黄连生物碱的提取工艺研究
摘 要 本论文以黄连（Coptis chinensis Franch.）为实验材料，研究超声波提取黄连生物碱的工艺及体外抗氧化活性。通过单因素试验，设计出以液料比、乙醇浓度、超声功率、超声时间这4个为因素的Box-benhnken的实验设计，优化苦参种子总黄酮的提取工艺在此采用响应面法，其中响应值为黄连生物碱的提取率，对数据进行分析并建立数学模型。黄连生物碱提取率的理论值为8.08%，实际值为8.02%，其RSD为0.12%。因此，超声波提取法提取黄连生物碱高效、简单，可用作黄连生物碱的提取工艺。
目 录
1 文献综述 5
1.1 本草考证 5
1.2 资源分布 5
1.3 化学成分 5
1.3.1 生物碱类化合物 5
1.3.2 酸类 5
1.3.3木脂素类 6
1.3.4黄酮类 6
1.3.5 挥发油类 6
1.4 药理作用 6
1.4.1 心血管保护作用 6
1.4.2 抗氧化作用 6
1.4.3 抗紫外和抗辐射的作用 7
1.4.4 抗肿瘤作用 7
1.4.5其他作用 7
1.5 本课题研究的意义 7
1.6黄连生物碱的研究方法 8
2 实验研究 9
2.1 实验药材、试剂与仪器 9
2.1.1 药材 9
2.1.2 仪器 9
2.1.3试剂 9
2.2 试验方法 9
2.1.1 色谱 9
2.1.2 供试品溶液的制备 10
2.1.3 对照品溶液的制作 10
2.1.4 线性关系考察 10
2.3单因素实验 10
2.3.1乙醇体积分数的选择 10
2.3.2.液料比的选择 11
2.3.3超声时间的选择 11
2.3.4超声功率的选择 11
2.4 响应面实验设计 11
3 结果与讨论 12
3.1单因素实验结果与分析 12
3.1.1乙醇体积分 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
数对黄连生物碱提取率的影响 12
3.1.2液料比对黄连生物碱提取率的影响 12
3.1.3超声时间对黄连生物碱提取率的影响 13
3.2响应面分析实验设计及结果 15
3.2.1响应面试验设计 15
3.2.2响应面分析 17
3.2.3验证实验 20
3.2.3最佳提取黄连生物碱条件的确定 21
结 论 22
参考文献 23
致 谢 24
1 文献综述
1.1 本草考证
黄连（Coptis chinensis Franch.）是毛茛科植物，由于它的味道本身非常的苦，自古就有一句话说的就是哑巴吃黄连，有苦说不出，主要归心经、肝经和大肠经。表明其有清热燥湿，泻火解毒的作用，黄连做为我国传统中药使用已有数几千年的历史。其秋季采收后，除去须根和泥沙，干燥而成，常生用或炒制酒炙[1]。
1.2 资源分布
黄连是我国医学传统中药植物的根茎，在我国资源丰富，分布地区较广，遍及全国十几个省份；主要分布于西南，据国外书籍记载，日本和朝鲜均有有黄连的分布。在我国不少地区已栽培生产，四川，云南，陕西南部、贵州等地均能种植。主产于四川、云南等地区，尤其以四川所产“雅连”最为著名。其它产区虽然也有资源分布，但其质量均较前者差，因此商业开发价值较低[2]。
1.3 化学成分
在黄连的根茎之中含有非常丰富的化学成分，其中主要有生物碱类的成分外还包括有酸类、挥发油类、黄酮类、香豆素类、萜类、留体类、多糖类等几类生物活性成分以及其他化学成分（Mg、P、K、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn）等无机元素以及蛋白质等，其含量与花的含量极为相近，但Zn仅在叶中检出，Fe元素的含量远远高于和其他部分生物活性物质等[5]。
1.3.1 生物碱类化合物
黄连中的生物碱类化合物：其中主要是小檗碱，其次是含量不多的黄连碱、木兰花碱、表小檗碱等生，还有一些含量更少的掌叶防已碱、非洲防己碱、药根碱、木兰花碱、甲基黄连碱类化合物。对于此类研究也是较多的，黄钟国等[3]对黄连的研究中得到一些可靠的结果，在黄连不同的部位，它所含有的生物碱类化合物也不同，并且其中的含量也随着黄连加工方法的改变而产生变化。含量最多的是黄连的根部，其次是茎部，最少的部分是黄连的叶子部分。对于黄连的生物碱类化合物有很多的研究，这也为本次的实验提供了有力的理论依据。
1.3.2 酸类
黄连的酸类物质主要有酸性成分阿魏酸、绿原酸、东莨菪素、氯原酸、乳酸、龙胆酸等化合物。黄连中酸类物质含量较生物碱类物质要少一些，对于黄连中酸性物质含量的研究中，陈红英等[4]采用聚酰胺柱层析法对黄连中的酸性物质进行研究和测定，最终得到的结果是：在黄连中阿魏酸的含量是比较高的，由于研发技术能力的提高，我们经过对黄连分离技术的改变，采用多种色谱法对黄连进行了分离，对黄连水提液的结构鉴定采用了波谱手段，从中还可以许多不同的有机酸类化合物。
1.3.3木脂素类
在黄连中含有的木脂素类主要是二聚体和少量的三聚体，黄连中的木脂素的含量仅次于黄连中的生物碱类化合物，因为木脂素的存在，这对黄连的功效有着密切的关系，其中木脂素类成分包括了四氢呋喃类的以及双四氢呋喃类和芳基四氢萘类，新木脂素类成分包括了苯并呋喃类以及苯并二氧六环类的化学成分。在一些相关的研究中表明 [5]，通过采用NMR、MS波谱技术等对黄连中木脂素的提取、分离，和改变相关的色谱方法，发现化合物的结构，纯化及化合物的鉴定能够得到十几个化合物，含有木脂素类的物质有七个。
1.3.4黄酮类
黄连的叶片和种子中，含有少量的黄酮类化合物，它们通常以苷类形式存在，还有一部分是游离态，也就是苷元的形式存在于植物中，而这对于植物的生长发育和抗菌活性方面起着重要的作用。通过对黄连解毒汤的水提取液的测定,用分光光度法测定在其中总黄酮类的质量分数为43%，波谱学的方法对云南黄连的干燥根茎的乙醇提取物在分离和鉴定之中发现了一个3,5,7三羟基6,8二甲基黄酮[6]。
1.3.5 挥发油类
通过大量的实验研究，黄连的根茎中含有大量的挥发油，大多都是芳香族化合物，还有一部分的酮、醛和醇类等的化合物。
目 录
1 文献综述 5
1.1 本草考证 5
1.2 资源分布 5
1.3 化学成分 5
1.3.1 生物碱类化合物 5
1.3.2 酸类 5
1.3.3木脂素类 6
1.3.4黄酮类 6
1.3.5 挥发油类 6
1.4 药理作用 6
1.4.1 心血管保护作用 6
1.4.2 抗氧化作用 6
1.4.3 抗紫外和抗辐射的作用 7
1.4.4 抗肿瘤作用 7
1.4.5其他作用 7
1.5 本课题研究的意义 7
1.6黄连生物碱的研究方法 8
2 实验研究 9
2.1 实验药材、试剂与仪器 9
2.1.1 药材 9
2.1.2 仪器 9
2.1.3试剂 9
2.2 试验方法 9
2.1.1 色谱 9
2.1.2 供试品溶液的制备 10
2.1.3 对照品溶液的制作 10
2.1.4 线性关系考察 10
2.3单因素实验 10
2.3.1乙醇体积分数的选择 10
2.3.2.液料比的选择 11
2.3.3超声时间的选择 11
2.3.4超声功率的选择 11
2.4 响应面实验设计 11
3 结果与讨论 12
3.1单因素实验结果与分析 12
3.1.1乙醇体积分 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
数对黄连生物碱提取率的影响 12
3.1.2液料比对黄连生物碱提取率的影响 12
3.1.3超声时间对黄连生物碱提取率的影响 13
3.2响应面分析实验设计及结果 15
3.2.1响应面试验设计 15
3.2.2响应面分析 17
3.2.3验证实验 20
3.2.3最佳提取黄连生物碱条件的确定 21
结 论 22
参考文献 23
致 谢 24
1 文献综述
1.1 本草考证
黄连（Coptis chinensis Franch.）是毛茛科植物，由于它的味道本身非常的苦，自古就有一句话说的就是哑巴吃黄连，有苦说不出，主要归心经、肝经和大肠经。表明其有清热燥湿，泻火解毒的作用，黄连做为我国传统中药使用已有数几千年的历史。其秋季采收后，除去须根和泥沙，干燥而成，常生用或炒制酒炙[1]。
1.2 资源分布
黄连是我国医学传统中药植物的根茎，在我国资源丰富，分布地区较广，遍及全国十几个省份；主要分布于西南，据国外书籍记载，日本和朝鲜均有有黄连的分布。在我国不少地区已栽培生产，四川，云南，陕西南部、贵州等地均能种植。主产于四川、云南等地区，尤其以四川所产“雅连”最为著名。其它产区虽然也有资源分布，但其质量均较前者差，因此商业开发价值较低[2]。
1.3 化学成分
在黄连的根茎之中含有非常丰富的化学成分，其中主要有生物碱类的成分外还包括有酸类、挥发油类、黄酮类、香豆素类、萜类、留体类、多糖类等几类生物活性成分以及其他化学成分（Mg、P、K、Ca、Mn、Fe、Cu、Zn）等无机元素以及蛋白质等，其含量与花的含量极为相近，但Zn仅在叶中检出，Fe元素的含量远远高于和其他部分生物活性物质等[5]。
1.3.1 生物碱类化合物
黄连中的生物碱类化合物：其中主要是小檗碱，其次是含量不多的黄连碱、木兰花碱、表小檗碱等生，还有一些含量更少的掌叶防已碱、非洲防己碱、药根碱、木兰花碱、甲基黄连碱类化合物。对于此类研究也是较多的，黄钟国等[3]对黄连的研究中得到一些可靠的结果，在黄连不同的部位，它所含有的生物碱类化合物也不同，并且其中的含量也随着黄连加工方法的改变而产生变化。含量最多的是黄连的根部，其次是茎部，最少的部分是黄连的叶子部分。对于黄连的生物碱类化合物有很多的研究，这也为本次的实验提供了有力的理论依据。
1.3.2 酸类
黄连的酸类物质主要有酸性成分阿魏酸、绿原酸、东莨菪素、氯原酸、乳酸、龙胆酸等化合物。黄连中酸类物质含量较生物碱类物质要少一些，对于黄连中酸性物质含量的研究中，陈红英等[4]采用聚酰胺柱层析法对黄连中的酸性物质进行研究和测定，最终得到的结果是：在黄连中阿魏酸的含量是比较高的，由于研发技术能力的提高，我们经过对黄连分离技术的改变，采用多种色谱法对黄连进行了分离，对黄连水提液的结构鉴定采用了波谱手段，从中还可以许多不同的有机酸类化合物。
1.3.3木脂素类
在黄连中含有的木脂素类主要是二聚体和少量的三聚体，黄连中的木脂素的含量仅次于黄连中的生物碱类化合物，因为木脂素的存在，这对黄连的功效有着密切的关系，其中木脂素类成分包括了四氢呋喃类的以及双四氢呋喃类和芳基四氢萘类，新木脂素类成分包括了苯并呋喃类以及苯并二氧六环类的化学成分。在一些相关的研究中表明 [5]，通过采用NMR、MS波谱技术等对黄连中木脂素的提取、分离，和改变相关的色谱方法，发现化合物的结构，纯化及化合物的鉴定能够得到十几个化合物，含有木脂素类的物质有七个。
1.3.4黄酮类
黄连的叶片和种子中，含有少量的黄酮类化合物，它们通常以苷类形式存在，还有一部分是游离态，也就是苷元的形式存在于植物中，而这对于植物的生长发育和抗菌活性方面起着重要的作用。通过对黄连解毒汤的水提取液的测定,用分光光度法测定在其中总黄酮类的质量分数为43%，波谱学的方法对云南黄连的干燥根茎的乙醇提取物在分离和鉴定之中发现了一个3,5,7三羟基6,8二甲基黄酮[6]。
1.3.5 挥发油类
通过大量的实验研究，黄连的根茎中含有大量的挥发油，大多都是芳香族化合物，还有一部分的酮、醛和醇类等的化合物。
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