黄芪中黄芪皂甙成分的提取分离与纯化工艺研究

2023-01-12

黄芪为豆科植物蒙古黄芪或荚膜黄芪的干燥根, 是我国常用的补气药材, 其味甘、性微温, 具有增强机体非特异性、改善心功能、扩张冠状动脉、利尿消肿、益卫固表、托疮生肌、抗菌、抗病毒、抗疲劳、抗衰老、促进造血功能、保护肝脏之功效[1]。黄芪皂甙是其主要药效成分, 常被作为黄芪质量判断的重要指标[2]。笔者采用红外光光谱仪和紫外分光光度计测定提取纯化产物的纯度和含量, 比较了2种黄芪皂甙的提取方法和两种纯化方法的优缺点, 为黄芪提取工艺的优化提供参考, 以期提高黄芪的药用价值。

1 材料、仪器与试剂

1.1 材料

研究中所用黄芪均为荚膜黄芪, 产地为宁夏回族自治区金山地区。

1.2 仪器

研究中使用的仪器有:红外光谱分析仪PE-580、722型可见分光光度计、30~400 mm砂芯层析仪、索氏提取器、水浴锅、粉碎机FW-100型等。

1.3 试剂

黄芪甲甙标准品购自国家标准物质中心, AB-8树脂购自拿开大学化工厂, 溴化钾 (KBr) 为优级纯试剂, 其余试剂均为国产分析纯试剂。

2 实验

2.1 提取

2.1.1 索氏提取[3]

对黄芪进行粉碎, 完全过30目标准筛后充分混匀。取3 g黄芪粉碎物置于含有50 m L甲醇的索氏提取器中, 过夜。79℃水浴浸提6 h后, 彻底回收甲醇, 少量蒸馏水溶解浸提产物, 转至分液漏斗中采用乙醚进行脱脂, 直至无色, 挥发尽乙醚后, 采用树脂吸附法纯化产物。

2.1.2 回流提取

对黄芪进行粉碎, 完全过30目标准筛后充分混匀。取8 g黄芪粉碎物, 74℃下用甲醇回流提取3次, 3次提取的中的甲醇用量和提取时间分别为:第一次甲醇, 黄芪 (v∶m) =10∶1, 过夜浸泡后回流提取2 h;第二、三次方法相同, 甲醇:黄芪 (v∶m) =8∶1, 回流提取1.5h, 合并第二、三次的提取液, 彻底回收甲醇, 少量蒸馏水溶解浸提产物, 转至分液漏斗中采用乙醚进行脱脂3次, 乙醚用量分别为20、20、10 m L, 挥发尽乙醚后, 分别采用萃取法和树脂吸附法纯化产物。

2.2 纯化

2.2.1 萃取法

用饱和的正丁醇在分液漏斗中萃取提取液, 共3次, 正丁醇用量分别为20、20、15 m L, 合并3次萃取的溶液, 彻底回收正丁醇, 即得黄芪皂甙粗品。

2.2.2 树脂吸附法

将提取液通过树脂柱, 采用蒸馏水冲洗树脂柱, 再采用80%乙醇溶液洗脱, 将乙醇洗脱溶液收集并彻底挥发乙醇, 即得黄芪皂甙粗品。

3 红外光谱分析

采用红外光谱分析仪对得到的粗品进行检测, 具体方法为:用优级纯溴化钾 (KBr) 试剂将提取到的黄芪皂甙粗品和黄芪甲甙标准品分别压制成片状, 用红外光谱分析仪对压片进行分析, 检测粗品中黄芪皂甙的含量。结果显示, 通过树脂吸附获得的黄芪皂甙粗品的红外光谱吸收峰与黄芪甲甙标准品的吸收峰更为接近, 这也说明提取得到的产物是黄芪皂甙, 同时树脂吸附法的提取纯化效果更好。

4 黄芪皂甙分析方法

4.1 制备黄芪甲甙标准曲线

于1/100 000天平上称取黄芪甲甙标准品, 精确到0.005 1 g, 无损失转移至10 m L容量瓶中, 无水乙醇溶解并定容。向带塞的反应管中分别加入0.00、0.15、0.30、0.45、0.60、0.75 m L黄芪甲甙无水乙醇溶液, 补充无水乙醇到0.75 m L, 加入0.75 m L 8%香兰素 (w/v) , 冰浴状态下加入7.50 m L 72% (v/v) 硫酸, 混匀后62℃水浴20min, 冷却并混匀后在分光光度计上进行测定。取不含黄芪甲甙的试管作参比, 在λ=544 nm下测定吸光值, 得浓度与吸光值的回归方程, A=2.1389×C-0.0015, R2=0.9998, 所有测定需在30 min内完成。

4.2 皂甙含量的测定

取黄芪皂甙粗品于250 m L容量瓶中, 无水乙醇溶解并定容, 混匀后吸取0.05 m L于具塞刻度试管中, 加入0.75 m L的8%香兰素 (w/v) , 冰浴状态下加入7.50 m L72% (v/v) 硫酸, 混匀后62℃水浴20 min, 冷却并混匀后在分光光度计上进行测定。取不含黄芪甲甙的试管作参比, 在λ=544nm下测定吸光值, 按照标准曲线回归方程计算黄芪皂甙含量。索氏提取联合树脂吸附法得到的黄芪皂甙的含量为1.25%, 回流法提取联合正丁醇萃取得到的黄芪皂甙的含量为1.46%, 回流法提取联合树脂吸附法得到的黄芪皂甙的含量为1.17%, 三者差异不大。

5 结语

目前, 使用的黄芪皂甙方法有很多, 主要应用的有水浸提取法和醇提取法, 后者较前者更为有效。本研究发现, 索氏提取法和回流提取法2种方法对黄芪皂甙的提取差异不大, 可按需选择。树脂吸附法较萃取法的纯化效果更佳, 另外树脂具有再生能力, 可经适当处理后再次使用。因此, 建议提取黄芪皂甙时可先采用索氏提取法进行粗提取, 再通过树脂吸附纯化, 这样可以得到纯度较高的黄芪皂甙且节约成本。

摘要：通过4步骤实现黄芪中黄芪皂甙的提取分离和纯化, 4步骤分别为索氏醇提、回流醇提、萃取纯化、树脂吸附纯化法对黄芪皂甙进行了提取分离。利用红外光谱分析仪对提取和纯化产物进行检测分析。

关键词：黄芪皂甙,黄芪,提取分离,纯化,工艺研究