响,优选出最佳的上样条件.材料与方法.材料可见一紫外分光光度计型层析柱高、内径.大孔树脂型乙醇分析纯,上海振兴化工一厂.方法上样液中含醇量比较实验:取纯化好的大孔树脂%乙醇中,平均分成两份, %乙醇湿法装柱两根柱,取%乙醇渗漉液,加水至使含醇量达%很混浊,加入

37、助剂混匀作为上样液,湿法上样到装好的,大孔树脂柱中,流速为./,再同法配制一份上样液,但加水至使含醇量达%,其它条件不变,同法上样,分另收集流出液,上完样后用%乙醇各分别冼下两柱中残留的上样液,与相应流出液合并,%乙醇定容到,编号为、,适当稀释后处测吸光度,标准曲线法计算总姜黄素的流出量,算出吸附率计算方法同.,比较上样液中不同含醇量对总姜黄索吸附率的影响。%乙醇中,平均分成四份,/流速比较实验:取纯化好的大孔树脂,加水至 使含醇量达乙醇湿法装柱四根柱,取%乙醇渗漉液%很混浊,加入助剂混匀作为上样液,取四份上样液,每份,分别上样到装好的四根柱中,流速分别为./、. /、./、./,分别收集流出

38、液,上完样后用%乙醇各分别冼下各柱中残留的上样液,与相应流出液合并,%乙醇定容到,编号为、,适当稀释后处测吸光度,标准曲线法计算总姜黄素的流出量,算出吸附率,比较不同流速对总姜黄素吸附率的影响。助剂用量比较实验:取纯化好的大孔树脂 %乙醇中, %乙醇湿法装柱,取 %乙醇渗漉液,加水至使含醇量达%很混浊,加入助剂混匀作为上样液,湿法上样到装好的大孔树脂柱中,流速为./,另外同法配制四份上样液,但助剂用量分别改为.、.、.、.其它条件不变,分别湿法上样到装好的大孔树脂柱中,流速为./,分别收集流出液,上完样后用/;乙醇各分别冼下各柱中残留的上样液,与相应流出液合并,%乙醇定容到,编号为、,适当稀释

39、后处测吸光度,标准曲线法计算总姜黄素的流出量,算出吸附率,比较不同助剂用量对总姜黄素吸附率的影响。.结果.舍醇量对吸附率的影响表.不同含醇量上样液的总姜黄素的吸附率.助剂用量对吸附率的影响表.不同助剂用量上样液的总姜黄素的吸附率吸附率%助剂用量%编号 所用渗漉液体积. ,. . . . .讨论%由表.可知,上样液中含醇量对总姜黄素的吸附率有显著性影响比%的吸附率提高了.%。故应该尽量配制含醇量低的上样液上样阻增大吸附率,降低生产成本,但当含醇量低于%时药液产生大量沉淀,无法上样,%。故可将含醇量定为由表.,.可知,上样时流速对总姜黄素的吸附率有显著性影响./叱./的吸附率提高了.%,因为总姜黄

40、素被树脂吸附时需要一定的传质时间,若流速过快,则渗漉液未被充分吸附时已流过柱床,将大量减少吸附率,但若超过了所需的传质时问后再减小流速对吸附率的影响甚微./比./的吸附率只提高了.%,所以流速过慢对提高吸附率并无多大作用,反而廷长了生产周期./豹生产时闻是./ 的倍,增加了生产成本,故较好的流速为./,即/倍的大孔树脂体由表.可知,上样液中的助剂用量对总姜黄素的吸附率有显著性影响,%的助剂用量比.】%的吸附率提高了,%,故应加入一定量的助剂以增加吸附率,但由实验结果可知,加入过多并不能无限提高吸附率,故较好的助用量应为所用渗漉液的.%。由以上分析可知,最佳吸附条件可定为%的含醇量,.%的助剂用

41、量,/倍大孔树脂体积/的流速,.最佳上样量的确定通过绘制泄漏曲线,计算临界吸附溶量,确定最佳上样量。.材料与方法,.材料可见一紫外分光光度计 型。层析柱高、内径.、大孔树脂型乙醇分析纯,上海振兴化工一厂.方法取纯化好的大孔树脂 %乙醇中, %乙醇湿法装柱,取%乙醇渗漉液,加水至使含醇量达%很混浊,加入.助荆混匀作为上样液,取湿法上样,流速/。,/瓶收集流出液,每两瓶合并,然后按顺序编号 ,适当稀释后按可见一紫外分光光度法测吸光度,标准曲线法计算每流出液中总姜黄素的量。.结果表.每 流出液中总姜黄素的量盯 雌 ”蛇 争姜九黄酣编凸七素加 ”蚰: 帖 孙眦% 良 号姜佃 黄编曲”素以编号为横坐标,

42、以总姜黄素的量为纵坐标,绘制泄漏曲线见图.图.泄漏曲线.讨论上样液中所含的总由泄漏曲线及表.可知,其临界吸附容量为为最佳上样体积。根据渗漉液中总姜黄姜黄素,现以%的临界吸附容量总姜黄素/大孔树脂。素的浓度,可知其最佳上样量为.不同浓度乙醇对总姜黄素洗脱行为的研究.材料与方法.材料可见一紫外分光光度计型。层析柱高、内径.、大孔树脂型乙醇分析纯,上海振兴化工一厂.方法取纯化好的大孔树脂%乙醇中,%乙醇湿法装柱。按.中洗脱除杂。的比例配制上样液,以/流速湿法上样,%乙醇%的乙醇各洗脱,流速/,/分别以%、%、%、%、瓶收集洗脱液,适当稀释后处按可见一紫外分光光度法测定吸光度,标准曲线法计算每瓶中总姜

43、黄素的量。.结果每瓶中总姜黄素的量见表.表.各瓶洗脱液中总姜黄素的量编号总姜黄素质量编号总姜黄素质量编号总姜黄素质量以瓶号为模坐标,以总姜黄素的量为纵坐标,绘制洗脱曲线见图.。图.洗脱曲线.讨论由洗脱曲线可知%的乙醇无法洗脱下总姜黄素,%乙醇可洗脱下%以上的总姜黄素,%乙醇较适合作为洗脱溶剂。.最佳洗脱条件的优选.材料与方法.材料型。可见一紫外分光光度计一层析柱高、内径.、大孔树脂型乙醇分析纯,上海振兴化工一厂.方法取纯化好的大孔树脂 乙醇中,乙醇湿法装柱。按.中的比例配制上样液,以/流速湿法上样,%乙醇洗脱除杂。按正交表及因素水平表表.所示进行洗脱,收集洗脱液。表.总姜黄素洗脱工艺因素水平表

44、注:为柱中大孔树脂体积的倍数洗脱液中总姜黄素量的测定:将各份洗脱液定容至,适当稀释后处按可见一紫外分光光度法测定吸光度,标准曲线法计算每份中总姜黄素的量,按下列公式计算洗脱率:洗脱率洗脱液中总姜黄素量/上样量。结果表.正交实验结果. . 不显著. .不显著. . 不显著.误差.讨论从直观分析结果和方差分析结果可以看出,各因素对总姜黄素洗脱率影响的%乙醇虽然强度大小为:,影响不明显,为节约洗脱时问可选:,洗脱率较高,但所得产品不易干燥,而%醇洗脱率和所得产品纯度都较高,故较好的条件为,:。七、结果与讨论姜黄为一常用中药,其中所含总姜黄素类化合物具有抗病毒.抗炎、抗肿瘤、抗氧化、减轻药物毒性等诸多功效,具有广泛的应用前景,本文对总姜黄素的各种提取纯化方法进行了较深入的实验研究,比较了各法的优缺点,并研究了大孔树脂法提取纯化总姜黄素的最佳工艺,为进一步将姜黄开发为现代新药制剂奠定了基础。总姜黄素各种提取纯化方法的比较:水杨酸钠法、酸碱法虽然可得纯度较高的总姜黄素产品,但转移率偏低,活性炭对总姜黄素的吸附能力太强,不适于纯化总姜黄素,大孔树脂法能得到纯度和转移率都较高的产品,是较好的纯化总姜黄素的方法