影响黄芩苷提取产率的因素探讨

戴灵豪+朱玲慧+王林燕+王博

摘 要：黄芩苷是提取自黄芩根中总黄酮的主要活性成分之一，已有较完善的提取方法和工艺。随着新型技术和仪器的发展及最新工艺的优化，在黄芩苷的提取方法上已取得较大的进步。但就如何近一步提高黄芩苷的产率上，国内研究还是较少。本文将从提取方法、溶剂的选择、工艺的优化等方面来提高黄芩苷产率上进行探讨，为科学研究及工业生产提供依据。

关键词：黄芩苷；产率；提取方法；优化工艺

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.228

0 引言

黄芩苷是提取分离自唇形科植物黄芩（Scutellaria baicalensis Georgi）的干燥根中的一种黄酮类化合物，具显著的药理活性，临床应用广泛。黄芩苷的主要药用功能为利尿、抑菌、抗炎及解痉等，在黄疸和慢性肝炎的治疗方面均具有明显的疗效[1]。最新研究[2，3，4，5]还表明黄芩苷在清除氧自由基、减少缺血再灌注损伤、调节免疫、促进细胞凋亡以及抗肿瘤和抗HIV等方面也具一定功效。黄芩苷的提取方法上已有广泛研究，工艺比较成熟，但如何提高黄芩苷的提取产率是研究的热点之一。本文将结合近年来的文献报道，从提取方法、溶剂优化、工艺优化等方面进行探讨。

1 提取方法

黄芩中黄芩苷提取方法包括溶剂提取法、超声提取法、超滤提取法、微波提取法及超临界流体提取法等。其中，溶剂提取法较为传统，而超声提取法、超滤提取法及超临界流体提取法在科研实验及工业生产中开展的应用越来越广泛。

1.1 溶剂提取法

溶剂提取法是黄芩苷最为常用提取方法。据报道，提取溶剂的选择主要包括水提法、醇提法及碱水提法。

水提法，是根据黄芩苷的弱酸性，溶于碱中，遇酸沉淀析出的原理进行分离提取。通常加一定比例的水进行煎煮，用盐酸调节pH为1-2，沉淀、洗涤、干燥后即可得黄芩苷粗品。不过传统的水提法相较于其他方法存在收率低、周期长的缺点。

醇提法，采用黄芩苷的8至10倍量乙醇，加热回流2至3次，回流时间1.5至3hr，可以得到较高黄芩苷产率。醇提法相比于水提法，有较高产率，但存在活性成分损失较大、纯度较低的问题。

碱水提法，黄芩苷易溶解于含碱性离子水中，在碱水的小分子团和乳化性作用下，可得到较高提取产率及纯度。有研究[6]指出，在pH为10的碱水条件下，进行水煎煮提取，黄芩苷的产率和含量明显提高。

有关文献对于这几种方法进行了比较详细的报道，对于相同条件下的三种方法的比较，可以看出醇沉法[7]获得的产率最高。

1.2 超声波提取法

超声波提取法，是利用超声波的空化作用加速有效成分浸出的一种最新发展起来的技术。相较于传统的提取方式，超声法具提取产率高、设备要求简单及提取周期短等特点。随着实验室和工业对于黄芩苷提取产率的不断追求，该方法的应用日益增多。有报道[8]指出该法优于传统的醇提法。

1.3 微波提取法

一般情况下，微波提取法主要用于辅助提取研究，可结合其他的提取工艺的进一步优化。该方法的一个显著优势在于减少了浸泡药材的时间和温度，同时降低了相应的黄芩苷的分解率。在文献报道中主要是结合乙醇回流联合工艺从黄芩中提取黄芩苷。该法所优选提取法中在提高相同条件下不加微波处理这一步骤上相比，产率的到了显著的提高[9，10]。

1.4 超滤提取法

超滤提取法是依据分子分离的膜滤过方法，利用压力作为推动力实现溶液中的物质按分子量大小进行分离，从而达到溶质与溶液的分离、分级、纯化、浓缩的目的。在黄芩苷的提取中应用也较多，所提取的产物具有纯度高、分离彻底的优点。有文献报道了超滤法所得的产物的产率比常规的醇提法明显高[11]。

1.5 超临界流体提取法

超临界流体萃取法在国外研究較早，国外专利公开过在超临界色谱上使用梯度洗脱法，分离提纯黄芩苷溶液中的黄芩苷和黄芩苷元，提取率高达95%以上。国内有研究[12，13]采用超临界CO2萃取法提取黄芩中黄芪苷类物质。

2 溶剂优化

黄芩苷的提取方法中，溶剂法是实验室和工业应用上为优选的提取工艺。水煎煮法也是常用的黄芩苷提取工艺之一，通常加8倍至10倍量的水进行水提。于千[14]提出了加12倍量沸水中，提取1次，每次1hr的优化煎煮工艺。李利红[15]还探讨了黄芩苷沸水煎煮和常温煎煮等不同工艺的提取产率差异，提出沸水煎煮提取建议。

根据苷类成分特性，黄芩苷的醇提法多以乙醇作为溶剂。相关报道指出对黄芩苷含量影响最大的因素为乙醇浓度[16]。目前，研究中主要主张最优的乙醇体积分数在30%-60%之间，程齐来等[7]认为是在30%的浓度条件下所得的黄芩苷产率最高；张红医等[17]提出乙醇体积分数为60%时所得的提取工艺产率为优；张凤梅[18]指出，以50%的乙醇体积分数所提取最好。鉴于文献中报道的最优乙醇提取浓度是在不同的实验条件和实验用途下进行的，并且小试实验和工业应用上所选择的乙醇的体积百分含量也存在一定差异。

3 工艺优化

3.1 溶剂法优化

在黄芩苷的溶剂提取法中，普遍认为醇提法产率最高，但同时沸水法应用比较广泛，也有文献指出碱提法的产率最高[19]。不同的提取工艺，在不同条件下所采用的工艺的选择也有所不同。除了乙醇的体积百分含量之外，还包括乙醇溶剂用量、浸泡时间、提取的次数、提取的温度、蒸馏时间和黄芩粒度等因素的影响。

在水提法上，有实验表明[20]，采用粉碎成块状的药材，加水量比为1：8，煎煮3次，每次1.5hr，其黄芩苷的提取产率可达23.05%，即可获得较高产率，减少溶剂用量，并节约时间。

在醇提法上，张红医等 [17] 认为，乙醇溶剂用量为70-90mL，浸泡时间在0-3h，回流时间为120min，黄芩粒度取0.1～0.5mm的条件下为最佳的提取条件。还有报道[21]指出，乙醇溶剂比0.2mL/mg，提取温度在130℃为宜，提取压力为5MPa，保持10min，黄芩苷样品颗粒度80～100目是黄芩苷提取的最佳工艺。雷泞菲等[22]提出，乙醇洗涤2次，煎煮2次，物料比1：10和1：5，时间60min和30min，黄芩粒度40目，双层滤布过滤再离心分离，70℃保温60min，酸沉静置3hr抽滤在这一工艺条件下有较高产率和纯度，其中黄芩苷收率可达13.67%，其含量为85.7%。也有研究采用70%甲醇80℃加热回流3次，浓缩加盐酸沉淀后加95%甲醇重悬，50℃保温后再沉淀即可得到黄芩苷的提取率为35.427%[23]。

在碱提法上，沙子健等[24]主张，提取温度为80℃、提取次数为2次、提取时间为0.5-1hr、碱性条件等条件下先粗提，再用无水乙醇精制等为黄芩苷的最佳提取条件。

3.2 超声波法优化

在超声波提取法提取黄芩苷这一领域文献报道得比较少，其中有文献[25，26]提出了最优的提取分离工艺。即以黄芩粒度为40-80目的情况下，用60%的乙醇在20-32KHz的超声下提取2次，每次0.5-2hr。

3.3 微波法优化

相关文献[10，27]对于该法进行了进一步的探讨和优化，认为在微波加热时间为4-5min，乙醇溶液浓度为50%-70%，料液比为1：10-15，提取温度控制在90℃左右条件下为最佳工艺。

3.4 超滤法优化

在超滤提取法中，王轶晶等[28]报道了最优工艺：提取后冷藏过夜的上清液，离心（2500r/min，20min），100K超滤柱超滤，再使用5K超滤柱超滤。

3.5 超临界流体提取法优化

纪莎等[12]建议优化工艺：45℃的提取温度、45MPa的萃取压力、2hr的萃取时间及20L/hr的萃取流速。张爽等[13]实验表明，影响黄芩苷超临界流体萃取的主要因素为温度、时间和压力，其中温度影响最大，时间次之，压力最小，报道的较佳工艺：温度55℃、压力16MPa、时间1hr，黄芩苷的提取纯度可达94.1%。

4 总结

在国内黄芩苷的提取方法上应用比较广泛的主要是水提法和醇提法，不管是提取产率还是纯度上都有较好的效果。新型技术的更新换代及市场需求将继续推进黄芩苷提取产率的研究，多种工艺的结合及新方法和新仪器的应用更加推动了这一研究进程的发展，并在黄芩苷的实验研究领域和工业生产上取得新的进步。例如近年来发展的闪式提取术，可以在保证提取产率的同时高效地完成黄芩苷的提取工作[29]。今后在黄芩苷的提取工艺的日趋完善的基础上，将不断追求产率、纯度、成本及生产周期等各方面要素，综合满足不同的目标和要求。

参考文献：

[1]张强，张燕堂，李素梅.黄芩苷保肝护肝作用的研究进展[J]. 海峡药学，2014，26（01）：8-10.

[2]丁婵，褚秀玲，苏建青等.黄芩苷抗病毒作用研究进展[J].中兽医医药杂志，2016（02）：27-29.

[3]许聪，张惠惠，孙燕.黄芩苷抗肿瘤作用及其研究进展[J].沈阳医学院学报，2016（03）：211-213.

[4]欧阳昌汉，吴基良，陈金和.黄芩苷对大鼠心肌缺血再灌注时细胞凋亡的影响[J].中药药理与临床，2006，22（02）：19-21.

[5]刘萍，王菊英，王姿颖等.黄芩苷对局灶性脑缺血再灌注损伤大鼠海马神经细胞凋亡的影响[J].中国药理学与毒理学杂志，2005， 19（06）：412-418.

[6]韩鲁佳，闫巧娟，江正强等.黄芩苷提取分离方法及工艺研究[J]. 农业工程学报，2000，16（06）：118-122.

[7]程齐来，黄志勤，杨韶平.黄芩苷提取工艺中提取溶剂的研究[J]. 时珍国医国药，2007，18（10）：2663.

[8]王胜男，徐源梅，李红玉.超声循环提取黄芩中黄芩苷的工艺研究[J].中华中医药学刊，2008，26（06）：1332-1334

[9]唐卫河，曹学峰，范志刚等.微波技术对黄芩中的黄芩苷浸出量影响的研究[J].药学实践杂志，2002，32（11）：985-987.

[10]韩忠明，郭洪丽，常波等.黄芩中黄芩苷微波提取工艺研究[J]. 时珍国医国药，2011，22（12）：2840-2841.

[11]梁英，韩鲁佳.黄芩中黄芩甙和黄芩素提取分离纯化的研究进展[J].农业工程学报，2003，19（增刊）：218-222.

[12]纪莎，胡雯玲，何丹鸿等.正交试验优化超临界CO2萃取法提取黃芪中黄芪甲苷工艺[J].中国医院药学杂志，2015，35（01）：65-67.

[13]张爽，韩冰.超临界流体结晶分离黄芩苷的工艺研究[J].安徽化工，2011，37（06）：10-12.

[14]于千，张杨.正交设计法对黄芩提取工艺的研究[J].沈阳医学院学报，2011，03（03）.

[15]李利红，韦小敏，王文静.黄芩苷提取工艺及抗氧化活性研究[J].郑州牧业工程高等专科学校学报，2015，35（04）：10-12.

[16] 雷燕妮， 张小斌. 中药黄芩苷的提取工艺研究[J]. 陕西农业科学，2012（06）：121-124.

[17]张红医，赵淑军，成谦等.中药黄芩提取方法的优化张[J].河北大学学报，2006，26（04）：390-395.

[18]张凤梅.反向高效液相色谱法优选黄芩中黄芩苷的提取工艺[J]. 药学实践杂志，2008，26（05）：359-361.

[19]廖矛川，罗会畏，李竣等.黄芩苷提取精制工艺研究[J].中南民族大学学报：自然科学版，2013，32（01）：70.

[20]郑必胜，王能青，赵欣.黄芩苷的水提法工艺研究[J].现代食品科技，2008，24（01）：48-51.

[21]徐志宏，钱广生，刘三康等.黄芩中黄芩苷的亚临界水提取及高效液相色谱分析[J].色谱，2004，22（01）：44-47.

[22]雷泞菲，彭书，周嘉峪等.黄芩中黄芩苷提取工艺的研究[J]. 时珍国医国药，2007，18（11）：2664-2665.

[23]孙国强，王志强，寻源等.黄芩苷醇提工艺研究[J].亚太传统医药，2016，11（12）：37-39.

[24]沙子健，付双，许凤.中药黄芩中黄芩苷的提取工艺研究[J]. 齐齐哈尔医学院学报，2010，31（12）：1928.

[25]王佩琪，王成明，卢静华.正交试验法优选超声提取黄芩苷的研究[J].中医药学刊，2004，22（11）：2133-2134.

[26]施春阳，齐香君.基于PKa值的酸醇超声法提取黄芩苷的研究[J].陕西科技大大学学报，2010，28（02）：73-76.

[27]李芳，戴跃玲，廖克俭.微波辅助乙醇回流法提取黄芩苷[J]. 辽宁化工，2010，39（01）：0008-0011.

[28]王轶晶，于洪儒，王洪新等.黄芩苷提取与纯化工艺的比较研究. 中国新医药杂志，2007，16（14）：01-04.

[29]王玥，杜守颖，吴清等.黄芩中黄芩苷的闪式提取工艺研究[J]. 北京中医药大学学报，2014，37（04）：269-272.