大黄中大黄素的提取.docx

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大黄中大黄素的提取

长治学院

2011届学士学位毕业论文

大黄中有效成分的提取及小白鼠泻下作用的研究

——大黄素的提取

学号：

姓名：

指导教师：

专业：

系别：

完成时间：

2011年5月

大黄中有效成分的提取及小白鼠泻下作用的研究

——大黄素的提取

摘要：

用六种不同的提取剂进行三因素三水平正交实验，从中药大黄中提取大黄素。

根据各提取剂的不同因素对大黄素提取率的影响，得出大黄素提取的最佳条件为：

150mL的10%碳酸钠溶液煎煮提取0.5h。

小鼠实验表明大黄素具有的泻下作用较弱。

运用颜色反应和理化常数进行结构初步鉴定。

关键字：

大黄大黄素正交试验提取

1引言

大黄为蓼科植物掌叶大黄（RheumpalmatumL）、唐古特大黄（RheumtangguticumMaxinexBalf）或药用大黄（RheumofficnaleBaill）的干燥根及根茎，分布于陕西、甘肃东南部、青海、四川西部、云南西北部及西藏东部。

其性寒味苦，具有清热解毒、抗菌消炎、泄热通肠、逐瘀通经等功效。

现代药理学研究发现大黄还具有清除氧自由基、降血脂、抗动脉硬化、抗癌抗衰老等功效。

我国以大黄入药的历史悠久，积累了丰富的临床经验。

大黄其主要有效成分包括蒽醌类衍生物、茋类化合物、鞣质类、有机酸类、挥发油类等，其中以蒽醌类衍生物为主。

大黄中的蒽醌大部分为结合的蒽醌，少量为游离蒽醌。

结合的蒽醌化合物具有弱酸性，溶于水、乙醇、碳酸氢钠溶液，但在有机溶剂溶解度很小。

游离的蒽醌已溶于氯仿、乙醚等有机溶剂而不溶于水。

本实验以大黄素为指标，从溶媒极性、溶媒溶解度、溶媒酸碱度方向入手进行正交优化，筛选最佳的提取工艺条件，并对大黄素的泻下作用进行小鼠试验对比，以更好的利用该植物资源。

2材料、试剂与仪器

2.1材料：

大黄（市售四川）

2.2试剂：

无水乙醇（天津风船化学试剂科技有限公司A.R）苯（天津大茂化学试剂厂A.R）氯仿（郑州市光华试剂有限公司A.R）乙醚（天津风船化学试剂科技有限公司A.R）氢氧化钠（天津大茂化学试剂厂A.R）碳酸氢钠（天津风船化学试剂科技有限公司A.R）碳酸钠（郑州市光华试剂有限公司A.R）盐酸（天津永飞化工厂A.R）

2.3仪器：

台式离心机（金坛医疗仪器厂）HWS26型电热恒温水浴锅（上海一恒科技仪器有限公司）202型电热恒温干燥箱（北京中兴伟业仪器有限公司生产）WRX-4显微熔点仪（上海易测仪器设备有限公司）电子天平（上海越平科学仪器有限公司）

3提取与分离

3.1材料的预处理

大黄→烘箱内烘干4小时→粉碎→试验样品

3.2溶剂提取

3.2.1混合溶剂提取

取大黄20g，用混合溶剂在索氏提取器中回流提取，回流结束后，得一棕黄色提取液。

将提取液浓缩至小体积，得红棕色浓缩液。

在浓缩液中加入乙醚，滤去残渣得乙醚液。

在乙醚液中加入5%的NaHCO3溶液，进行萃取，得乙醚层。

在乙醚层中加入5%的Na2CO3溶液，得乙醚层和水层。

在水层中加入15%的盐酸溶液使其保持酸性，得一橙黄色混浊液。

将其离心，移去上清液。

余下部分烘干，得到黄色固体，即为大黄素。

称重。

操作流程如下：

3.2.2苯回流提取

方法与2.2.1类似，用苯做溶媒进行提取，余下各步相同。

3.2.3碱液提取

取大黄20g，用纱布包好，放入250mL烧杯中，加入碱溶液在水浴锅中煎煮，煎煮结束后烧杯中得黑红色溶液，将纱布挤干水分，得提取液，浓缩。

浓缩液冷却后，加入15%的盐酸酸化至中性。

余下各步同上。

操作流程如下：

4结果分析

4.1混合溶剂提取结果分析

以回流时间（A）、溶剂用量（B）和溶剂比例（C）为考察因素，进行正交试验，考察的实验条件见表1。

Table1Orthogonalexperimentdesign

Level

Factor

A/h

B/mL

C/VA:

VB

1

0.5

100

1∶0

2

1

80

1∶1

3

1.5

60

1∶2

4.1.1乙醇（A）和水（B）混合液回流提取结果分析

Table2L9（33）orthogonalexperimentexperimentalresult

A/h

B/mL

VA:

VB

大黄素/g

1

0.5

100

1∶0

0.0667

2

0.5

80

1∶1

0.0248

3

0.5

60

1∶2

0.0725

4

1

100

1∶1

0.0887

5

1

80

1∶2

0.0636

6

1

60

1∶0

0.0917

7

1.5

100

1∶2

0.1171

8

1.5

80

1∶0

0.1275

9

1.5

60

1∶1

0.0442

K1

0.1650

0.2725

0.2857

K2

0.2440

0.2159

0.1577

K3

0.2888

0.2084

0.2532

R

0.1248

0.0641

0.1282

主次水平

C>A>B

优组合

A3B2C1

Fig.1Effectoffactorsandlevelsontheextractedamountofemodin

图1因素水平对大黄素提取率的影响

由图1可知，大黄素的提取过程中，提取率随时间的增加出现有继续增大的趋势，随体积的增加有降低趋势，随溶剂中乙醇含量的增加而增大，纯乙醇的提取率最大。

4.1.2氯仿（A）和乙醇（B）混合溶剂提取结果分析

Table3L9（33）orthogonalexperimentexperimentalresult

A/h

B/mL

C/VA:

VB

大黄素/g

1

0.5

100

1∶0

0.0174

2

0.5

80

1∶1

0.0709

3

0.5

60

1∶2

0.0767

4

1

100

1∶1

0.1075

5

1

80

1∶2

0.1354

6

1

60

1∶0

0.1437

7

1.5

100

1∶2

0.1299

8

1.5

80

1∶0

0.1544

9

1.5

60

1∶1

0.1057

K1

0.1650

0.2548

0.3155

K2

0.3866

0.3607

0.2841

K3

0.3900

0.3261

0.3420

R

0.2250

0.1059

0.0575

主次水平

A>B>C

优组合

A3B2C3

Fig.2Effectoffactorsandlevelsontheextractedamountofemodin

图2因素水平对大黄素提取率的影响

由图2可知，大黄素的提取过程中，提取率随时间的增加出现最佳值，随体积的增加出现最佳值，随溶剂中乙醇含量的增加仍有增大趋势。

4.2苯提取结果分析

以苯为溶媒提取大黄素的结果如表4所示：

Table4Theresultofextractionwithbenzeneassolvent.

提取时间./h

溶媒体积/mL

大黄素/g

1

0.5

100

0.0158

2

1

80

0.0370

3

1.5

60

0.0201

Fig.3Effectoffactorsandlevelsontheextractedamountofemodin

图3因素水平对大黄素提取率的影响

由图3可知，大黄素的提取过程中,苯做溶媒时，回流时间为1h，体积80ml时提取效率最佳。

4.3碱液提取结果分析

以煎煮时间（A）、溶液体积（B）和碱液浓度（C）为考察因素，进行正交试验，考察的实验条件如下：

Table5Orthogonalexperimentdesign

Level

Factor

A/h

B/mL

C/%

1

0.5

100

5

2

1

125

7.5

3

1.5

150

10

4.3.1碳酸钠提取结果分析

Table6L9（33）orthogonalexperimentexperimentalresult

A/h

B/mL

C/%

大黄素/g

1

0.5

100

5

0.0136

2

0.5

125

7.5

0.0333

3

0.5

150

10

0.3384

4

1

100

7.5

0.0983

5

1

125

10

0.0332

6

1

150

5

0.0882

7

1.5

100

10

0.0104

8

1.5

125

5

0.0270

9

1.5

150

7.5

0.0263

K1

0.3843

0.1223

0.1223

K2

0.2191

0.0935

0.0935

K3

0.0677

0.4529

0.4529

R

0.3166

0.3594

0.2532

主次水平

B>A>C

优组合

A1B3C3

Fig.4Effectoffactorsandlevelsontheextractedamountofemodin

图4因素水平对大黄素提取率的影响

由图4可知，大黄素的提取过程中，提取率随时间增加呈下降趋势，随体积增加有增大趋势，随浓度增大有增大趋势。

4.3.2碳酸氢钠提取结果分析

Table7L9（33）orthogonalexperimentexperimentalresult

A/h

B/mL

C/%

大黄素/g

1

0.5

100

5

0.0516

2

0.5

125

7.5

0.0414

3

0.5

150

10

0.0369

4

1

100

7.5

0.0712

5

1

125

10

0.0863

6

1

150

5

0.0513

7

1.5

100

10

0.0836

8

1.5

125

5

0.0568

9

1.5

150

7.5

0.1798

K1

0.1299

0.2064

0.1597

K2

0.2088

0.1845

0.2924

K3

0.3202

0.2680

0.2068

R

0.1903

0.0835

0.1327

主次水平

A>C>B

优组合

A3B3C2

Fig.5Effectoffactorsandlevelsontheextractedamountofemodin

图5因素水平对大黄素提取率的影响

由图5可知，大黄素的提取过程中，提取率随时间增加有增大趋势，随体积增加有增大的趋势，随浓度增加出现最佳值。

4.3.3氢氧化钠提取结果分析

Table8L9（33）orthogonalexperimentexperimentalresult

A/h

B/mL

C/%

大黄素/g

1

0.5

100

5

0.0051

2

0.5

125

7.5

0.0143

3

0.5

150

10

0.0434

4

1

100

7.5

0.0545

5

1

125

10

0.0115

6

1

150

5

0.0013

7

1.5

100

10

0.0325

8

1.5

125

5

0.0578

9

1.5

150

7.5

0.1423

K1

0.0628

0.0930

0.0642

K2

0.0681

0.0863

0.2120

K3

0.2361

0.1870

0.0874

R

0.1698

0.1034

0.1246

主次水平

A>C>B

优组合

A3B3C2

Fig.6Effectoffactorsandlevelsontheextractedamountofemodin

图6因素水平对大黄素提取率的影响

由图6可知，大黄素的提取过程中，提取率随时间增加有增大趋势，随体积增加有增大趋势，随浓度增加出现最佳值。

4.4结论

Table9Exeperimentresult

方法

最佳提取组合

提取量/g

提取率/%

水和乙醇混合溶剂

A3B2C1

0.1171

0.5855

氯仿和乙醇混合溶剂

A3B2C3

0.1544

0.7720

苯

A2B2

0.0370

0.1850

碳酸钠溶液

A1B3C3

0.3384

1.692

碳酸氢钠溶液

A3B3C2

0.1798

0.8990

氢氧化钠溶液

A3B3C2

0.1423

0.7115

由上表可知，提取大黄素的的最佳方法为以碳酸钠溶液为溶媒提取，其最佳提取条件是150mL的10%碳酸钠溶液煎煮0.5h。

此方法所得的提取率最高。

5结构鉴定

5.1熔点的测定

对以上产品，用显微熔点仪测定它们的熔点。

大黄素熔点为254℃.其结果与文献所称的大黄素熔点基本一致。

5.2颜色反应

5.2.1Borntrager`s反应

将产品与10%NaOH溶液反应显红色，说明这产物是羟基蒽醌类化合物，其反应机理为：

5.2.2醋酸镁反应

将产品溶解于乙醇中，取少量滴在滤纸上，干燥后喷以0.5%醋酸镁甲醇溶液，于90℃加热五分钟即可显红色，反应很灵敏，反应说明产物每个苯环上有一个α—酚羟基。

6小鼠实验

本试验以30克雄性小鼠为实验对象，分别喂食不同浓度的大黄素的碱溶液，并以蒸馏水喂食小鼠做空白对照，考察小鼠排泄物的外观、排泄时间和小鼠精神状态。

实验结果如表9：

Table9Effectofcatharticonmice

给药量

25mg/Kg

50mg/Kg

75mg/Kg

实验组

排泄物外观

正常

颗粒变大

变稀软，颗粒变大

排泄时间/h

1.5

1.25

1

精神状态

良好

良好

一般

对照组

排泄物外观

正常

排泄时间/h

1.5

精神状态

良好

通过上述实验表明，小鼠在喂食大黄素后随给药量增加其排泄时间减小，排泄物外观出现明显变化，精神状态比较正常，说明大黄素具有泻下作用，但泻下作用较弱。

其在体内代谢方式有待进一步进行动物实验加以研究。

7总结与展望

根据3因素3水平正交试验，得出了方法提取大黄素的提取液的最佳用量，最佳提取时间，以及混合提取溶剂的最佳配比，碱液提取的最佳浓度等。

由上述因素水平—产率图可知，不同方法提取大黄素时，产率随各因素变化或升高或降低的趋势。

由于时间和条件的限制对实验所得出的最佳提取条件未做近一步的研究，有待继续完成。

原计划对产品的结构进行较完整的鉴定，但由于条件和其他原因限制，无法进行进一步的研究,现把查阅的图谱资料附于下面，为以后作参考。

图谱分析

大黄素：

IR数据：

Vc＝o1675～1653㎝－1，VO－H3600～3130㎝－1，Vc＝c1600～1480㎝－1，IR有两个C=O峰，其中νcm-11675～1653㎝－1为正常的未缔合C=O峰，另一峰为缔合的C=O峰，且两者相差>40。

，说明为1,8-二羟基蒽醌。

UV数据：

Ⅰ峰230nm左右；Ⅱ峰240～260nm（苯样结构引起）；Ⅲ峰262～295nm（醌样结构引起）,受β酚羟基影响，Ⅲ峰与βOH关系—logε>4.1示含βOH；Ⅳ峰305～389nm（苯样结构引起）；Ⅴ峰>400nm（羰基引起）受α酚羟基影响；

290253

参考文献

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上海科学技术出版社

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人民卫生出版社

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[6]匡海学.中药化学[M].北京：

中国中药出版社

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40-42

Studiesonabstractingmethodsofrheinandeffectofcatharticonmice

—Abstractingofemdoin

Abstract：

Inthispaper,emdoinwasextractedfromrheinbysixdifferentsolventsusingorthogonalexperimentwiththreefactorsandthreelevels.Theoptimizedconditionsforextractionofemodinwasobtainedthroughthestudyoftheeffectoftheextractionsolventsofdifferentfactorsonextractionrateofemodin.Theresultisusing10%（150mL）sodiumcarbonateasextractionsolvent,andtherefluxtimeis0.5h.Experimentsonmiceshowedthatemodinhasweakcatharticeffect.Thestructureswereidentifiedbycolorreaction,andphysicalconstant.

Keywords：

RheinEmdoinExtractOrthogonalexperiment

致谢

在此论文撰写过程中，要特别感谢我的指导老师韩小见的指导与督促，同时感谢他的谅解与包容。

没有韩老师的帮助也就没有今天的这篇论文。

求学历程是艰苦的，但又是快乐的。

感谢我的班主任王志军老师，谢谢他在这四年中为我们全班所做的一切，他不求回报，无私奉献的精神很让我感动，再次向他表示由衷的感谢。

在这四年的学期中结识的各位生活和学习上的挚友让我得到了人生最大的一笔财富。

在此，也对他们表示衷心感谢。

谢谢我的父母，没有他们辛勤的付出也就没有我的今天，在这一刻，将最崇高的敬意献给你们！

本文参考了大量的文献资料，在此，向各学术界的前辈们致敬！