1、1川芎中有效成分的提取分离研究现状药物制剂 072 班：侯玉娇 指导教师：毛跟年陕西科技大学镐京学院 陕西 西安 710021摘 要：川芎为常用的中药材之一,性辛、温,归肝、胆、心包经,具有活血行气,祛风止痛的功效。在临床上可以用于心血管疾病,肾脏疾病，症瘕结块，疮疡肿痛，跌扑伤痛及妇女月经不调、经闭、痛经、产后淤滞腹痛等疾病的治疗川芎中的活性成分主要有以川芎嗪为代表的生物碱类,以阿魏酸为代表的有机酸类以及挥发油。目前,有关川芎的研究主要在国内,一般集中在提取方面, 如对川芎中川芎嗪、阿魏酸、挥发油等各有效成分的提取工艺研究, 而关于有效成分纯化方面的研究国内还很少,综合提取利用方面的研究更少
2、。本文通过采用溶剂萃取法、醇提取等方法分离纯化,对川芎中的主要有效成分的综合提取以及分离工艺进行研究,以实现川芎的综合利用。关键词：川芎，川芎嗪，阿魏酸，挥发油，有效成分Chuanxiong extraction and separation of active ingredients and ResearchABSTRACT：One of the commonly used Chinese herbal medicines Chuanxiong, sex Sim, temperature, the liver, gallbladder, pericardium, with blood cir
3、culation of qi, chills and pain. Can be used in clinical cardiovascular disease, kidney disease, Zheng Jia lump, sore throat, pain or flutter and womens menstruation, amenorrhea, dysmenorrhea, postpartum abdominal pain and other diseases stasis. Chuanxiong active ingredients are the alkaloids, repre
4、sented by TMP to ferulic acid and organic acids, represented by volatile oil. At present, the study chuanxiong in the country, generally concentrated in the extraction area, such as TMP Chuanxiong, ferulic acid, volatile oil, the extraction of active ingredients, and on the purification of active in
5、gredients, little country, use of comprehensive extraction of less. In this paper, using solvent extraction and ion exchange chromatography separation and purification method of combining, on the main active ingredient Chuanxiong extraction and purification of the comprehensive study process to achi
6、eve the comprehensive utilization of Chuanxiong.KEY WORDS: Chuanxiong, TMP, ferulic acid, volatile oil, the active ingredient1.原药材川芎概述为伞形科植物川芎的根茎，气浓香，味苦、辛，稍有麻舌感，微回甜。主要有效成分为川芎嗪、阿魏酸、挥发油 。用于胸胁疼痛，心血管疾病 1,风湿痹痛，症瘕结块，疮疡肿痛，跌扑伤痛，月经不调，经闭痛经，川芎辛散温通，功能活血祛瘀，作用广泛，适用于各种瘀血阻滞之病症，尤为妇科调经要药。治月经不调、经闭、痛经 2，常配当归等药同用；治胸胁疼痛，
7、可配柴胡、香附等同用；治风湿痹痛，可配羌活、独活等同用；治症瘕结块，可配三棱、莪术等2同用；治疮疡肿痛、跌打损伤，可配乳香、没药等同用。用于感冒头痛，偏正头痛等症。川芎辛香善升，能上行头目巅顶，具有祛风止痛作用，为治头风头痛要药，可配细辛、白芷等同用，亦可跟据头痛属于何经进行适当配伍对于感受风邪引起的头痛，若可荆芥、防风、羌活等同用治风寒感冒头痛；与菊花、僵蚕等配伍，治风热头痛。此外，近年来临床常用本品治疗冠心病心绞痛。2 川芎中各有效成分的性质及功效2.1 川芎嗪川芎嗪 3是从中药川芎中分离的一种生物碱。无 色 针 状 结 晶 ,具有特殊异臭,有吸湿性,易升华。熔 点 80-82(显 微 测
8、 定 ),沸 点 190。 易 溶 于 热 水 、 石 油 醚 ,溶 于 氯 仿 、 稀 盐 酸 ,微 溶 于乙 醚 ,不 溶 于 冷 水 。 有 对 抗 肾 上 腺 素 和 氯 化 钾 引 起 家 兔 离 体 动 脉 收 缩 的 作 用 。 能 明 显 增 加 冠脉 流 量 ,降 低 动 脉 压 及 冠 脉 阻 力 。 可 通 过 血 脑 屏 障 ,家 兔 静 注 可 观 察 到 肠 系 膜 微 循 环 血 流 速 度和 微 血 管 开 放 数 目 增 加 ,故 有 增 进 微 循 环 的 作 用 。 有 抗 血 小 板 聚 集 、 扩 张 小 动 脉 、 改 善 微 循 环和 脑 血 流
9、的 作 用 。 用 于 闭 塞 性 血 管 疾 病 、 脑 血 栓 形 成 、 脉 管 炎 、 冠 心 病 、 心 绞 痛 等 。 用于闭塞性血管疾病、脑血栓形成、脉管炎、冠心病、心绞痛等。对缺血性脑血管病的急性期、恢复期及其后遗症，如脑供血不足、脑血栓形成、脑栓塞、脑动脉硬化等均有较好疗效，能改善这些疾病引起的偏瘫、失语、吞咽困难、肢体麻木、无力、头痛、头晕、失眠、耳鸣、走路不稳、记忆力减退等症状。2.2 阿魏酸 阿魏酸 4的分子式为 C10H10O4，分子量为 194.19。有顺式和反式两种，顺式为黄色油状物，反式为正方形结晶或纤维结晶。溶点为 174，溶于热水，乙醇和乙酸乙酯，稍溶于乙醚
10、，难溶于苯和石油醚。阿魏酸具有抗血小板聚集，抑制血小板 5-羟色胺释放，抑制血小板血栓素A2（TXA2）的生成，增强前列腺素活性，镇痛，缓解血管痉挛，抗凝血等作用。 阿魏酸有镇静,增加冠脉血流量，保护缺血心肌的作用,由于对 受体有阻断作用，因而能抑制主动脉平滑肌收缩，对抗甲氯胺、苯肾上腺素 肾上腺素等的升压作用。多种方法证实 ,阿魏酸是一种抗氧化剂，其苯环上的羟基是抗氧化的活性基团，也可以消除自由基，抑制氧化反应和自由基反应，以及与生物膜磷脂结合，保护膜脂质等拮抗自由基对组织的损害，产生抗动脉粥样硬化效应。阿魏酸具有抗炎,对平滑肌有抗痉的作用。阿魏酸能增加肾血流量，具有肾髓质扩血管性前列腺素样
11、作用。 2.3 挥发油挥 发 油 5类 (Volatileoils)又 称 精 油 （ Essentialoils） ， 是 一 类 具 有 挥 发 性 可 随 水 蒸 汽蒸 馏 出 来 的 油 状 液 体 ， 大 部 分 具 有 香 气 ， 如 薄 荷 油 、 丁 香 油 等 。 挥 发 油 难 溶 于 水 ， 能 完 全 溶 解于 无 水 乙 醇 、 乙 醚 、 氯 仿 、 脂 肪 油 中 。 大 多 数 挥 发 油 为 无 色 或 淡 黄 色 。 均 具 特 殊 气 （ 多 为 香 气 ）与 辛 辣 味 ， 一 般 在 室 温 下 可 挥 发 。 极 大 多 数 挥 发 油 比 水 轻
12、， 仅 少 数 挥 发 油 比 水 重 。 在 各 种 不同 浓 度 的 含 水 乙 醇 中 可 溶 解 一 定 量 ， 乙 醇 浓 度 愈 小 ， 挥 发 油 溶 解 的 量 也 愈 少 。 挥 发 油 在 水 中 能3溶 解 少 量 而 使 水 溶 液 具 该 挥 发 油 特 有 的 香 气 ， 医 药 上 常 利 用 这 一 性 质 来 制 备 芳 香 水 与 注 射 剂 ，如 薄 荷 水 、 鱼 腥 草 注 射 液 、 柴 胡 注 射 液 等 。 3 川芎中有效成分的综合提取分离3.1 溶剂提取法溶剂提取法是获得川芎总提物最常用的一种方法。该法是将药材粉碎后，用有机溶剂浸泡后，多次回流
13、提取，滤液过滤浓缩后，提取液再流经大孔吸附树脂柱，收集30%乙醇洗脱液，得到川芎总提取物。该法操作简单，工艺成熟，是目前常用的工业方法。马双成等选用乙醇回流、减压浓缩而后用大孔吸附树脂分离的方法，得到质量和收率稳定的川芎总提取物，收率为0.6%，其中川芎嗪5%7% ，阿魏酸20%22%。赵慧萍用甲醇加适量盐酸提取其川芎嗪及阿魏酸的含量最高。赵丽恋等以川芎嗪提取转移率为指标，采用均匀试验法优选川芎第1次乙醇提的工艺条件，以80%乙醇为溶剂提取2次，加乙醇量分别为8倍、6倍，提取时间分别为2h、1.5h，使药材中川芎嗪基本浸出，其提取转移率达82%。蔡翠芳等经多方面的试验，最终选用体积分数为95%
14、乙醇回流，减压浓缩，而后用大孔吸附树脂分离的方法，可得到质量和收率稳定的川芎总提取物，质量分数收率为0.3%，其中阿魏酸占25% 以上。杨广德等用高效液相色谱法制的作用，实现的方法及具体实现的过程。该系统直接与现场仪表连接，采集现场信号，模拟了实际自动化生产过程，让学生在实训中能够接触到自动控制在实际生产中的应用。在实际的实验实训教学环节中也收到了良好的效果。14 各有效成分分别提取分离与纯化4.1 川芎嗪的分离提取方法4.1.1 醇提取法此种方法主要是针对川芎嗪的提取。赵丽恋等 5 采用均匀试验法, 以川芎嗪提取转移率为评价指标,选择第1 次提取的乙醇浓度、加乙醇量及提取时间为考察因素,并据
15、此选用混合水平均匀设计表U6( 632) 安排实验确定川芎的最佳提取方案。经过统计结比, 得到川芎的最佳提取方案为以80% 乙醇为提取溶剂,提取2次,加醇量分别为8 倍、6倍量,提取时间分别为2 小时、115小时,此方案可使药材中川芎嗪基本浸出,其提取转移率约为82% 。并说明均匀试验法用于提取工艺优选可使实验的次数大为减少,且因素的水平数可多设和适量调整。均匀设计试验分析求得的回归方程,便于分析各因素对试验结果的影响,可以定量地预知优化条件及优化结果的区间估计。4.2阿魏酸的提取方法4.2.2 碱解法采用 4%氢氧化钠在通氮气条件下常温反应 24h，可释放出细胞壁中出的阿魏酸。最近研究发现通
16、过提高提取温度，并加入适合的保护剂，在较短时间内就能将麦麸中大部分阿魏酸游离出来。欧仕益等采用低浓度的氢氧化钠溶液，在适当的提取温度下能将麦麸中的大部分阿魏酸释放出来，提取过程中添加亚硫酸钠可增加阿魏酸的回收率。由于碱液成分复杂，特别是含有色素物质，目前，碱液中阿魏酸的分离方法主要是采用活性炭吸附法。谷维素中含有阿魏酸的结构单元，以酯的形式存在，且易于分解，因此，可以先用碱水解谷维素，再用酸化的方法制备阿魏酸，其反应式水解谷维素制备阿魏酸的操作方便，收率高达 85.7%，副产品为环木菠萝醇类。而且谷维素来源广、产量大，并且价格适中。 4.2.3 阿魏酸酯酶法 阿魏酸酯酶是指能将阿魏酸甲酯、低聚
17、糖阿魏酸酯和多糖阿魏酸之中阿魏酸游离出来的一种酶。真菌、细菌和酵母都能分泌阿魏酸酯酶。张璟等以黑曲霉作菌种，采用液体深层发酵法，制备出含有阿魏酸酯酶和阿拉伯木聚糖酶的混合酶制剂，采用混合酶制剂作用于去淀粉的麦麸，发现通过 3 次降解后麦麸降解率达 55.46%。 4.3 阿魏酸的提纯方法4.3.1 溶剂萃取法 常用的萃取阿魏酸的溶剂主要有乙醇、乙酸乙酯等。原理是利用对阿魏酸的溶解度大的溶剂萃取提取液中的阿魏酸，然后减压蒸馏除去溶剂，从而获得阿魏酸成品。此法工艺较简单但收率较低，能耗较大，是提纯阿魏酸最常用的方法。 24.3.2 吸附法 吸附法是目前研究比较多的一种提纯方法。原理是通过加入吸附材
18、料对溶液中的阿魏酸进行吸附富集，然后采用洗脱剂洗脱吸附的阿魏酸。Couteau 从活性炭、聚苯乙烯交联树脂、PVPP 等吸附介质中进行了筛选，研究表明活性炭以其对阿魏酸高度的吸附能力（每 100g 吸附 22g） 、不结合单糖分子、容易洗脱等优点为最好的吸附介质。在活性炭吸附结束后，可以用乙醇把吸附的阿魏酸洗脱下来。另外活性炭也是一种优良的吸附材料，提取液经活性炭吸附后，当活性炭达到吸附饱和之后，经洗脱可以从提取液中获得较纯的阿魏酸。 4.4 挥发油的提取方法4.4.1 水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法通常用于挥发性成分的提取。川芎的挥发性成分认为具有行气活血的功效。在提取过程中, 由于长时间加热,
19、其中一些热敏物质易发生氧化、聚合等反应导致变性。周长新 13以薄层色谱法对水蒸气蒸馏法进行了评价, 结果表明可能产生不稳定成分藁本内酯的异构化产物, 提示对川芎等含有不稳定成分的药材挥发油的提取应寻求更温和的方法。水蒸气蒸馏法提取的川芎中有效成分藁本内酯的含量高于超临界萃取。4.4.2 超临界流体萃取法超临界流体萃取( SFE) 技术的原理是控制超临界流体在高于临界温度和临界压力的条件下, 从目标物中萃取目标成分, 当恢复到常压和常温时, 溶解在超临界流体中的成分立即与气态的超临界流体分开。该技术对于挥发性成分、脂溶性成分、小分子萜类及热敏物质等的提取较之传统方法有很多优越性。整个操作过程耗时
20、短, 效率高, 已越来越广泛地运用于中草药有效成分的提取。超临界萃取温度低, 可大量保存对热不稳定及易氧化的挥发性成分, 对川芎提油不失为一种温和的方法 14。5 阿魏酸检测分析方法5.1.1 高效液相色谱法 用高效液相色谱法测定阿魏酸的含量 15方单快速，结果准确，精密度高。文献介绍其流动相多采用酸性系统，主要有甲醇-水-磷酸系统、甲醇-水-冰乙酸系统、甲醇-乙腈-水-冰乙酸系统等，试验中可适当调整甲醇的用量。采用 HPLC 法测定复方银杏口服液中阿魏酸的含量，流动相为甲醇：1%冰醋酸（45：55） ，检测波长为 320nm，流速 1.0ml/min，柱温是 25。阿魏酸进氧量在 0.176
21、-0.88ug 范围内线性关系良好。 5.1.2 薄层扫描法 薄层扫描法也是常用的阿魏酸含量测定方法之一。该法迅速，但其灵敏度不甚理想。姬生国等采用薄层扫描法测定降脂通脉口服液中阿魏酸的含量，以苯-冰醋酸-氯仿（6：0.5：3.5）为展开剂，单波长反射发锯齿扫描，扫描波长为 325nm。稳定性好。 35.1.3 薄层分光光度计法 利用薄层层析-分光光度计法对从农副产品黑麦麦麸中提取的阿魏酸进行定性测定展开剂为二氯甲烷：乙腈：甲酸=75：25：10；以分光光度计法进行定量测定，结果表明：虽然分光光度计法易受其他成分的干扰，但高效液相色谱法比较，相对误差为 7%左右，且重现性好。 4参考文献1 国家药典委员会编.中华人民共和国药典(2005 年版第一部)S.北京:化学工业出版社.收稿日期:2009-07-07.2 北京制药工业研究所.川芎有效成分的研究.药学学报，1979,14（11）：6703 张虹.中草药中生物碱的提取与分离J.四川化工,2005,8(1):39242.4 赵飞,胡燕月,陈益萍,等.川芎中阿魏酸的提取分离J.中国医药药学杂志,2005,25(1):8210.5 张达磊,李桂芳.川芎挥发油的研究进展J.时针国医国药,2005,6(7):6642666.6 曹兆军，强晓峰.不同煎煮方法和时间对川芎挥发油含量的影响J.陕西中药,2001,23(5).
