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1、天然产物研究与开发Vol.11No.3NATURALPRODUCTRESEARCHANDDEVELOPMENT37一种提取中草药化学成分的方法——超声提取法郭孝武(陕西师范大学应用声学研究所西安710062)摘要本文阐述利用超声技术提取中草药材中化学成分的新方法。该方法能提高提出率,且不改变化学成分的结构,也大大地加速了提取速度。用提取川黄柏中的小檗碱做实验,观察了川黄柏皮在超声作用下细胞结构的变化,还用现代仪器检测了小檗碱的结构,为超声提取的机理研究提供了有力的依据。关键词超声提取法,化学成分,中草药,小檗碱,黄
2、柏中草药是我国医药学中的一个重要的组成部分,利用中药材治病是我国独有的方法,并且[1]在治疗方面具有的特效、安全等优点,因而受到世界瞩目。它不但无副作用,而且有根除病根之疗效,故为人们从古至今所喜用。由于中药材中所含成分复杂,不但含有有效成分,还含有无效成分和有毒成分,因而为了提高中草药的治疗效果,探讨药材中的成分,故必须对药材进行[2]去其糟粕、取其精华的提高过程,以达治疗效果。因此,人们利用各种提取方法,从药材中提取有效成分。其常规提取主要有:热提取法(索氏法、煎煮法等)和浸泡提取法(渗滤法、冷热浸[1～3]泡
3、法等)两类。目前,伴随着新技术在药材成分提取中的研究和应用,其新方法不断出现,[4][5][6]大体有:超临界气体提取法,微波提取法,超声提取法等都受到了人们的关注。本法是利用超声振动在中草药提取应用中,综合分析常规提取法的优缺点的基础上发展起来的一种新技术——超声提取法。其理论依据是:根据超声具有空化、粉碎、搅拌等特殊作用,对植物药材的细胞有破坏现象,使其溶媒渗透到药材的细胞中,以便使药材中的化学成分溶于溶媒之中。通过分离、提纯,以获得所需的化学成分。该法具有实验设备简单,操作方便,与常规提取法相比,提取时间短,
4、产率高,无需加热等优点。利用该法已从药材川黄柏中提取了小檗碱成分。1小檗碱的提取[7]111小檗碱的提取过程称取川黄柏粉20g,加入300ml饱和石灰水浸润,用超声(20kHz)处理30min或浸饱24h,过滤,加NaCl,放置过夜,过滤,收集沉淀,80℃烘干。在沉淀中加水溶解,过滤。滤液中加盐酸调pH值至1～2,待沉淀后,抽滤,收集沉淀物,烘干,得小檗碱。通过分光光度计的检测,用标准小檗碱作对比,计算出两种提取法所得小檗碱的提出率。其结果得出:用超声波处理30min比浸泡24h所得小檗碱的提出率高18126%。1
5、12小檗碱检测结果将两种方法所提得的小檗碱用核磁共振波谱仪测其氢谱,用红外光谱仪测其吸收图谱进收稿日期:199820620138天然产物研究与开发Vol.11No.3行比较,如图1所示。再将川黄柏皮经超声处理30min或浸泡24h后的样品取出,干燥后放入电子显微镜下观测细胞结构及形貌,并摄影。所得川黄柏细胞形状的显微照片如图2所示。图1小檗碱图谱Fig.1BerberineatlasVol.11No.3郭孝武:一种提取中草药化学成分的方法——超声提取法392实验发现211从测得川黄柏中所提得的小檗碱成分的图谱看出,
6、经超声和浸泡两种提取方法所得的小檗碱的红外(图1a)和核磁(图1b)不同图谱的比较,两种提取法所得小檗碱图谱一致,说明超声振动提取未改变小檗碱成分的结构,且超声提取比浸泡提取大大地缩短了提取时间,同时也提高了提出率,为中药提取提供了一条快速、高产的提取新途径。212从川黄柏皮的SEM照片看出,经浸泡24h的川黄柏皮(图2b)的细胞形态基本同原川黄柏皮(图2a)的细胞,轮廓明显,无什么变化。因干燥使整个皮的表面仅有皱褶。由于皮经溶剂浸泡后,使木质细胞中的小檗碱成分溶入溶剂之中,其浸出物小檗碱随浸泡时间的延长而增加,因
7、细胞壁的封锁,再延长时间,有个别细胞裂开,但仍有小量小檗碱成分无法浸出,使其小檗碱成分的提出率低。而经超声波处理30min的川黄柏皮(图2c)细胞壁被击破,而形成空洞,细胞壁周围轮廓不完整。分析其原因是川黄柏皮经超声波处理后,由于超声波的空化、粉碎等特殊作用,使川黄柏皮的细胞在溶剂中瞬时产生的空化泡的崩溃而破裂,以便溶剂渗透到细胞内部,而使细胞中的小檗碱成分溶于溶剂之中,以加速相互渗透、溶解。细胞的破裂为小檗碱成分溶于溶剂之中提供了条件,因而在超声振动的作用下,促进了小檗碱成分向溶剂中溶解,所以用超声提取川黄柏中的
8、小檗碱成分可缩短提取时间,并提高小檗碱成分的提出率。由以上两方面的探讨,进一步说明超声提取法是中草药材中化学成分提取的一种快速提取的新方法,不但加快了提取过程,而且也能提高提取效果。SEM照片也为我们进一步探讨超声提取能缩短提取时间,提高提出率的机理研究提供了有力的证据。是声能量应用兴起的一种新的提取方法。40天然产物研究与开发Vol.11No.3参考文献1
