11.6.1 黄芩苷
黄芩苷(baicalin,结构为5,6,7-三羟基黄酮7-O-βD-葡萄糖醛酸苷)是唇形科植物黄芩(Scutellaria baicalensis)根的主要有效成分(含量可达4%以上),其苷元为黄芩素(baicalein)。
黄芩苷具有清热解毒、抑菌、抗氧化、清除自由基、抑菌抗炎、抗肿瘤、阻止钙离子通道、抑制醛糖还原酶、抗病毒、抗过敏等作用。对治疗慢性肝炎和降低转氨酶有较好的疗效。黄芩苷对免疫系统、心脑血管系统、消化系统、神经系统等均有保护作用,同时还具有止血、安胎等功效。黄芩素具有一定的抗菌作用。
1.黄芩苷和黄芩素的化学结构
2.理化性质
(1)性状:如表11-10所示。
表11-10 黄芩苷和黄芩素的性质
(2)溶解性:黄芩苷易溶于N,N-二甲基甲酰胺、吡啶,微溶于热的冰醋酸,难溶于甲醇、乙醇、丙酮,几乎不溶于水、乙醚、三氯甲烷、苯等溶剂。黄芩素易溶于乙醇、丙酮、乙酸乙酯、热冰醋酸、稀氢氧化钠,微溶于三氯甲烷。
(3)酸碱性:黄芩苷稀溶液在酸性及中性溶液中相对稳定,而在碱性溶液中极不稳定,其原因是由于黄芩苷含有邻二酚羟基。黄芩苷还含有羧基,为一酸性化合物。黄芩苷在强碱性溶液中经水解生成黄芩素,黄芩素分子中有邻三酚羟基,暴露在空气中易被氧化为醌类衍生物而显绿色,黄芩苷变绿后有效成分受到破坏,质量随之降低。
3.黄芩总黄酮的生产工艺-溶剂浸提法
【工艺原理】
黄芩中黄酮类化合物可溶于乙醇溶液,在pH3. 5酸性溶液中仍可溶解,在pH1. 5条件下以沉淀形式析出,从而与水溶性杂质分离,达到精制目的。
【操作过程及工艺条件】
(1)提取:黄芩粗粉,用10倍体积60%乙醇室温浸泡3次,每次1小时,过滤,取滤液并减压回收溶剂。
(2)酸化:用水将浓缩液定容至药材量的10倍,用6mol/L浓盐酸调节pH至3. 5,静置60分钟后过滤,得滤液。
(3)沉淀:滤液升温至40℃,调pH至1. 5,保温60分钟,室温静置24小时后抽滤,沉淀用去离子水洗至中性,再用少量乙醇洗涤,干燥器内干燥至恒重,即得到黄芩总黄酮。
【生产工艺流程】
【工艺注释】
(1)对提取液进行第一步酸化的目的是除去在此酸性条件下不溶的杂质,而黄酮类化合物保留在溶液中,故注意控制pH不要低于3. 5,以免酸性过强致黄酮析出;
(2)第二步酸化的目的是使黄酮类化合物析出沉淀,过滤除去水溶性杂质;
(3)该工艺产品得率7. 69%,黄芩总黄酮纯度85. 47%,黄芩总黄酮得率6. 57%。
4.黄芩苷的提取分离
由于黄芩中含有水解酶,提取前须进行杀酶处理,可采用开水烫或乙醇回流方法。黄芩苷的提取方法有煎煮法、回流提取法、超声波提取法、渗漉法和微波提取法。其中超声波提取法所得黄芩苷粗品的纯度和收率均最高,且超声波法提取黄芩苷操作简单、时间短、重现性好,适合工业化生产。下面介绍黄芩苷常采用的制备方法:水提酸沉法、超声-醇提酸沉法。
(1)黄芩苷生产工艺-1(水提酸沉法)(www.xing528.com)
【工艺原理】
黄芩苷在黄芩中以羧酸的镁盐存在,可以被沸水溶出,在pH1~2条件下转变成黄芩苷沉淀析出,从而与共存的水溶性杂质分离。进一步提纯是利用其钠盐在pH 6. 5~7时可溶于70%乙醇,而与不溶物分离,再调pH1~2,则黄芩苷从70%乙醇中沉淀折出。
【操作过程及工艺条件】
1)提取:称取适量黄芩粉末,用一定量的水先浸泡一段时间,然后加热煎沸,维持微沸一定时间,纱布滤过,药渣重复提取2次,合并滤液,浓缩至一半体积,用2mol/L盐酸调pH 1~2,70℃保温一段时间,黄芩苷沉淀析出,离心,沉淀物用乙醇洗涤,干燥得粗品。
2)一步精制:取适量黄芩苷粗品于回流提取器内,加8倍量的蒸馏水,加热至70℃时滴加14.4mmol/L NaOH溶液,调pH至7,使粗品完全溶解,再用盐酸调pH到6,加乙醇至溶液含醇量约70%,过滤。滤液再用盐酸调pH为2,冷却静置至黄芩苷完全沉淀,过滤、干燥,即得黄芩苷精制品。
3)再精制:将适量黄芩苷精制品装入滤纸筒中置于连续回流提取器内,加入60倍量甲醇,加热回流至提取液颜色很浅为止,趁热抽滤。滤液减压浓缩一半,冷却,结晶析出,静置30分钟后过滤,用甲醇洗涤,干燥得黄芩苷再精制品。
4)重结晶:将黄芩苷再精制品用40倍量甲醇加热回流溶解,重结晶1次,可得淡黄色细针晶黄芩苷纯品。
【生产工艺流程】
【工艺注释】
1)在黄芩苷提取工艺中,由于黄芩提取液难以抽滤,因而滤过工艺对黄芩苷提取率有较大影响。黄芩煎出液滤过方式以先纱布过滤,后离心处理为宜,用离心法较过滤法好,具有用时短、收率高的优点。
2)黄芩苷具有多酚羟基结构,性质不稳定,易被氧化,且在酸性条件下可发生一定程度的水解,因此保温时间不宜太长,且干燥、储存时要注意避免高温和防氧化。
3)在黄芩提取液的分离过程中,要尽量去除不溶性的大颗粒和水溶性杂质,以提高产品的纯度。
(2)黄芩苷生产工艺-2(超声-醇提酸沉法)
【工艺原理】
超声波可以破坏黄芩细胞壁结构,使内容物易于溶出,利用超声波法提取效率高的特点,采用乙醇溶液进行提取。利用黄芩苷在碱水中溶解、在酸水中沉淀的性质进行纯化。
【操作过程及工艺条件】
1)提取:取黄芩饮片适量,于60℃烘干,粉碎;加入15倍量60%乙醇于超声波振荡器中,振荡提取2次,每次0.5小时,过滤。
2)酸化:提取液合并,浓缩,加盐酸酸化至pH1~2,加热至80℃,静置过夜,过滤。
3)碱化:沉淀加8倍量水,加NaOH调pH7,再加等量乙醇,过滤。
4)再酸化沉淀:滤液加盐酸酸化至pH1~2,加热至40℃,放置,过滤,所得沉淀用水洗涤,再用乙醇反复洗涤,干燥,即可得到黄芩苷粗品。
5)重结晶:取黄芩苷粗品装入烧瓶内,按1∶100的量加入甲醇,加热使其溶解,趁热抽滤。滤液减压浓缩,迅速冷却,结晶,放置约30分钟后过滤,用甲醇洗涤,阴干。如此反复结晶两次即可得到淡黄色黄芩苷结晶。
【生产工艺流程】
【工艺注释】
黄芩苷提取精制方法很多,其精制工艺是影响黄芩苷得率的主要因素。实验表明,当溶液调pH至1时,所得产品量少且为棕黑色,可能是强酸使黄芩苷水解所致;当溶液调pH至3时,溶液为黄色乳浊液,极难过滤,且产品量少,可能是反应不完全所致;当溶液调pH至2时,所得产品量多且为黄色,符合要求。本工艺,方法简便、实用性强,适用于大生产。
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