超声波法辅助提取板蓝根中总黄酮的工艺优化研究
摘 要本论文通过介绍板蓝根的药材特性、化学成分、药理作用以及临床应用，对板蓝根总黄酮的提取工艺进行分析比较，采用超声波为辅助方法对板蓝根总黄酮进行提取。以总黄酮提取率为指标，选取单因素实验中最具代表性的参数，通过正交试验对其实验数据进行分析，从而对板蓝根总黄酮的提取工艺进行优化。此提取工艺最佳参数如下乙醇浓度为70%，料液比为1:20 (g/mL)，提取温度为70 °C，提取时间为35 min。结果显示，板蓝根中总黄酮的最优提取率为3.023%。
目 录
1 绪论 1
1.1 药材概述 1
1.2 化学成分研究 1
1.2.1 生物碱类 1
1.2.2 有机酸类 2
1.2.3 黄酮类 2
1.3 药理作用 2
1.3.1 抗内毒素作用 2
1.3.2 抗氧化作用 3
1.3.3 抗菌抗病毒作用 3
1.3.4 免疫调节作用 4
1.3.5 抗癌作用 4
1.3.6 抗白血病作用 4
1.4 临床应用 4
1.4.1 消化系统疾病的应用 5
1.4.2 皮肤系统疾病的应用 5
1.4.3 临床不良反应 5
1.5 板蓝根提取工艺概述 5
1.5.1 渗漉法 5
1.5.2 微波提取法 6
1.5.3 超滤分离法 6
1.5.4 超声波提取法 6
1.6 研究目的与意义 6
2 实验部分 8
2.1 材料与仪器 8
2.1.1 材料 8
2.1.2 仪器 8
2.2 实验方法 8
2.2.1 供试品溶液的制备 8
2.2.2 标准曲线的绘制 8
2.2.3 方法学考察 9
2.2.4 总黄酮的含量测定 9
2.3 单因素实验 9
2.3.1 选取最优乙醇浓度 9
2.3.2 选取最优料液比 10
2.3.3 选取最优提取温度 10
2. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
3.4 选取最优提取时间 10
2.4 正交试验 10
2.5 验证试验 10
3 结果与分析 11
3.1 标准曲线的测定 11
3.2 精密度实验结果分析 11
3.3 稳定性试验结果分析 11
3.4 重复性试验结果分析 12
3.5 加样回收率试验结果分析 12
3.6 单因素实验结果分析 12
3.6.1 乙醇浓度对总黄酮提取率的影响 12
3.6.2 料液比对总黄酮提取率的影响 13
3.6.3 提取温度对总黄酮提取率的影响 13
3.6.4 提取时间对总黄酮提取率的影响 14
3.7 正交实验结果分析 14
3.8 优化工艺的验证 16
结 论 17
参考文献 19
致 谢 21
1 绪论
1.1 药材概述
板蓝根(Isatisin digotica)为罂粟目十字花科植物菘蓝Isatis indigotica Fort.的干燥根[1]，大多生长于气候湿润、土地潮湿的芋头地及菁沟边，主产于我国福建、广东、广西、浙江、江西等南方地区。作为从古到今一直在使用的清热解毒中药，又名靛青根，土龙根，大青根，其性寒且味苦，具败火解毒，凉血消肿的疗效。主治温疫时毒、烂喉丹痧、痄腮、丹毒、痈肿等症[2]。《神农本草经》是现存最早记录板蓝根使用方法及疗效的著作。除此之外，唐末医学古籍《日华子》和清代张秉承所撰写的《本草便读》亦对板蓝根有大量记载。中医上，板蓝根一般被用来治疗上焦温毒所致的火热口疮、咽喉肿痛及风热感冒等热毒性疾病。同时，板蓝根也可用于治疗因心火及胃火过旺而出现的不适症状，因此脾胃虚寒的患者应该减少或避免板蓝根的摄入。古今外学者通过临床研究，分别从植物菘蓝的干燥根茎和马蓝的干燥根茎中提取出两种有效成分含量不同的板蓝根[3]。在中国药典中收录的板蓝根被称为“北板蓝根”，来源于生长周期为两年的花科植物菘蓝，其根部肥大且粗糙，呈扭曲状圆锥形，表皮为灰黄色，多具纵皱纹及少数须根。而产于我国西南等地来源于马蓝的干燥根则被称为“南板蓝根”，为多年生草本，状似灌木，茎直立且茎结明显，有钝棱。虽然植物来源不同，但“南、北板蓝根”在临床使用中，其药理活性成分却十分相似。
1.2 化学成分研究
通过对板蓝根的广泛研究，现在可知的化合物及其结构已有上百余种。主要有生物碱类、有机酸及其脂类、黄酮类、芥子苷类、木脂素类、苯丙素类、含硫类以及香豆素类等。除此之外，板蓝根的有效化学成分中还含有许多微量元素，例如钙、锰、锌、铁等[4]。
1.2.1 生物碱类
生物碱在动物、草本植物、微生物和其他生物有机体内均普遍存在，是具显著生理活性且含氮的碱性有机化合物，又被称为赝碱。它是科学家研究最早的天然有机化合物之一。现如今所了解的生物碱约有一万多种，多为复杂的环状结构，不易溶于水，于乙醚、苯、乙醇等有机溶剂中可溶。作为中草药中含量较大的活性成分，生物碱常以两种形式分散于中草药中，其中少数以游离态存在，因为它们的碱性过弱较难或不能与酸结合形成盐，但绝大部分经由多种成分结合而形成盐类存在于其中。因此,在提取和分离生物碱时,应首先考虑中草药中生物碱的特性及其在中草药中的存在状态。
随着医疗条件的进步，现如今被人们所了解的板蓝根已不能满足目前医药市场的需求，故临床研究人员进一步加深了对板蓝根的探索，发现板蓝根中的生物碱类化合物有近30多种,其中比较常见的有板蓝根甲素等[5]。
1.2.2 有机酸类
目 录
1 绪论 1
1.1 药材概述 1
1.2 化学成分研究 1
1.2.1 生物碱类 1
1.2.2 有机酸类 2
1.2.3 黄酮类 2
1.3 药理作用 2
1.3.1 抗内毒素作用 2
1.3.2 抗氧化作用 3
1.3.3 抗菌抗病毒作用 3
1.3.4 免疫调节作用 4
1.3.5 抗癌作用 4
1.3.6 抗白血病作用 4
1.4 临床应用 4
1.4.1 消化系统疾病的应用 5
1.4.2 皮肤系统疾病的应用 5
1.4.3 临床不良反应 5
1.5 板蓝根提取工艺概述 5
1.5.1 渗漉法 5
1.5.2 微波提取法 6
1.5.3 超滤分离法 6
1.5.4 超声波提取法 6
1.6 研究目的与意义 6
2 实验部分 8
2.1 材料与仪器 8
2.1.1 材料 8
2.1.2 仪器 8
2.2 实验方法 8
2.2.1 供试品溶液的制备 8
2.2.2 标准曲线的绘制 8
2.2.3 方法学考察 9
2.2.4 总黄酮的含量测定 9
2.3 单因素实验 9
2.3.1 选取最优乙醇浓度 9
2.3.2 选取最优料液比 10
2.3.3 选取最优提取温度 10
2. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
3.4 选取最优提取时间 10
2.4 正交试验 10
2.5 验证试验 10
3 结果与分析 11
3.1 标准曲线的测定 11
3.2 精密度实验结果分析 11
3.3 稳定性试验结果分析 11
3.4 重复性试验结果分析 12
3.5 加样回收率试验结果分析 12
3.6 单因素实验结果分析 12
3.6.1 乙醇浓度对总黄酮提取率的影响 12
3.6.2 料液比对总黄酮提取率的影响 13
3.6.3 提取温度对总黄酮提取率的影响 13
3.6.4 提取时间对总黄酮提取率的影响 14
3.7 正交实验结果分析 14
3.8 优化工艺的验证 16
结 论 17
参考文献 19
致 谢 21
1 绪论
1.1 药材概述
板蓝根(Isatisin digotica)为罂粟目十字花科植物菘蓝Isatis indigotica Fort.的干燥根[1]，大多生长于气候湿润、土地潮湿的芋头地及菁沟边，主产于我国福建、广东、广西、浙江、江西等南方地区。作为从古到今一直在使用的清热解毒中药，又名靛青根，土龙根，大青根，其性寒且味苦，具败火解毒，凉血消肿的疗效。主治温疫时毒、烂喉丹痧、痄腮、丹毒、痈肿等症[2]。《神农本草经》是现存最早记录板蓝根使用方法及疗效的著作。除此之外，唐末医学古籍《日华子》和清代张秉承所撰写的《本草便读》亦对板蓝根有大量记载。中医上，板蓝根一般被用来治疗上焦温毒所致的火热口疮、咽喉肿痛及风热感冒等热毒性疾病。同时，板蓝根也可用于治疗因心火及胃火过旺而出现的不适症状，因此脾胃虚寒的患者应该减少或避免板蓝根的摄入。古今外学者通过临床研究，分别从植物菘蓝的干燥根茎和马蓝的干燥根茎中提取出两种有效成分含量不同的板蓝根[3]。在中国药典中收录的板蓝根被称为“北板蓝根”，来源于生长周期为两年的花科植物菘蓝，其根部肥大且粗糙，呈扭曲状圆锥形，表皮为灰黄色，多具纵皱纹及少数须根。而产于我国西南等地来源于马蓝的干燥根则被称为“南板蓝根”，为多年生草本，状似灌木，茎直立且茎结明显，有钝棱。虽然植物来源不同，但“南、北板蓝根”在临床使用中，其药理活性成分却十分相似。
1.2 化学成分研究
通过对板蓝根的广泛研究，现在可知的化合物及其结构已有上百余种。主要有生物碱类、有机酸及其脂类、黄酮类、芥子苷类、木脂素类、苯丙素类、含硫类以及香豆素类等。除此之外，板蓝根的有效化学成分中还含有许多微量元素，例如钙、锰、锌、铁等[4]。
1.2.1 生物碱类
生物碱在动物、草本植物、微生物和其他生物有机体内均普遍存在，是具显著生理活性且含氮的碱性有机化合物，又被称为赝碱。它是科学家研究最早的天然有机化合物之一。现如今所了解的生物碱约有一万多种，多为复杂的环状结构，不易溶于水，于乙醚、苯、乙醇等有机溶剂中可溶。作为中草药中含量较大的活性成分，生物碱常以两种形式分散于中草药中，其中少数以游离态存在，因为它们的碱性过弱较难或不能与酸结合形成盐，但绝大部分经由多种成分结合而形成盐类存在于其中。因此,在提取和分离生物碱时,应首先考虑中草药中生物碱的特性及其在中草药中的存在状态。
随着医疗条件的进步，现如今被人们所了解的板蓝根已不能满足目前医药市场的需求，故临床研究人员进一步加深了对板蓝根的探索，发现板蓝根中的生物碱类化合物有近30多种,其中比较常见的有板蓝根甲素等[5]。
1.2.2 有机酸类
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