紫草的乙醇提取及其紫外可见光谱研究

李邦玉 刘臣

摘要[目的]用乙醇提取紫草中乙醇可溶成分，研究其紫外可见光谱性质。[方法]以95%乙醇为溶剂，室温浸提紫草，旋转蒸发浓缩，得紫草乙醇提取物，薄层色谱分析成分。定性研究浓度、酸碱度、氧化剂、自由基、紫外光、溶剂、温度和时间等对乙醇提取物的紫外可见光谱的影响。[结果]薄层色谱分析获得5种主要成分，紫外可见光谱分析有4个特征吸收峰，溶液温度及加热时间、紫外光照射、自由基、氧化剂、酸度对该提取物特征吸收峰位置没有明显影响；碱度和金属离子改变了其特征吸收峰位置。[结论]该研究为紫草的应用提供了一定的理论依据。

关键词 紫草；乙醇提取物；紫外可见光谱

中图分类号 S567.23+9 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）03-0150-04

Abstract[Objective] The ethanol extract of Lithospermum erythrorhizon was obtained to study its UV Vis spectra property. [Method] The ethanol extract was obtained by extraction with 95% ethanol and rotary evaporation. And the chemical compositions of extract were analyzed by using thin layer chromatography. The effect of concentration， acid and alkali， oxidizing agent， free radical， UV light， solvent， temperature and time etc. on the UV Vis spectra of the extract was qualitatively studied. [Result] Five main components were obtained by thin layer chromatography analysis and four characteristic absorption peaks were found by the UV Vis Spectrum analysis. The characteristic absorption peak of the extract had not been changed by concentration， temperature， time， UV irradiation， free radical， oxidizing agent and acid， but changed by alkali and metal ions. [Conclusion] The study can provide a certain theoretical basis for application of L. erythrorhizon.

Key words Lithospermum erythrorhizon；Ethanol extract；UV Vis Spectrum

紫草最早記載于《神农本草经》，归肝、心经，性寒，味甘、咸，中医临床用于治疗血热毒盛、水火烫伤等症。紫草化学成分丰富，大致可分为脂溶性成分和水溶性成分。脂溶性成分以萘醌类紫草素及其衍生物为主，水溶性成分主要为酸性多糖和酚酸等。近年来研究发现，其有效成分萘醌类色素具有抗病毒、抑菌方面的药理作用[1]。紫草成分的提取方法主要有乙醇提取法、高压提取、超声波提取技术、亚临界水提取法、匀浆提取法等[2-3]。不同方法提取出来的紫草提取物成分不一，药性不同，稳定性存在差异[4-6]。笔者利用传统的乙醇提取法从紫草药材中提取乙醇溶解物，试图通过紫外可见光谱进行表征，同时考察浓度、酸碱度、氧化剂、自由基、金属离子、溶剂、紫外光、温度等对提取物的紫外可见特征光谱的影响，为紫草的进一步应用研究提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 试材 1，1-二苯基-2-苦基肼自由基（DPPH）[含10%～20%苯，梯希爱（上海化成工业公司）]，95%乙醇，环己烷，乙酸乙酯，四氯化碳，三氯甲烷，甲醇，过氧化氢（30%），硫酸亚铁铵，氯化铁，盐酸，氢氧化钠等，以上药品皆为国产分析纯试剂。紫草乙醇提取物为苏州市职业大学应用化学研究室提取。

1.2 仪器 紫外可见分光光度计（UV-1801），万分之一天平（CPA 225D），电热恒温水浴锅，三用紫外分析仪（WFH-203），RUC-5200型超声波清洗机（上海睿祺公司），旋转蒸发仪（RE52-3，上海沪西分析仪器厂），pH计（PHS-3C，上海雷磁）。

1.3 方法

1.3.1 紫草的分离鉴定。

准确称取紫草药材10 g，以95%乙醇为溶剂，于室温下浸提，过滤，浓缩。在硅胶薄层板上展开，展开剂按环己烷∶甲苯∶乙酸乙酯∶甲酸=5.0∶5.0∶0.5∶0.1比例配制，将点好的薄层板放入展开槽中展开，当展开剂上升距薄层板上端0.5 cm左右时，将薄层板取出，晾干，把薄层板上部分斑点硅胶层刮下收集，用无水乙醇浸提，提取液过滤，测试其紫外可见光谱。

1.3.2 浓度对紫草乙醇提取物的紫外可见光谱影响。

依次称取提取物0.001、0.002、0.004、0.008、0.012、0.016、0.020、0.024、0.028、0.032、0.036、0.040 g于25 mL的容量瓶中，无水乙醇定容至25 mL，用紫外-可见分光光度计分别进行光谱定性扫描（200～900 nm）。

1.3.3 酸碱度对紫草乙醇提取物的紫外可见光谱影响。

分别称取0.002 g提取物，用无水乙醇定容于25 mL 2支比色管中，分别向其中1支比色管中滴加0.1 mol/L盐酸，向另1支比色管中滴加0.1 mol/L氢氧化钠，定性扫描其紫外可见光谱，同时用酸度计测定其pH。

1.3.4 氧化剂对紫草乙醇提取物的紫外可见光谱影响。

分别称取0.002 g提取物，用无水乙醇定容于25 mL比色管中，向比色管中滴加3%过氧化氢，定性扫描其紫外可见光谱。

1.3.5 自由基对紫草乙醇提取物的紫外可见光谱影响。

称取0.002 g提取物，用无水乙醇定容于25 mL比色管中，向比色管中滴加0.01 mol/L DPPH乙醇溶液，定性扫描其紫外可见光谱。

1.3.6 Fe3+、Fe2+离子对紫草乙醇提取物的紫外可见光谱影响。

分别称取0.002 g提取物，用无水乙醇定容于25 mL 2支比色管中，分别向第1支比色管中滴加0.02 mol/L氯化铁，向第2支比色管中滴加0.02 mol/L硫酸亚铁铵，定性扫描其紫外可见光谱。

1.3.7 紫外灯照射对紫草乙醇提取物的紫外可见光谱影响。

称取0.002 g提取物，用无水乙醇定容于25 mL比色管中，将比色管置于254 nm紫外灯下照射（强度0.98 mW/cm2），分别在0、5、10、20、40和80 min后取出，用紫外-可见分光光度计进行定性光谱扫描。

1.3.8 溶剂对紫草乙醇提取物的紫外可见光谱影响。

分别称取0.002 g提取物，分别加入乙醇、甲醇、环己烷、乙酸乙酯和水定容至25 mL，配制成相应溶剂的提取物溶液，用紫外-可见分光光度计进行定性光谱扫描。

1.3.9 温度及加热时间对紫草乙醇提取物的紫外可见光谱影响。

分别称取0.002 g提取物于4支10 mL比色管中，添加乙醇至10 mL，制成同浓度的提取物乙醇溶液，分别放入室温（10 ℃）、40、60、70 ℃温度的水浴锅中30 min。用紫外-可见分光光度计进行光谱扫描。分别称取0.002 g提取物于5支10 mL比色管中，添加乙醇至10 mL，制成同濃度的提取物乙醇溶液，將其中4支比色管放入70 ℃水浴锅中加热，分别在30、60、100、145 min后取出冷却至室温扫描其吸收曲线。

2 结果与分析

2.1 紫草的乙醇提取与成分鉴别

10 g紫草药材，选用95%乙醇为溶剂，用量为200 mL，浸提时间为6 h，浓缩，旋转蒸发，真空干燥，得紫黑色粉末0.12 g。

从图1可以看出，提取物的薄层色谱图中有5个明显的色带。每个色带的紫外可见光谱图如图2所示。色带1、3的光谱几乎重叠，说明它们可能是同分异构体，它们在可见光区的吸收与提取物一致，表明提取物在可见光区的吸收是由1、3物质贡献的。4、5在紫外区吸收明显，说明提取物在紫外区的吸收主要是由4、5物质贡献的。2在紫外、可见区都没有明显的特征吸收峰。从薄层色谱图可以看出，紫草中大量的是红色物质，紫色和紫红色成分反而较少。

2.2 浓度对紫草乙醇提取物的紫外可见光谱影响

从图3可看出，不同浓度的紫草乙醇提取物乙醇溶液的紫外可见光谱有5个明显的吸收峰，即218、275、485、525和562 nm。随着紫草乙醇提取物浓度逐渐提高，吸收强度逐渐增强。在紫外区，275 nm吸收位置不随着浓度变化而变化，所以可以作为紫外区的特征吸收峰。在可见区，3个吸收峰位置同样没有改变，485、525和562 nm都可以作为其特征吸收峰，特别是525 nm吸收强度最大。只是浓度过低时可见光区吸收峰变得不显著。总之，该乙醇提取物有4个特征吸收峰。

2.3 酸碱度对紫草乙醇提取物的紫外可见光谱影响

向提取物乙醇溶液中滴加稀盐酸，溶液的pH从6.54变化到0.13，溶液的颜色由深红变为浅红色。从紫外可见光谱图（图4）可看到，光谱形状基本没有变化。随着体系酸度增大，紫外可见特征吸收强度逐渐降低。而在670 nm处出现新的特征吸收峰，且强度随酸度增强而逐渐降低。

向提取物乙醇溶液中滴加1滴0.1 mol/L氢氧化钠溶液时，溶液的颜色即刻由深红色变为紫红色，pH从6.54升高至7.37，继续滴加碱，颜色逐渐变蓝，随着碱量的增加，颜色变深变灰。从紫外可见光谱（图5）可看出，随着体系碱度增大，250～300 nm吸收区强度迅速递减，450～600 nm逐渐红移，最后停留在570～650 nm，且3个吸收峰减少为2个吸收峰，前期左峰强于右峰，在h（ pH≈13.64）时两峰强度几乎相等，随着碱度再增强，i、j 时右峰强于左峰，j时达到顶点（pH=14.00），随着碱量继续增加，在保持右峰强于左峰的状态下强度逐渐降低。总之，强碱对提取物影响比较大，且比较复杂。

2.4 自由基、过氧化氢对紫草乙醇提取物的紫外可见光谱影响

将DPPH乙醇溶液滴加到提取物溶液中时，体系红色加深。从提取物的光谱变化情况（图6）来看，紫外区275 nm吸收峰逐渐消失，325 nm吸收峰逐渐增强，可见光区特征吸收位置基本未变，强度逐渐增强，考虑到DPPH（图中a）在325、525 nm处有明显的吸收峰，滴加了DPPH的提取物吸光谱在这2处强度增强可能与DPPH浓度增大有关。

将3%过氧化氢逐渐滴加到提取物溶液中，提取物乙醇溶液紫外可见光谱中的几个特征吸收峰都保存完好，强度稍有降低。

2.5 Fe3+、Fe2+ 离子对紫草乙醇提取物的紫外可见光谱影响

将金属离子Fe3+滴加到提取物溶液中时，体系颜色由红变紫，变灰。提取物的吸收曲线形状发生显著变化，可见区特征吸收峰逐渐消失成一平坦区，吸收区域变宽且红移；紫外区275 nm的吸收峰红移至325 nm且逐渐增强（图7）。这可能与Fe3+ 配位作用有关。

将金属离子Fe2+滴加到提取物溶液中时，体系颜色变化与加入Fe3+类似，可能是因为Fe2+和Fe3+ 与提取物的配位效应类似。

2.6 溶剂对紫草乙醇提取物的紫外可见光谱影响

紫草乙醇提取物在不同溶剂中溶解性有差异，易溶于乙醇、甲醇、乙酸乙酯、乙醚、氯仿、丙酮、四氢呋喃等极性溶剂中，难溶于四氯化碳、石油醚等非极性有机溶剂中，在环烃如环己烷、甲苯中可溶；在水中溶解性较小，有深紫色固体析出。考察该提取物在乙醇、甲醇、环己烷、乙酸乙酯、水等溶剂中的紫外可见光谱特征（图8）发现，在有机溶剂中的4个特征吸收峰位置基本一致，相比之下，水中相应的4个特征吸收峰位置出现约10 nm红移。环己烷体系中的吸收峰最丰富，与其他溶剂体系相比，不仅峰型突出，吸收强度大，而且新增2个吸收峰。

2.7 温度及加热时间、紫外灯照射对紫草乙醇提取物的紫外可见光谱影响

在室温～70 ℃的水浴锅中加热30 min后，提取物的吸收曲线基本形状没有变化，吸收强度几乎也没有改变。70 ℃下提取物在乙醇中加热0～150 min的紫外可见光谱也没有明显变化。经过0～80 min紫外燈（强度为0.98 mW/cm2）照射，紫草乙醇提取物乙醇溶液紫外可見光谱中的几个特征吸收峰都保存完好。说明该条件下温度和紫外光对提取物的稳定性影响不明显。

3 结论

以95%乙醇为溶剂室温浸提紫草，旋转蒸发浓缩，获得紫草乙醇提取物。用薄层色谱法初步鉴定了其中的5种成分，其中2个可能是同分异构体。用紫外可见分光光度法定性研究了乙醇提取物在酸碱、氧化剂、自由基、紫外光照、不同溶剂等体系中的紫外可见光谱特征及其变化情况，结果发现，该提取物有4个特征吸收峰；溶液温度及加热时间、紫外光照射、自由基、氧化剂、酸度对该提取物特征吸收峰位置没有明显影响，只是在吸收强度上有变化。随着体系碱度增大，提取物在250～300 nm吸收区强度迅速递减，450～600 nm吸收逐渐红移，最后停留在570～650 nm。随着Fe3+滴加到提取物体系中，提取物的可见区特征吸收峰逐渐消失成一平坦区，且明显红移；紫外区275 nm的吸收峰红移到325 nm且逐渐增强，这可能与Fe3+ 配位作用有关。

参考文献

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