白芷有效成分提取与含量测定毕业设计论文.docx

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白芷有效成分提取与含量测定毕业设计论文

大学毕业设计（论文）

白芷有效成分提取与含量测定

学生姓名

指导教师

专业

学院

2013年5月20日

GraduationProject（Thesis）

HarbinUniversityofCommerce

ExtractionandDeterminationofEffectiveComponentsofAngelicaDahurica

Student

Supervisor

Specialty

School

2013-5-20

毕业设计（论文）任务书

姓名：

学院

班级：

专业：

毕业设计（论文）题目：

白芷有效成分提取与含量测定

立题目的和意义：

提取白芷有效成分的方法有很多种，如渗漉法、热回流、超声等方法，其中白芷中有效成分为香豆素类与挥发油类，要测定白芷中有效成分含量则需测定香豆素含量，优选白芷的有效成分提取的方法很必要。

本文将对多种提取方法进行对比实验选出提取方法最好的方法。

此实验的意义在于对于白芷有效成分的优选，为以后白芷有效成分的提取方法提供了理论实践依据。

技术要求与工作计划：

工作计划：

首先对药店买到的药材白芷进行前处理，然后进行粉碎，通过热回流提取的方法将白芷中异欧前胡素提取出来；再用紫外光谱的方法，对照试验通过线性关系测定出白芷中异欧前胡素的含量。

技术要求：

1对照品异欧前胡素的线性关系方程

2多种溶剂提取异欧前胡素

3多种方法提取异欧前胡素

4样品中有效成分的含量测定

时间安排：

3月10日—3月20日收集资料并整理资料，确定论文提纲，设计实验方案。

3月21日—3月23日编写开题报告，购买实验材料，准备实验药剂。

3月24日—4月20日进行实验研究。

4月21日—5月5日整理实验数据、毕业论文撰写。

指导教师要求：

（签字）年月日

教研室主任意见：

（签字）年月日

院长意见：

（签字）年月日

毕业设计（论文）审阅评语

一、指导教师评语：

指导教师签字：

年月日

毕业设计（论文）审阅评语

二、评阅人评语：

评阅人签字：

年月日

毕业设计（论文）答辩评语

三、答辩委员会评语：

四、毕业设计（论文）成绩：

专业答辩组负责人签字：

年月日

五、答辩委员会主任单位：

（签章）

答辩委员会主任职称：

答辩委员会主任签字：

年月日

摘　　要

以药材白芷为原料，提取并测定异欧前胡素的含量，优化白芷中药材有效成分的提取工艺。

以白芷中异欧前胡素的含量为指标，采用紫外分光光度法测定，对药材白芷中有效成分异欧前胡素进行提取以及测定。

以80%乙醇回流提取1h的方法提取有效成分为最佳提取方法。

测得药材白芷中异欧前胡素的含量为0.158%。

关键词：

白芷；异欧前胡素；提取工艺；实验方法

Abstract

InAngelicaedahuricaeasrawmaterial.Extractionandcontentdeterminationofisoimperatorin.OptimizationofextractionprocessofeffectivecomponentsinAngelicaherb.InordertoAngelicaedahuricaeisoimperatorincontentastheindex.Usingultravioletspectrophotometry.OntheeffectivecomponentsofRadixAngelicaedahuricaeofisoimperatorininextractionanddetermination.With80%ethanolrefluxextractionofeffectivecomponentsforthebestextractionmethodsfor1Hextractionmethod.ThemeasuredinRadixAngelicaedahuricaeisoimperatorincontentof0.158%.

KeyWords:

Angelicaedahuricae;isoimperatorin;extractionprocess;empiricalmethod

1绪论

1.1白芷的研究与应用

1.1.1白芷简介

白芷为多年生草本植物，高可达2.5米。

根粗大，有时有数条支根，底部直径约5-9cm，中空，其颜色通常为红到紫色，基部无毛，有些许短柔毛在花序上。

茎下部的叶子很大；叶柄长，有鞘状的扩大墓部，呈抱茎型。

生长在江、河还有沿海的丛林砾岩上。

早在一千多年前的宋代，在我国的南北两地就有白芷药用的情况。

从《本草纲目》的记载来看，四川地区、甘肃一带和浙江南部一带为白芷的道地药材主要生产地，但由于历史的变迁，现在出产于杭州、四川的杭白芷、川白芷是由历史中北方的白芷主产地浙江转变形成的，而白芷在明代及民国时期并不在浙江栽种，依据：

①1959年的《山西中药志》中记载过的“绛县人工栽种白芷已经成功”，这说明历史上浙江并没有种植生产过白芷。

②历史本草记载中也并无明代及民国时期浙江出产过白芷。

历史上本草所记载的江南白芷相比于现在分布在浙江省这一地区的杭白芷性状基本相符。

在杭白芷广泛引入到多个南方省份区域后，生产面积逐渐扩大，如在明代由杭州的杭白芷引种栽培于四川而形成的道地药材。

同时，据报道四川南充、眉山、绵阳等地分别在1957年、1958年从四川遂宁引种白芷并在当地栽培，同时也成为川白芷的道地药材产区。

此外，杭白芷的主产区己不再是历史上的杭州，因为杭州的城市扩张及经济的发展，白芷的主产区迁移到离杭州很远的磐安附近，目前杭州市中心已不再栽种白芷了。

文献曾记载的一些面积大、产量高的白芷种植产区，现在栽培面积都已减少、无栽培，或向周边地区转移，形成了一定规模，成为了新的白芷产区。

经调查发现[1]，白芷的种植方式多数都凭借当地药农的经验，技术非常粗放，同时，异地引种又造成了品种的混杂，加上各地栽培、加工等方式的不同，造成了商店销售的药材白芷的质量相差很多。

白芷药材呈长圆锥形，长约10-25cm，直径1.5-2.5cm。

表面为棕色或黄褐色，根头部呈钝四棱形或圆形，具皱纹形纵形分布，支根有痕及皮孔样的横向突起，俗称为“疙瘩丁”，顶端有凹陷的茎痕。

药材质坚实，断面白色或灰白色，粉性，形成层为环棕色，近方形或近圆形，皮部散有多数棕色油室。

木质部约占横切面的1/3。

白芷药用部分气芳香，味辛。

杭白芷与上述性状相似，但是它的形状是圆锥形的，有4棱呈横向皮孔状突起，大部分为纵向排列，而整个根有4个纵棱，一般没有侧根；杭白芷厚重而且坚硬，断面颜色为灰褐色，形成层环形状为菱形，其木质部占的横断面部分1/2。

白芷的炮制方法有较早的记载，如《雷公炮炙论》中提到“凡采得后，勿用四条作一处生者，名丧公藤，兼勿用马蔺，并不入药中。

凡使，采得后，刮削止皮，细锉，用黄精，亦细锉，以竹刀切，二味等分，两度蒸一伏时后，出，于日中晒干，去黄精用之”。

在《本草拾遗》、《本草汇言》及《太平惠民和剂局方》中均有“采后刮削上皮，细锉”的记载。

《本草乘雅半偈》也记载过“……修事，勿用四条一处生者，名丧公藤。

又勿用马兰根。

采得刮去皮，细锉，以黄精片等分，同蒸一伏时，晒干去黄精用。

近时用石灰蒸煮，及拌石灰暴晒，为不易蛀，并欲色白，不特失本性，而燥烈之毒最深，用之无忽也”。

《本草品汇精要》中却这样记载“春生叶，二月八月取根，暴干。

……雷公云：

采得后刮削止皮，细锉，用黄精，亦细锉以竹刀切，二味等分，同蒸一伏时后出，于日中晒干，去黄精用或生用”。

《本草纲目》中有过这样的论述“今人采根洗刮寸截，以石灰拌匀，晒收，为其易蛀，并欲色自也。

入药微焙”。

《本草害利》中写道“二八月采根暴干，以黄泽者为佳。

洗刮寸截，经石灰拌匀晒收，入药微焙切片用”。

《本草从新》中“入药水润，微焙切片”。

《本草述》中写道过炒炭用可治女人崩带。

由上述历史中草药方记载白芷炮制方法，白芷的修治方法有两种，分别为去皮和细锉。

炮制方法有蒸、黄精蒸、炒炭及石灰制，但这些在现代都已是很少使用的炮制方法。

白芷大多为三月、九月采收，亦有强调在处暑采集。

农历八月与目前北方处暑至白露节间采收白芷的时间基本一致，但与南方白芷一般在入伏后采挖却相差很多，故有人认为“八月采根”及“白芷寒犹采”反应的是我国北方白芷的采收情况，至于二月采白芷目前在我国己很难见到[2]。

现代采挖后，需要干燥，使其水含量低于14%，方可储存[3]。

由于白芷肉质根中含有大量淀粉，需长时间晒干，遇到阴雨等潮湿天气，极易腐烂，2010版中国药典规定的白芷加工方法为：

除去杂质，分开大小个，略浸，润透，切厚片，干燥[4]。

目前白芷产地主要采用烘干和硫磺熏蒸干（先用硫磺熏，然后在阳光下晾晒干）方法加工白芷，据报道由新鲜白芷加工为白芷饮片过程中有效成分损失70%~80%，其中在干燥过程损失50%以上，同时，硫熏蒸时深入药材组织内部，穿透细胞壁附着于淀粉粒上，白芷药材残留硫，污染了白芷药材[5]。

1.1.2白芷研究进展

1.1.2.1文献记载白芷的功效与主治

历代本草记载白芷能活血化瘀。

如《神农本草经》称其主“血闭”，《药性论》称其主“心腹血刺痛”，《日华子本草》称其为“破宿血”，《神农本草经百种录》称其“和利血脉”。

明代以前本草著作中写道过白芷可治疗风寒风热症。

目前治疗风寒症状白芷在临床治疗中有很多体现，而其用于治疗风热症现在己较少或基本没有人使用。

白芷也曾用于祛除风邪，在唐代以前如《本经》、《名医别录》等记载过白芷用于外感风邪，在唐以后白芷的功效被人开掘更为多种，包括了治疗外风以及内风，《和剂局方》中就曾记载过用白芷治疗口眼歪斜、风中脏腑等症候。

白芷的在文献中不仅有活血化瘀的功效，也用于血证的治疗，在历代本草记载以及临床治疗记载中都有不少有关资料。

如《神农本草经》称其“主女人漏下”。

《日华子本草》称其“补胎漏”，《本草纲目》中提到其主“小便出血”。

白芷当是具有止血功效的药物，再结合该药的药性特点，又宜以温经止血及化瘀止血药视之。

1.1.2.2现代白芷的药理作用研究

（1）抗炎作用用小鼠灌胃的方法对其注射白芷或杭白芷煎剂4g/kg（lg相当生药lg），可明显抑制因二甲苯对小鼠耳部造成的炎症[6]。

（2）解热镇痛作用于大白兔背部用皮下注射蛋白胨（高热动物模型），白芷或杭白芷煎剂15g/kg，此实验中得出白芷具有解热作用。

对小鼠进行灌胃处理，药品为白芷或杭白芷煎剂8g/kg，用1%醋酸对小鼠进行腹腔注射，小鼠扭体次数显著减少。

（3）解痉作用白芷中含有的花椒毒素、佛手柑内酯、异欧前胡素在兔回肠实验中证实其具有解痉作用。

异欧前胡素对于兔子宫的收缩力和蚯蚓肌的紧张性还有增强作用。

东莨菪碱对在体或离体大鼠子宫痉挛有解痉作用。

（4）对心血管的作用白芷中含有的异欧前胡素对猫有降血压的药理作用。

异欧前胡素可使猫动脉血压降低的时间延长5-10倍。

还能降低离体蛙心的收缩力。

（5）抗菌作用白芷煎剂对于变形杆菌、人型结核杆菌、痢疾杆菌、大肠杆菌、副伤寒杆菌、霍乱弧菌、绿脓杆菌、伤寒杆菌等均有很好的抑制作用。

白芷所含的异氧化前胡内酯对上述菌株均有抑制作用。

（6）光敏作用本品所含的异欧前胡素、佛手柑内酯、花椒毒素等呋喃香豆素类化合物均具有光学活性，当这些物质进入人身体后，受到光照或紫外线照射，则受光照的皮肤会产生日光性皮炎的症状，照射处皮肤会红肿、色素增加、表皮增厚。

其中花椒毒素的光敏性最强，佛手柑内酯稍差，异欧前胡素最差。

而这种光敏的物质对治疗白癜风有很好的效果。

异欧前胡素则对银屑病有很好的治疗效果。

（7）抗癌作用白芷中的异欧前胡素和白当归素对癌细胞Hela具有细胞毒作用。

（8）抗辐射作用用甲醇提取白芷，其提取物在X光照射前5分钟于小鼠腹腔注射，对小鼠皮肤的损害有防护作用。

（9）其他作用对动物的延髓血管运动中枢、呼吸中枢、迷走神经及脊髓白芷中佛手柑内酯都对其有兴奋作用，有血压上升，脉搏变慢，呼吸加深的效果，而且能引起流涎呕吐，大量使用会出现强直性间歇性痉挛，严重者全身麻痹。

1.1.2.3白芷的临床应用

用于风寒感冒，头痛，鼻塞等症。

白芷有发散风寒，并且可以减轻疼痛、疏通鼻塞等作用，所以主要用于治疗风寒表症伴有头痛鼻塞的症状。

若症状头痛剧烈者加羌活、细辛一起配伍服用；若有鼻塞症状者配上藿香（主要为理脾肺之气）、薄荷一起配伍使用。

用于头痛、眉骨痛、牙齿疼痛。

白芷有祛风止痛的功效，主要适用于病灶在阳明经，而阳明经的循行部位包括头额、眉棱骨、上下牙龈，因此都可用白芷进行治疗止痛。

治头痛的症状可配伍加上蒿本、蔓荆子等一起，疗效更佳；治疗眉骨疼痛属风寒者可单独应用；属风热者可配伍黄芩一同应用。

用于疮疡肿痛。

白芷治疮疡，若病轻者可使其消散，若破溃后能排脓，为外科治疗的辅助药品。

如乳痈轻者可配伍蒲公英、瓜蒌同用；脓出不畅可配伍金银花、天花粉一同使用。

在治疗疮疡方面还可以研成粉末外敷使用。

用于妇女白带。

白芷性温寒燥湿，主要用于治疗寒湿类的白带，若病灶属湿热带下，也可配清热燥湿的药材如黄柏、椿根皮等一同使用。

白芷又为治疗鼻渊要药，有化湿通鼻窍的功效，多配伍辛夷等一同使用，内服外用皆可。

并且还可以用于毒蛇咬伤，有解蛇毒的作用，古代有单用白芷煎汤内服，用其渣外敷的记载，现代有些蛇药解毒片亦有本品配伍在内。

白芷对人体的感冒风寒，头痛鼻塞等流行性的症状有良好疗效，而且对于头痛，牙齿疼痛和妇女白带异常也有显著的疗效，只要是人们身上常出现的这些症状它都有治疗效果。

1.1.3白芷中有效成分的研究与应用

都梁丸、元胡止痛片等不少处方含有白芷对疼痛都有很好的疗效，同时国内外不少学者研究发现白芷对抗炎、镇痛和解痉有很好的治疗效果。

虽然目前国内外对白芷中香豆素成分都做了大量化学研究工作，但对于白芷香豆素类成分的药理作用的研究报告却并不充分，对于白芷的镇痛、抗炎、解痉的物质基础研究也甚少。

虽然有研究者认为白芷镇痛的有效成分是其中的挥发油，但是白芷中挥发油成分含量却非常的低，而且白芷经现代工艺硫磺熏蒸后，白芷中挥发油的含量却大大下降少到不足千分之一。

在白芷中香豆素类成分比挥发油成分高的多，高达白芷化学成分的1%以上。

本实验在研究白芷有效成分的基础上，对白芷中的主要香豆素类成分异欧前胡素提取方法的优化并进行含量测定，这为以后研究白芷阵痛、抗炎、解痉的有效成分以及对本地白芷的质量监控有一定意义。

白芷的有效成分中最主要为香豆素类，属于脂溶性成分，在酸性和中性条件下香豆素类成分不溶于水，易溶于乙醇、乙酸乙酯、甲醇等有机溶剂中。

研究学者采用90%乙醇采用渗漉提取的方法，所得提取物经硅胶柱色谱（石油醚-乙酸乙酯系统和氯仿-乙醇系统）进行梯度洗脱，制备薄层方法分离并纯化，运用HPLP、MS等确定鉴定结构。

从白芷中共分离、鉴定出的已知化合物，包括：

①异欧前胡素英文名称：

Isoimperatorin

药理作用：

对猫有降血压的作用。

能降低离体蛙心的收缩力。

对兔回肠有很好的解痉作用。

能增加兔子宫的收缩力和蚯蚓肌的紧张性。

对癌细胞Hela有细胞毒的作用。

为治疗银屑病的有效成分。

不良反应：

当这种物质进入人身体后，受到光照或紫外线照射，则受光照的皮肤会产生日光性皮炎的症状，照射处皮肤会红肿、色素增加、表皮增厚等症状。

用途：

解痉作用；抗癌作用。

②欧前胡素英文名称：

Imperatorin

分子式：

C16H14O4

药理作用：

欧前胡素有抗菌、平喘及抗过敏等作用。

不溶于水，而易溶于极性小的有机溶剂。

③佛手柑内酯英文名：

bergapten

分子式：

C12H8O4

药理作用：

对抗炎、镇痛有很好的疗效。

④白当归素英文名：

byakangelicol

分子式：

C17O18O7

药理作用：

本品对癌细胞Hela有细胞毒活性，用于抗肿瘤。

⑤花椒毒酚英文名：

xanthotoxol

分子式：

C11H6O4

药理作用：

具有细胞毒作用。

对Hela细胞的增殖有抑制作用。

浓度为5×10-6-50×10-6g/ml时，体外抑制成纤维细胞生长。

还有解痉作用。

对于由乙酰胆碱、组胺和BaCl2诱导的豚鼠离体回肠收缩有很好的抑制作用。

1.2白芷中有效成分提取及含量测定研究进展

1.2.1白芷有效成分提取方法研究进展

1.2.1.1CO2超临界萃取法

超临界流体色谱法是近年来出现的一种新方法，在分析领域得到广泛应用，在国外该法得到了很快的发展，但我国却仍处于最初的探索阶段。

超临界流体萃取技术是最近几年发展并投身于实际应用的一种集萃取、分离于一体的高新技术，具有很多优点，如效率高、速度快、选择性好，并且无残留溶剂，而且这种方法适用于热敏物质，对中草药的提取精制尤其适用，特别是香豆素类成分。

从超临界萃取物的样品鉴定中可得异欧前胡素相对于总香豆素的百分含量的12.12%，效率非常之高[7]。

1.2.1.2渗漉法

渗漉法需要时时刻刻保持相当的浓度差，故提取效率非常高，而且浸出液非常澄清，但其需要的溶剂量很大，费时长，操作也很麻烦。

而渗漉法除了具有操作简便、提取率高的优点以外，更重要的是，它可以避免香豆素成分受热损失[8]。

1.2.1.3回流提取法

连续回流提取法提取比渗漉法效率高，并且弥补了渗漉法中需要溶剂量较大，操作非常麻烦的缺点，索式提取的基本原理是溶剂蒸气遇冷凝结落下的水珠洗脱样品而得到产品，所以提取温度影响并不主要。

但因提取液受热的时间颇长，因此对受热易分解的成分需小心适用。

1.2.1.4超声波提取

超声波提取中药材中有效成分的优越性，原因是超声波的特殊物理性质。

主要是通过把电能转换能容器产生的快速机械振动波来减少目标萃取物与样品基体之间的作用力从而实现固-液萃取分离。

优选方案为21MPa，温度50℃，时间3.5h，药品颗粒度20目，分离压力6.5MPa，分离温度30℃，用75%乙醇提取。

1.2.1.5其他方法

刘红梅等采用微波辅助萃取白芷香豆素类成分，结果表明微波功率、微波辐射时间、溶剂用量、溶剂浓度、浸泡时间、药材粉碎度等参数对白芷有效成分的提取具有交互作用，优选出的最佳萃取工艺为：

微波功率450W，辐射时间10min，浸泡时间30min，固液比为l:

4，乙醇浓度为95%，粉碎度为40目[9-10]。

1.2.1.6提取方法的考察

分别以热回流提取、超声提取、渗漉提取测定提取液的含量，计算转移率。

在上述条件下，欧前胡素的转移率分别为84.94%、80.62%、92.66%，以渗漉法提取率最高[11-12]。

1.2.1.7提取方法选择

白芷的药理活性成分为香豆素类化合物，在酸性和中性条件下不溶于水，易溶于石油醚、乙醚等有机溶剂。

文献表明，白芷用水进行提取时，经测定其提取物中几乎不含异欧前胡素[13]。

白芷中主要含有香豆素和挥发油两类有效成分，采用水蒸汽蒸馏法提取白芷，得率低，费时，且浪费能源，同时易破坏其他有效成分，渗漉法时间长，溶剂消耗量大，本实验将探讨白芷有效成分提取的溶剂与方法选择。

1.2.1.8乙醇浓度的考察

提取效率随乙醇浓度的增加而增加，但当乙醇浓度达60%后，提取率变化不大。

1.2.2白芷有效成分的含量测定研究进展

产地采收、加工对香豆素类成分的影响：

李宏宇等考查了川白芷、杭白芷药材硫熏前后香豆素成分含量的变化，发现白芷用硫熏后香豆素类成分尤其是欧前胡素、氧化前胡素损失较大[14]。

张玉芳等研究了不同硫熏时间对白芷中香豆素类成分的影响，结果发现白芷被熏透的前9小时，随着硫熏时间的延长，香豆素类含量急剧下降，熏透后则下降不明显：

熏透后白芷香豆素类成分下降了70%以上[15]。

赵恒等研究了晒干、硫熏、烘干、石灰埋藏等四种传统加工方法对杭白芷化学成分的影响，发现产地加工对白芷质量有很大影响，以晒干白芷中香豆素类含量最高，硫熏后含量最低，认为产地加工应以晒干或石灰埋藏为佳[16]。

戴跃进等对川白芷的采收加工进行了研究，发现川白芷用硫磺熏后，香豆素类及挥发油的含量均不及加工前的50%[17]。

汪卫华等采用反相高效液相色谱法测定异欧前胡素的含量，发现其方法敏感，对异欧前胡素浓度的测定简便、准确[18-19]。

对白芷的研究中川白芷的有效成分含量比杭白芷和祁白芷有效成分含量高[20]。

1.3本课题的来源及研究的意义

1.3.1本课题来源

本课题来源于导师自拟。

1.3.2研究的目的意义

目前白芷阵痛的有效成分尚无人进行深入研究，有关白芷的质量研究也主要是以欧前胡素、异欧前胡素、氧化前胡素为指标成分进行的。

迄今为止尚未有可靠证据证实香豆素成分与白芷临床疗效之间存在相关性。

从当前的研究结果来看白芷的产地加工方法（硫磺烟熏法）对香豆素类成分以及挥发油的损失很大，也不能适应中药现代化的要求，有必要加以改进，但目前还缺乏行之有效的产地加工方法，因此寻找一种新的方便实用的加工方法实为当务之急。

此外目前有关白芷的质量控制尚未涉及重金属、农药残留量、最佳采收期等问题,这与中药现代化尤其是与目前的GAP的要求有较大差距，有必要加强这方面的研究。

由于异欧前胡素可能为白芷中阵痛有效成分，故本实验主要研究异欧前胡素，对其提取方法与含量测定进行实验，为以后白芷中异欧前胡素的研究打下基础。

2实验部分

2.1实验仪器

UV-1800紫外分光光度计　　　　　　　　　　　　上海光谱仪器有限公司

索氏提取器　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　上海雷磁仪器厂

HH-4数显电子恒温水浴锅　　　　　　　　　　　常州国华电器有限公司

精密天平　　　　　　　　　　　　　　　　赛多利斯科学仪器有限公司

2.2实验材料

药材白芷：

来自哈尔滨中药药房，经去杂、洗净、烘干备用。

异欧前胡素对照品：

来自上海源叶生物科技有限公司，批号：

YY20110503。

95%乙醇、蒸馏水（醇均为分析纯）石油醚、乙醚、醋酸乙酯、丙酮、80%乙醇、甲醇。

2.3提取溶剂的选择

取白芷样品粉碎，取粉末6份，每份约0.3g，精密称定，分别用石油醚、乙醚、醋酸乙酯、丙酮、80%乙醇、甲醇作提取溶剂，封闭超声30min，静置，滤过并定容至10ml容量瓶中。

将上述提取液分别进行紫外分光光度法进行测定。

2.4提取方法的选择

取白芷样品粉末6份，每份约0.3g，精密称定。

以“2.3”中优选出的溶剂作为提取溶剂