黄芪中皂苷类物质的提取工艺研究
摘 要本文对黄芪中皂苷类物质的提取工艺进行了研究。采用超声辅助的方法对皂苷进行提取，以黄芪总皂苷得率为考查指标，考查了料液比、超声功率、超声温度、提取时间对皂苷得率的影响。设计正交实验表，确定最佳的工艺条件。其结果为：超声波提取功率400W；料液比1:15；提取温度70℃；提取时间50min，为黄芪皂苷提取的最佳工艺条件。在此条件下黄芪皂苷的提取率为3.56%。 目 录
1 概述
1.1 研究背景 1
1.2 研究目的意义 1
1.3 黄芪皂苷类的概述 1
1.3.1黄芪皂苷类的药理作用 2
1.4 黄芪皂苷的提取方法 3
1.4.1传统的提取方法 3
1.4.2现代提取方法 4
2 实验部分
2.1 实验材料与仪器 6
2.2 标准溶液的配制 7
2.3 标准曲线的绘制 7
2.4 方法学考查 7
2.4.1稳定性试验 7
2.4.2重复性试验 7
2.4.3回收率试验 7
2.5 试验方法 8
2.5.1黄芪皂苷的提取 8
2.6 单因素实验 9
2.6.1超声功率对黄芪总皂苷得率的影响 9
2.6.2料液比对黄芪总皂苷得率的影响 9
2.6.3超声温度对黄芪总皂苷得率的影响 9
2.6.4超声时间对黄芪总皂苷得率的影响 9
2.7 正交实验 9
2.8 含量测定与得率计算 10
2.8.1总提取物测定 10
2.8.2总皂苷得率的计算 10
3 实验结果与分析
3.1 标准曲线的绘制 11
3.2 单因素试验结果与分析 11
3.2.1超声功率对总皂苷得率的影响 11
3.2.2料液比对总皂苷得率的影响 12
3.2.3超声温度对总皂苷得率的影响 12
3.2.4超声时间对总皂苷得率的的影响 13
3.2.5单因素实验分析总结 14
实验结果与分析
3.1 标准曲线的绘制 11
3.2 单因素试验结果与分析 11
3.2.1超声功率对总皂苷得率的影响 11
3.2.2料液比对总皂苷得率的影响 12
3.2.3超声温度对总皂苷得率的影响 12
3.2.4超声时间对总皂苷得率的的影响 13
3.2.5单因素实验分析总结 14
3.3 超声提取黄芪皂苷的工艺优选 14
3.3.1正交实验设计 14
3.3.2正交实验结果验证 16
3.4 总结 17
结论 18
参考文献 19
致谢 21
1 概述
1.1 研究背景
现今以黄芪为原料的中药饮片、中成药及保健品的产品日益丰富，市场需求与日俱增，而黄芪的野生资源以几近枯竭。目前黄芪药材资源以人工栽培的蒙古黄芪为主，甘肃和山东成为栽培蒙古黄芪和荚膜黄芪新主产区，但产量有限。目前国内市场上50%用于生产黄芪饮片，另外50%用于中成药和提取物，以黄芪为原料的中成药达到200多种，如黄芪口服液、黄芪注射液、黄芪甲苷注射液、参芪颗粒、玉屏风颗粒、复芪止汗颗粒等。一方面黄芪具有强大的市场需求，另一方面市场上的黄芪资源又严重匮乏，在这种现实背景条件下，我国关于黄芪的提取仍然以传统提取方法为主[2]。不仅造成的资源浪费，还造成严重的环境污染。在这种背景条件下，运用新的提取工艺，优化工艺条件就显得尤为重要。
1.2 研究目的意义
黄芪作为传统中药的一种，在我国已有两千多年的药用历史。其主要的有效成分有皂苷、多糖、黄酮、氨基酸、微量元素等。其中的皂苷类成分经现代医学研究表明具有抗病毒感染、保护心脏及肾脏、双向调节血糖、抗缺氧、抗自由基氧化、抗衰老、抗肿瘤、增强免疫力、对中枢神经的双向调节作用、利尿、降压等功效，具有广泛的临床应用。为了更加充分合理利用黄芪中皂苷资源，提高其使用价值，进一步探索其构效关系，本文将对黄芪中皂苷的提取工艺进行研究。这不仅对黄芪中皂苷的实际生产具有重要意义，还对天然产物化学理论研究具有一定的现实意义[3]。
本文主要是研究黄芪皂苷的提取工艺，目的是优选出黄芪中皂苷类物质超声水提取的最佳工艺条件。提高黄芪皂苷的产率和提取效率，降低黄芪皂苷的开发成本。
1.3 黄芪皂苷类的概述
黄芪皂苷主要存在于荚膜黄芪和蒙古黄芪及其同属近缘植物中，近年来已经从中分离出40多种皂苷类化合物。黄芪皂苷中包含黄芪苷Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V等，其中生物活性最好的是黄芪苷IV即黄芪甲苷。黄芪甲苷属于四环三萜类皂苷，具有皂苷类的通性[4]。极性较大，可溶于水，易溶于热水、稀醇、热甲醇和热乙醇中，几乎不溶于或难溶于乙醚、苯等极性小的有机溶剂，含水正丁醇或戊醇对皂苷的溶解度较好，是提取和纯化皂苷时常用的溶剂。
1.3.1 黄芪皂苷类的药理作用
1.3.1.1 抗衰老
衰老的主要原因是人体内自由基的增加。现代研究表明，黄芪皂苷具有显著的抗氧化活性，能有效的抑制自由基的产生和清除体内过剩的自由基，从而保护细胞免受自由基过度氧化作用的影响，进而延长细胞寿命。
1.3.1.2 抗病毒
黄芪皂苷具有光谱的抗病毒作用，研究表明黄芪皂苷不仅能有效保护小鼠免受流感病毒的感染，而且对口腔炎病毒也有抑制作用。宋登海等通过对前人的资料进行总结证实了黄芪皂苷具有调节Th1和Th2细胞失衡功能，而且还有促进病毒诱生和自身诱生干扰素的能力。在对水疱性口腔炎病毒、辛德毕斯病毒、流感病毒、科萨奇病毒均有明显的对抗作用。
1.3.1.3 对免疫功能的影响
对特异性免疫功能的影响的影响主要表现在以下几个方面。增强细胞免疫功能：细胞免疫是由T细胞结合抗原后，活化、增值分化为效应细胞通过直接杀伤靶细胞或产生多种细胞因子来发挥效应。对体液免疫的影响：体液免疫是由抗体介导的，血清中抗体水平高低为评估其免疫状况的重要指标之一。黄芪皂苷对正常机体的抗体生成功能有明显的促进作用。
1.3.1.4 对心血管系统的作用
经现代药理学研究证明，黄芪对缺血性缺氧、缺血再灌注损伤、及感染病毒和药物中毒的心肌均有明显的保护作用。强心作用：黄芪皂苷Ⅳ是黄芪正性肌力作用的主要活性成分，不仅对正常心功能受到抑制大鼠左式表现正性肌力作用，而且还对收缩和舒张功能也有改善作用，并且不增加心肌耗氧量。对血压的影响：黄芪皂苷对血压具有双相调节作用。有资料表明，黄芪皂苷具有利尿降压，降低肺动脉压及右心前负荷，扩张周围阻力血管，降低动脉压，从而改善心功能的作用，同时对冠状动脉有直接扩张作用[5]。黄芪皂苷还能增加人体总蛋白和白蛋白的量，降低尿蛋白，并通过强心增加心博出量和扩张血管达到降低血压和升高血压的作用。
1.3.1.5 其他作用
黄芪皂苷除在以上几个方面具有显著地药理
1 概述
1.1 研究背景 1
1.2 研究目的意义 1
1.3 黄芪皂苷类的概述 1
1.3.1黄芪皂苷类的药理作用 2
1.4 黄芪皂苷的提取方法 3
1.4.1传统的提取方法 3
1.4.2现代提取方法 4
2 实验部分
2.1 实验材料与仪器 6
2.2 标准溶液的配制 7
2.3 标准曲线的绘制 7
2.4 方法学考查 7
2.4.1稳定性试验 7
2.4.2重复性试验 7
2.4.3回收率试验 7
2.5 试验方法 8
2.5.1黄芪皂苷的提取 8
2.6 单因素实验 9
2.6.1超声功率对黄芪总皂苷得率的影响 9
2.6.2料液比对黄芪总皂苷得率的影响 9
2.6.3超声温度对黄芪总皂苷得率的影响 9
2.6.4超声时间对黄芪总皂苷得率的影响 9
2.7 正交实验 9
2.8 含量测定与得率计算 10
2.8.1总提取物测定 10
2.8.2总皂苷得率的计算 10
3 实验结果与分析
3.1 标准曲线的绘制 11
3.2 单因素试验结果与分析 11
3.2.1超声功率对总皂苷得率的影响 11
3.2.2料液比对总皂苷得率的影响 12
3.2.3超声温度对总皂苷得率的影响 12
3.2.4超声时间对总皂苷得率的的影响 13
3.2.5单因素实验分析总结 14
实验结果与分析
3.1 标准曲线的绘制 11
3.2 单因素试验结果与分析 11
3.2.1超声功率对总皂苷得率的影响 11
3.2.2料液比对总皂苷得率的影响 12
3.2.3超声温度对总皂苷得率的影响 12
3.2.4超声时间对总皂苷得率的的影响 13
3.2.5单因素实验分析总结 14
3.3 超声提取黄芪皂苷的工艺优选 14
3.3.1正交实验设计 14
3.3.2正交实验结果验证 16
3.4 总结 17
结论 18
参考文献 19
致谢 21
1 概述
1.1 研究背景
现今以黄芪为原料的中药饮片、中成药及保健品的产品日益丰富，市场需求与日俱增，而黄芪的野生资源以几近枯竭。目前黄芪药材资源以人工栽培的蒙古黄芪为主，甘肃和山东成为栽培蒙古黄芪和荚膜黄芪新主产区，但产量有限。目前国内市场上50%用于生产黄芪饮片，另外50%用于中成药和提取物，以黄芪为原料的中成药达到200多种，如黄芪口服液、黄芪注射液、黄芪甲苷注射液、参芪颗粒、玉屏风颗粒、复芪止汗颗粒等。一方面黄芪具有强大的市场需求，另一方面市场上的黄芪资源又严重匮乏，在这种现实背景条件下，我国关于黄芪的提取仍然以传统提取方法为主[2]。不仅造成的资源浪费，还造成严重的环境污染。在这种背景条件下，运用新的提取工艺，优化工艺条件就显得尤为重要。
1.2 研究目的意义
黄芪作为传统中药的一种，在我国已有两千多年的药用历史。其主要的有效成分有皂苷、多糖、黄酮、氨基酸、微量元素等。其中的皂苷类成分经现代医学研究表明具有抗病毒感染、保护心脏及肾脏、双向调节血糖、抗缺氧、抗自由基氧化、抗衰老、抗肿瘤、增强免疫力、对中枢神经的双向调节作用、利尿、降压等功效，具有广泛的临床应用。为了更加充分合理利用黄芪中皂苷资源，提高其使用价值，进一步探索其构效关系，本文将对黄芪中皂苷的提取工艺进行研究。这不仅对黄芪中皂苷的实际生产具有重要意义，还对天然产物化学理论研究具有一定的现实意义[3]。
本文主要是研究黄芪皂苷的提取工艺，目的是优选出黄芪中皂苷类物质超声水提取的最佳工艺条件。提高黄芪皂苷的产率和提取效率，降低黄芪皂苷的开发成本。
1.3 黄芪皂苷类的概述
黄芪皂苷主要存在于荚膜黄芪和蒙古黄芪及其同属近缘植物中，近年来已经从中分离出40多种皂苷类化合物。黄芪皂苷中包含黄芪苷Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V等，其中生物活性最好的是黄芪苷IV即黄芪甲苷。黄芪甲苷属于四环三萜类皂苷，具有皂苷类的通性[4]。极性较大，可溶于水，易溶于热水、稀醇、热甲醇和热乙醇中，几乎不溶于或难溶于乙醚、苯等极性小的有机溶剂，含水正丁醇或戊醇对皂苷的溶解度较好，是提取和纯化皂苷时常用的溶剂。
1.3.1 黄芪皂苷类的药理作用
1.3.1.1 抗衰老
衰老的主要原因是人体内自由基的增加。现代研究表明，黄芪皂苷具有显著的抗氧化活性，能有效的抑制自由基的产生和清除体内过剩的自由基，从而保护细胞免受自由基过度氧化作用的影响，进而延长细胞寿命。
1.3.1.2 抗病毒
黄芪皂苷具有光谱的抗病毒作用，研究表明黄芪皂苷不仅能有效保护小鼠免受流感病毒的感染，而且对口腔炎病毒也有抑制作用。宋登海等通过对前人的资料进行总结证实了黄芪皂苷具有调节Th1和Th2细胞失衡功能，而且还有促进病毒诱生和自身诱生干扰素的能力。在对水疱性口腔炎病毒、辛德毕斯病毒、流感病毒、科萨奇病毒均有明显的对抗作用。
1.3.1.3 对免疫功能的影响
对特异性免疫功能的影响的影响主要表现在以下几个方面。增强细胞免疫功能：细胞免疫是由T细胞结合抗原后，活化、增值分化为效应细胞通过直接杀伤靶细胞或产生多种细胞因子来发挥效应。对体液免疫的影响：体液免疫是由抗体介导的，血清中抗体水平高低为评估其免疫状况的重要指标之一。黄芪皂苷对正常机体的抗体生成功能有明显的促进作用。
1.3.1.4 对心血管系统的作用
经现代药理学研究证明，黄芪对缺血性缺氧、缺血再灌注损伤、及感染病毒和药物中毒的心肌均有明显的保护作用。强心作用：黄芪皂苷Ⅳ是黄芪正性肌力作用的主要活性成分，不仅对正常心功能受到抑制大鼠左式表现正性肌力作用，而且还对收缩和舒张功能也有改善作用，并且不增加心肌耗氧量。对血压的影响：黄芪皂苷对血压具有双相调节作用。有资料表明，黄芪皂苷具有利尿降压，降低肺动脉压及右心前负荷，扩张周围阻力血管，降低动脉压，从而改善心功能的作用，同时对冠状动脉有直接扩张作用[5]。黄芪皂苷还能增加人体总蛋白和白蛋白的量，降低尿蛋白，并通过强心增加心博出量和扩张血管达到降低血压和升高血压的作用。
1.3.1.5 其他作用
黄芪皂苷除在以上几个方面具有显著地药理
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