大黄中大黄酸的提取工艺研究(附件)
摘 要大黄中大黄酸以游离态和糖苷化合物存在于生物体，它具有保肝护肝和抗肝脏纤维化、防治糖尿病、肾病(DN)、抗肿瘤等作用。有很强的抗菌、抗炎、抗癌作用、抗衰老作用，并且还具有解毒、免疫双向调节、降脂减肥、抗动脉硬化等多种性能。本文以乙醇浓度（X1）、水料比（X2）、提取加热时间（X3）为自变量，以大黄中大黄酸的提取率为因变量，通过对自变量各水平影响因素的多元回归和二项式拟合，用响应曲面法选出最佳回流提取的工艺条件，研究各水平因素对大黄中大黄酸提取率的影响，及进行结果预测分析。结果在乙醇浓度（X1)为90%，水料比（X2 )为151，提取时间（X3)为3.0h时，大黄中大黄酸的提取率为2.121%
目 录
1绪论 1
1.1大黄酸概述 1
1.2研究目的和意义 1
1.3国内外研究现状 2
1.3.1大黄酸提取方法 2
1.3.2大黄酸提取优化优化方法 3
1.3.3大黄的药理作用 4
1.3.4大黄的临床应用 5
1.3.5大黄酸的药理作用 5
1.3.6大黄酸的临床应用 7
1.4研究内容 8
2实验 9
2.1设备及试剂 9
2.1.1试药 9
2.1.2仪器设备 9
2.2实验原理 10
2.3对照品和供试品的制备 10
2.4标准曲线和线性回归方程 10
2.5单因素实验 11
2.6响应面试验设计 11
3试验结果与分析 12
3.1单因素实验结果 12
3.1.1乙醇浓度对大黄酸提取率的影响 12
3.1.2料液比对大黄酸提取率的影响 12
3.1.3提取时间对大黄酸提取率的影响 13
3.2响应面法优化提取工艺条件 13
3.2.1响应面试验结果 13
3.2.2响应面分析及最优条件确定 15
3.3大黄酸含量实验验证 17
4结论 18
参考文献 19
致谢 21
1 绪论
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
/> 1.1 大黄酸概述
大黄酸结构式：
大黄酸分子式：C15H8O6
大黄酸是中药芦荟、大黄等的重要化学成分，属单蒽核类:1,8二羟基3羧基蒽醌，含有两个羟基和一个羧基，极性较强，具有电化学氧化还原性质[1]。以前的药理学研究表明，大黄酸在抗肿瘤、抗菌、抗病毒、降糖调脂、抗肝抗纤维化等多方面具有活性[2]。特别在医治骨关节炎、糖尿病、肾病及配合抗肿瘤方面展现更加突出。
大黄酸的理化性质：黄色针状晶体，熔点在321—322℃。很少溶于水，溶于碱，微溶于C2H5OH、苯、氯仿、乙醚、石油醚。在生药药用大黄中主要化学成分有大黄素、大黄酸、芦荟大黄素、大黄酚、大黄素甲醚等，在这些化学成分中大黄酸的酸性最强。
1.2 研究目的和意义
本文研究的目的采用回流提取法提取大黄中的大黄酸，用响应面法优选得到大黄中大黄酸，提高精密度。
大黄通常为寥科植物掌叶大黄、唐古特大黄RheumtanguticumMaxim,exBalf或药用大黄RheumofficinaleBaill的根茎和干燥根，性苦味寒，归脾、胃、大肠、肝、心包经[3]。大黄具有如攻积导滞、通肠利便、清热泻火、行瘀通经等疗效，主要作用是医治热极便秘、咽喉肿痛、上消化道出血等病。现代研究展现出，大黄中含有蒽醌类衍生物、苷类、鞣制、有机酸、挥发油及多糖等化学成分，具有泻下、抗炎、保肝利肝、保护胃黏膜、利尿、改变肾功能、降压降脂、改善胰岛素抵抗、抗菌、抗病毒、祛痰、抗肿瘤、治疗肥胖型疾病等效果[4]。大黄中具有很多蒽醌类、二蒽醌类化合物及期同时期原始药物的化学成分。蒽醌类化合物主要含有5种化合物：大黄酸、大黄素、大黄酚、芦荟大黄素、大黄素甲醚，他们的衍生物，如酚类的大黄酚蒽酚、酮类的大黄酚蒽酮、苷类的大黄酸苷。秋末时期茎和次年春季植物即将发芽时挖取或叶枯时，除去细根，挂掉表皮，粉粹成段状或瓣状，直接烘干或者一起用绳子串起来干燥。
大黄酸（简称RH）属单蒽核类1,8二羟基蒽醌衍生物，是从多种传统中药中分离提纯的有效成分。RH的结构式，RH是由一个羧基和两个羟基组成，具有电化学氧化还原性质，极性相对较强。大黄中大黄酸在生物体中以游离态和糖苷化合物存在，有很强的抗菌、抗炎、抗癌作用、抗衰老作用，并且还具有解毒、免疫双向调节、降脂减肥、抗动脉硬化等多种性能，被认为是具有多靶点多功能的药物[4]。大黄酸经乙酰化生成价格较贵的治疗关节炎的特效药二乙酰大黄酸(又名双醋瑞因)[5]。
1.3 国内外研究现状
1.3.1 大黄酸提取方法
大黄游离蒽醌中的大黄酸都是以游离态和糖苷化合物存在，目前提取大黄酸主要是先用硫酸水解糖苷键后，再用氯仿提取大黄酸，或用甲醇提取大黄酸[68]，或用氯仿丙三醇提取[9]的方法。
查阅资料发现大部分文章都是研究大黄总蒽醌的提取，但将蒽醌中每种化学成分独自分散研究的方法报道还是很少，对大黄酸分开单独研究的方法报道更少，一部分大黄总蒽醌提取完之后检测不到大黄酸成分，而大黄酸被认为是多靶点多功能的生理较强的药物。国内提取大黄酸常用的方法有微波辅助提取法[10]、超声波提取法[11]、CO2超临界流体提取法、索氏提取法等，根据实际操作的方便性，回流提取法仍占据提取工艺的重要地位，所以有必要对大黄中大黄酸的提取工艺进行探讨研究，优化提取工艺，提升提取率。
（1）超声波提取法
使用超声波所生成的波振动、加速度高、搅拌作用和空化效应强烈等，加快溶剂进入中药有效成分，以此提升有效成分提取的效率，从而减少了提取的时间，消除高温度对有效成分提取的影响，溶解大黄干燥根茎，通过大黄酸在有机相水相分布得大黄酸。
（2）索氏提取法
利用溶剂回流和虹吸原理，使固体物质每一次都能为纯的溶剂所萃取，所以萃取效率较高，选用二氯甲烷为提取溶剂，用20%硫酸对大黄中的结合型蒽醌类
化合物进行水解，然后水浴加热索氏提取。
（3）微波辅助提取法
在微波中，利用不同结构的物质吸收微波能力的差异，是基本物质中的某些区域或萃取体系中某些组分被选择性加热，从而使被萃取物质从基体或体系中分离，进入到介电常数较小，微波吸收能力较差的萃取剂中，从而完成有效成分的提取。微波提取可缩短试验和生产时间、降低能耗、减少溶剂用量以及废物产生，同时可以提高收率和提取物的纯度。
（4）超临界流体萃取法
利用超临界状态下的液体为萃取剂，从流体或固体中萃取中药材的药用成分并进行分离的方法。超临界流体不仅具有与液体溶剂相当的萃取能力，而且具有优良的传质效果，尤其超临界流体在其临界点附近的压强或温度的微小变化均会导致流体密度相当大的变化，从而使溶质在流体中溶解度也产生相当大的变化，故调节温度和压力可改变溶剂性质，使萃取物得到分离。超临界流体萃取技术萃取能力强、提取效率高、生产周期短，易发现天然植物中新的活性成分，极少损失易挥发组分或破坏生理活性物质，无溶剂残留，产品质量高。
目 录
1绪论 1
1.1大黄酸概述 1
1.2研究目的和意义 1
1.3国内外研究现状 2
1.3.1大黄酸提取方法 2
1.3.2大黄酸提取优化优化方法 3
1.3.3大黄的药理作用 4
1.3.4大黄的临床应用 5
1.3.5大黄酸的药理作用 5
1.3.6大黄酸的临床应用 7
1.4研究内容 8
2实验 9
2.1设备及试剂 9
2.1.1试药 9
2.1.2仪器设备 9
2.2实验原理 10
2.3对照品和供试品的制备 10
2.4标准曲线和线性回归方程 10
2.5单因素实验 11
2.6响应面试验设计 11
3试验结果与分析 12
3.1单因素实验结果 12
3.1.1乙醇浓度对大黄酸提取率的影响 12
3.1.2料液比对大黄酸提取率的影响 12
3.1.3提取时间对大黄酸提取率的影响 13
3.2响应面法优化提取工艺条件 13
3.2.1响应面试验结果 13
3.2.2响应面分析及最优条件确定 15
3.3大黄酸含量实验验证 17
4结论 18
参考文献 19
致谢 21
1 绪论
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
/> 1.1 大黄酸概述
大黄酸结构式：
大黄酸分子式：C15H8O6
大黄酸是中药芦荟、大黄等的重要化学成分，属单蒽核类:1,8二羟基3羧基蒽醌，含有两个羟基和一个羧基，极性较强，具有电化学氧化还原性质[1]。以前的药理学研究表明，大黄酸在抗肿瘤、抗菌、抗病毒、降糖调脂、抗肝抗纤维化等多方面具有活性[2]。特别在医治骨关节炎、糖尿病、肾病及配合抗肿瘤方面展现更加突出。
大黄酸的理化性质：黄色针状晶体，熔点在321—322℃。很少溶于水，溶于碱，微溶于C2H5OH、苯、氯仿、乙醚、石油醚。在生药药用大黄中主要化学成分有大黄素、大黄酸、芦荟大黄素、大黄酚、大黄素甲醚等，在这些化学成分中大黄酸的酸性最强。
1.2 研究目的和意义
本文研究的目的采用回流提取法提取大黄中的大黄酸，用响应面法优选得到大黄中大黄酸，提高精密度。
大黄通常为寥科植物掌叶大黄、唐古特大黄RheumtanguticumMaxim,exBalf或药用大黄RheumofficinaleBaill的根茎和干燥根，性苦味寒，归脾、胃、大肠、肝、心包经[3]。大黄具有如攻积导滞、通肠利便、清热泻火、行瘀通经等疗效，主要作用是医治热极便秘、咽喉肿痛、上消化道出血等病。现代研究展现出，大黄中含有蒽醌类衍生物、苷类、鞣制、有机酸、挥发油及多糖等化学成分，具有泻下、抗炎、保肝利肝、保护胃黏膜、利尿、改变肾功能、降压降脂、改善胰岛素抵抗、抗菌、抗病毒、祛痰、抗肿瘤、治疗肥胖型疾病等效果[4]。大黄中具有很多蒽醌类、二蒽醌类化合物及期同时期原始药物的化学成分。蒽醌类化合物主要含有5种化合物：大黄酸、大黄素、大黄酚、芦荟大黄素、大黄素甲醚，他们的衍生物，如酚类的大黄酚蒽酚、酮类的大黄酚蒽酮、苷类的大黄酸苷。秋末时期茎和次年春季植物即将发芽时挖取或叶枯时，除去细根，挂掉表皮，粉粹成段状或瓣状，直接烘干或者一起用绳子串起来干燥。
大黄酸（简称RH）属单蒽核类1,8二羟基蒽醌衍生物，是从多种传统中药中分离提纯的有效成分。RH的结构式，RH是由一个羧基和两个羟基组成，具有电化学氧化还原性质，极性相对较强。大黄中大黄酸在生物体中以游离态和糖苷化合物存在，有很强的抗菌、抗炎、抗癌作用、抗衰老作用，并且还具有解毒、免疫双向调节、降脂减肥、抗动脉硬化等多种性能，被认为是具有多靶点多功能的药物[4]。大黄酸经乙酰化生成价格较贵的治疗关节炎的特效药二乙酰大黄酸(又名双醋瑞因)[5]。
1.3 国内外研究现状
1.3.1 大黄酸提取方法
大黄游离蒽醌中的大黄酸都是以游离态和糖苷化合物存在，目前提取大黄酸主要是先用硫酸水解糖苷键后，再用氯仿提取大黄酸，或用甲醇提取大黄酸[68]，或用氯仿丙三醇提取[9]的方法。
查阅资料发现大部分文章都是研究大黄总蒽醌的提取，但将蒽醌中每种化学成分独自分散研究的方法报道还是很少，对大黄酸分开单独研究的方法报道更少，一部分大黄总蒽醌提取完之后检测不到大黄酸成分，而大黄酸被认为是多靶点多功能的生理较强的药物。国内提取大黄酸常用的方法有微波辅助提取法[10]、超声波提取法[11]、CO2超临界流体提取法、索氏提取法等，根据实际操作的方便性，回流提取法仍占据提取工艺的重要地位，所以有必要对大黄中大黄酸的提取工艺进行探讨研究，优化提取工艺，提升提取率。
（1）超声波提取法
使用超声波所生成的波振动、加速度高、搅拌作用和空化效应强烈等，加快溶剂进入中药有效成分，以此提升有效成分提取的效率，从而减少了提取的时间，消除高温度对有效成分提取的影响，溶解大黄干燥根茎，通过大黄酸在有机相水相分布得大黄酸。
（2）索氏提取法
利用溶剂回流和虹吸原理，使固体物质每一次都能为纯的溶剂所萃取，所以萃取效率较高，选用二氯甲烷为提取溶剂，用20%硫酸对大黄中的结合型蒽醌类
化合物进行水解，然后水浴加热索氏提取。
（3）微波辅助提取法
在微波中，利用不同结构的物质吸收微波能力的差异，是基本物质中的某些区域或萃取体系中某些组分被选择性加热，从而使被萃取物质从基体或体系中分离，进入到介电常数较小，微波吸收能力较差的萃取剂中，从而完成有效成分的提取。微波提取可缩短试验和生产时间、降低能耗、减少溶剂用量以及废物产生，同时可以提高收率和提取物的纯度。
（4）超临界流体萃取法
利用超临界状态下的液体为萃取剂，从流体或固体中萃取中药材的药用成分并进行分离的方法。超临界流体不仅具有与液体溶剂相当的萃取能力，而且具有优良的传质效果，尤其超临界流体在其临界点附近的压强或温度的微小变化均会导致流体密度相当大的变化，从而使溶质在流体中溶解度也产生相当大的变化，故调节温度和压力可改变溶剂性质，使萃取物得到分离。超临界流体萃取技术萃取能力强、提取效率高、生产周期短，易发现天然植物中新的活性成分，极少损失易挥发组分或破坏生理活性物质，无溶剂残留，产品质量高。
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