黄连中的异喹啉类生物碱

微波辅助提取黄连生物碱及其含量测定作者：王瑞瑞陈倩倩孙阿惠刘军海来源：《农业工程技术·农产品加工》2011年第09期摘要：采用微波辅助提取黄连总生物碱，在单因素实验基础上，通过正交试验优化提取工艺。

实验结果表明，最佳提取条件为：料液比1∶15（g/mL）、乙醇体积分数60%、微波功率400W、微波时间4min、微波温度60℃，在此条件下，提取率可达7.635%。

关键词：黄连生物碱微波辅助提取前言黄连属毛茛科植物，为多年生草本，是我国的传统中药，分布在四川、贵州、湖北、陕西等地区。

黄连生物碱属于异喹啉类碱，具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗血栓、抗胃癌、动脉舒张的作用；可用于食品防腐剂、食品甜味剂、保健食品等，因而在食品、保健、医药等领域应用广泛。

目前对黄连生物碱提取的主要方法有稀硫酸法、石灰乳法、有机溶剂法、液膜法、水提取法、超声法等[1]。

微波辅助作为一种新兴的提取技术，具有提取时间短，操作简单，产品纯度好、安全、环保等优点，因而得到广泛应用[2]。

本文运用正交试验研究黄连中生物碱微波提取工艺的影响因素，旨在为黄连的开发应用提供依据。

1 实验1.1 仪器与试剂1.1.1 仪器FW-117中草药粉碎机（天津泰斯特仪器有限公司）；GR-200电子天平（北京赛多利斯仪器系统有限公司）；WF-2000微波快速反应系统（上海屹尧分析仪器有限公司）；SHZ-D9III型循环水式真空泵（巩义市予华仪器有限公司）；800型离心机（上海医疗器械）；Cary50型紫外可见分光-光度计（美国瓦里安）。

1.1.2 试剂黄连（本市购买），60℃烘至绝干后粉碎，过40目筛，备用；盐酸小檗碱对照品（>98%，西安凯萌生物技术有限公司）；其余无水乙醇、盐酸等均为分析纯。

1.2 实验方法1.2.1 标准曲线的绘制[4]准确称取盐酸小檗碱对照品0.0150g，用60%乙醇配制0.15mg/mL的标准品溶液。

精密吸取上述溶液0.50、0.80、1.10、1.40、1.70mL至25.00mL容量瓶，用60%乙醇定容、摇匀，静置15min。

一、实验目的1. 掌握黄连粉末的显微鉴别方法。

2. 通过显微镜观察，识别黄连粉末的显微特征。

3. 了解黄连粉末的化学成分及药理作用。

二、实验材料1. 黄连粉末：购自药店，经鉴定为毛茛科植物黄连Coptis chinensis Franch.的干燥根茎。

2. 显微镜：光学显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、滴管、显微镜载物台等。

3. 试剂：95%乙醇、30%硝酸、1%盐酸、饱和水合氯醛溶液、稀甘油等。

三、实验方法1. 取少量黄连粉末，置于载玻片上。

2. 加入适量95%乙醇，轻轻振荡，使粉末均匀分布在载玻片上。

3. 滴加1～2滴30%硝酸，加盖玻片，轻轻压紧，防止气泡产生。

4. 将载玻片置于显微镜下，观察黄连粉末的显微特征。

5. 重复上述步骤，观察黄连粉末在不同试剂下的显微变化。

四、实验结果1. 黄连粉末在95%乙醇中的显微特征：- 观察到大量的石细胞，鲜黄色，类方形、类圆形或类多角形，可见层纹，孔沟明显。

- 韧皮纤维和木纤维均为鲜黄色。

- 导管主要为孔纹导管。

- 淀粉粒多单粒，复粒少数，24分粒复合而成。

- 鳞叶表皮细胞绿黄色或黄棕色，壁微波状弯曲，或呈连珠状增厚。

2. 黄连粉末在30%硝酸中的显微特征：- 观察到黄色针状或针簇状结晶析出，为硝酸小檗碱。

- 放置片刻后，结晶消失而显红色，是小檗碱被氧化成小檗红碱所致。

3. 黄连粉末在1%盐酸中的显微特征：- 观察到黄色针状结晶析出，为盐酸小蘖碱。

五、实验讨论1. 黄连粉末中的主要化学成分为多种异喹啉类生物碱，如小檗碱、黄连碱、甲基黄连碱、巴马汀、药根碱等。

这些生物碱具有清热燥湿、泻火解毒的功效。

2. 在实验过程中，观察到黄连粉末在不同试剂下的显微变化，说明黄连粉末中的化学成分与试剂发生了反应。

硝酸小檗碱和盐酸小蘖碱的析出，为黄连粉末的鉴定提供了依据。

3. 本实验通过对黄连粉末的显微观察，掌握了黄连粉末的显微特征，为黄连药材的鉴定提供了参考。

六、实验结论通过本次实验，我们掌握了黄连粉末的显微鉴别方法，观察到了黄连粉末的显微特征，了解了黄连粉末的化学成分及药理作用。

不同生长年限黄连不同部位中生物碱类次生代谢产物积累规律研究本研究通过测定不同生长年限（一年生、二年生、三年生、四年生）黄连不同部位（叶、茎、根、根茎）中生物碱类次生代谢产物（非洲防己碱、药根碱、表小檗碱、黄连碱、巴马汀、小檗碱）的相对含量，揭示药材黄连的主要药用成分在不同部位中随时间的变化规律，研究发现：在所有年生黄连的所有部位中，均是小檗碱含量最高，且叶、茎、根、根茎中小檗碱含量均呈递增趋势;6种主要生物碱中，除了药根碱，均是在四年生黄连根茎中含量达到最高，药根碱在三年生根中的含量最高;四年生根茎（黄连药用部位）中，生物碱含量由高到低依次为小檗碱、黄连碱、巴马汀、表小檗碱、非洲防己碱，药根碱。

此研究对黄连中生物碱类资源的开发和黄连的科学化种植提供了一定的指导意义。

标签：黄连;不同生长年限;不同部位;生物碱;相对含量黄连为毛茛科黄连属多年生草本药用植物，始载于《神农本草经》，位列上品，有清热燥湿，泻火解毒之功效，主含小檗碱，黄连碱，巴马汀等异喹啉类生物碱，药理作用有抗菌，抗病毒，抗溃疡，降血糖，降血脂等。

黄连栽培周期较长，一般5-9年采收，传统采收时间为秋季，也有春季采收，黄连仅少量根茎药用，其余部分均废弃，造成了药材资源的浪费。

本研究通过测定不同生长年限黄连不同部位中生物碱类次生代谢产物的含量[1-2]，揭示中药材黄连药用成分的积累规律，为中药材规范化种植和采收提供科学依据和指导。

1 材料与方法1.1材料供试材料为一到四年生黄连新鲜药材，种植于陕西省镇坪县，经鉴定为Coptic chinensis。

1.2 仪器与试药仪器：SHIMADZU公司高效液相色谱仪（日本·岛津）;SPD-20A检测器;Sartorius BSA124S电子天平（Sartorius公司，中国）;Sartorius BT125D电子天平（Sartorius 公司，中国）;KH-500DB超声仪（昆山禾木超声仪器有限公司，中国）;CT-6021A 笔式pH计（深圳市柯迪达电子有限公司，中国）试药：乙腈（色谱级，Tedia，USA，LOT16045020）;纯净水（娃哈哈集团有限公司;磷酸（AR 南京化学试剂有限公司，中国）;甲醇（色谱级，江苏汉邦试剂有限公司，中国）;磷酸二氢钾（AR，陇西化工股份有限公司，中国）;十二烷基硫酸钠（AR，上海阿拉丁生化科技股份有限公司，中国）1.3方法1.3.1提取条件将不同年生的新鲜黄连药材洗净，烘干至恒重，分别取不同年生黄连药材的不同部位（1～3年生取根、茎、叶，4年生取根、茎、叶、根茎）研磨至粉末状，取药材粉末约0.1g （过60目筛），精密称定，置于200ml锥形瓶中，精密加入125 ml甲醇-盐酸（100：1，v/v ）的混合溶液，密塞，称定质量，超声提取30 min。

黄连的主要化学成分
【原创实用版】
目录
1.黄连的化学成分概述
2.黄连主要成分的作用
3.黄连化学成分的来源
4.黄连化学成分的药用价值
5.结论
正文
黄连是一种在我国广泛应用的中药，其主要化学成分包括多种异喹啉类生物碱、酸性成分以及其他有机化合物和非有机化合物。

其中，小檗碱是黄连的主要成分之一，其含量可达 5%~8%。

此外，黄连还含有黄连碱、甲基黄连碱、巴马亭、药根碱、表小檗碱及木兰花碱等生物碱。

在酸性成分中，阿魏酸和氯原酸等也是黄连的重要成分。

黄连中的化学成分具有广泛的药理作用，如抗菌、抗病毒、抗炎、抗癌等。

例如，小檗碱具有抗菌、抗病毒、抗炎等作用，而黄连碱则具有抗癌作用。

这些成分对于黄连的药用价值起着至关重要的作用。

黄连的化学成分主要来源于其根茎、须根和叶子。

根茎中含有最多的小檗碱，须根中也含有相当数量的小檗碱。

此外，黄连叶子中也含有一定量的小檗碱。

总的来说，黄连的化学成分对其药用价值起着至关重要的作用。

这些成分不仅具有广泛的药理作用，而且对于黄连的抗菌、抗病毒、抗炎等功效有着重要的贡献。

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前言黄连为多年生草本植物，是我国传统中药，在我国中西部地区分布广泛，具有清热燥湿，泻火解毒等功效，其根、茎味极苦，苦味源于所含的多种生物碱。

黄连生物碱具有抗病毒、抗炎、抗菌、抗肿瘤、降血糖及免疫调节等作用，在食品、保健、医药等领域应用非常广泛。

黄连生物碱中含量最高的为小檗碱，又名黄连素、盐酸小蘖碱，含量可达5%~8%，属异喹啉生物碱。

目前，国内外对黄连生物碱的提取工艺，主要有稀酸盐析法、回流提取法、超声辅助提取法、微波辅助提取及酶解提取法等。

本文综述了黄连生物碱提取工艺的研究进展，旨在为生物碱资源的研究与开发利用提供参考。

1生物碱的提取工艺1.1稀酸盐析法稀酸盐析法的机理是利用在酸性溶液中小檗碱的硫酸盐的溶解度大，而盐酸盐在冷水中溶解度非常小的性质。

先加入硫酸使小檗碱转变为硫酸盐溶于酸，接着加入盐酸再转化为盐酸盐而析出。

如柳明等[1]以废弃的黄连须根为原料，采用溶剂提取、树脂分步分离、沉淀和重结晶等方法，得到了小檗碱和药根碱单体，纯度即可达到95%以上。

王道武[2]等研究了黄连中生物碱小檗碱的提取工艺，对各种涉及到的因素进行了详细讨论，系统地完善了盐析法提取小檗碱的工艺，为近一步实现工业化打下基础，得到的最优提取条件。

此工艺技术成本低廉，工艺成熟简单，产率稳定。

但在提取过程需使用硫酸和盐酸，对环境易造成污染，且易腐蚀设备，有逐渐被淘汰的趋势。

可采用与其他方法相结合的提取工艺，以充分发挥稀酸盐析法的优势避免其劣势。

如侯宏等[3]采用乙醇浸泡、加酸加碱及大孔吸附树脂提取纯化黄连总生物碱，得到化合物小檗碱、黄连碱及巴马汀。

1.2回流提取法回流提取法常用水、乙醇等为提取剂，浸出液加热蒸馏，提取剂馏出后再次冷凝，重新回到浸出器中继续进行浸提，直至有效成分回流提取完全。

一般提取步骤为，在一定量的黄连粉末中加入适量的乙醇，回流提取总生物碱，抽滤，最后将滤液烘干即得生物碱。

张启云等[4]以乙醇为溶剂回流提取总生物碱，采用酸性染料比色法测定黄连中总生物碱的含量，优选总生物碱的提取工艺。

黄连中黄连素的提取实验报告一、实验目的本实验旨在从黄连中提取黄连素，并对提取过程和结果进行分析和评估，以掌握黄连素的提取方法和相关实验技能。

二、实验原理黄连素是一种异喹啉类生物碱，存在于黄连等植物中。

其化学名称为小檗碱，具有显著的药理活性。

黄连素在碱性条件下可溶于水，在酸性条件下则沉淀析出。

利用这一性质，通过碱溶酸沉的方法可以将黄连素从黄连中提取出来。

三、实验材料与仪器1、实验材料黄连：干燥的黄连根茎。

试剂：95%乙醇、浓盐酸、氢氧化钠、石灰乳等。

2、实验仪器电子天平：用于准确称量实验材料和试剂的质量。

恒温水浴锅：提供稳定的加热温度。

旋转蒸发仪：用于浓缩提取液。

抽滤装置：包括布氏漏斗、抽滤瓶和真空泵，用于过滤分离。

玻璃棒、烧杯、容量瓶、移液管等常规玻璃仪器。

四、实验步骤1、黄连的预处理将干燥的黄连根茎粉碎，过 40 目筛，得到黄连粉末，备用。

2、提取称取 50g 黄连粉末，放入 500ml 圆底烧瓶中，加入 250ml 95%乙醇，浸泡 1 小时后，在 80℃恒温水浴锅中回流提取 2 小时。

提取结束后，冷却至室温，过滤，收集滤液。

3、浓缩将滤液转移至旋转蒸发仪中，在减压条件下浓缩至原体积的约1/5，得到浓缩液。

4、碱化向浓缩液中缓慢加入石灰乳，调节 pH 值至 9 10，搅拌均匀，静置30 分钟。

5、过滤将碱化后的溶液过滤，除去沉淀。

6、酸化向滤液中缓慢滴加浓盐酸，调节 pH 值至 2 3，此时黄连素沉淀析出。

7、抽滤将酸化后的溶液进行抽滤，收集沉淀，用少量蒸馏水洗涤沉淀 2 3 次，得到黄连素粗品。

8、精制将黄连素粗品用适量95%乙醇溶解，加热回流15 分钟，趁热过滤。

滤液冷却后，再次抽滤，收集结晶，干燥，得到黄连素精品。

五、实验结果与分析1、产量经过实验，最终得到黄连素精品的质量为_____g。

2、纯度分析通过熔点测定、薄层色谱分析等方法对黄连素的纯度进行鉴定。

熔点测定：黄连素的熔点为_____℃，与文献值相符，表明产品纯度较高。

黄连生物碱(1)结构类型黄连生物碱主要包括小檗碱、巴马丁、黄连碱、甲基黄连碱、药根碱、木兰碱等，均属于苄基异喹啉衍生物，除木兰碱为阿朴菲型外都属于原小檗碱型，且都是季铵型生物碱。

以小檗碱含量最高(可达10%)，有抗菌、抗病毒作用。

药根碱属于酚性季胺碱。

(2)小檗碱的理化性质1)性状：小檗碱为黄色针状结晶，加热至110℃变为黄棕色，于160℃分解。

盐酸小檗碱加热至220℃分解，生成红棕色的小檗红碱。

2)碱性：小檗碱属季铵型生物碱，可解离而呈强碱性，其pKa值为11.50。

3)溶解性：游离小檗碱能缓缓溶解于水中，易溶于热水或热乙醇，在冷乙醇中溶解度不大。

小檗碱的盐酸盐在水中的溶解度较小，较易溶于沸水，难溶于乙醇。

小檗碱与大分子有机酸，如甘草酸、黄芩苷、大黄鞣质等结合，形成的盐在水中的溶解度都很小。

4)互变异构小檗碱一般以季铵型生物碱的状态存在，可以离子化呈强碱性，能溶于水，溶液为红棕色。

但在其水溶液中加入过量强碱，季铵型小檗碱则部分转变为醛式或醇式，其溶液也转变成棕色或黄色。

醇式或醛式小檗碱为亲脂性成分，可溶于乙醚等亲脂性有机溶剂。

(3)小檗碱的鉴别反应小檗碱除了能与一般生物碱沉淀试剂产生沉淀反应外，还具有两个特征性检识反应。

1)丙酮加成反应：在强碱性下，盐酸小檗碱可与丙酮反应生成黄色结晶性小檗碱丙酮加成物。

2)漂白粉显色的反应：在小檗碱的酸性水溶液中加入适量的漂白粉(或通入氯气)，小檗碱水溶液即由黄色转变为樱红色。

3)小糪红碱反应：盐酸小檗碱加热至220左右分解，生成红棕色小糪红碱，继续加热至285左右完全熔融。

4)变色酸反应：为亚甲二氧基的显色反应，试剂为变色酸和浓硫酸，阳性反应：红色。

(4)提取分离：分离小檗碱，形成盐酸盐，分离甲基黄连碱，形成硫酸盐。

1) 常采用碱水加石灰乳提取(加碱后是药材中的生物碱盐转变为游离性的生物碱，游离季胺碱易溶于水)。

2) 用酸水提取，利用小檗碱含氧酸(硫酸、磷酸)的盐溶解度大于非含氧酸盐，根据碱性碱性强弱或溶解度的不同进行。

小檗碱中文名：小檗碱，又称黄连素。

英文名：Berberine分子式：C20H18NO4结构式：植物来源：小檗碱(berberine)为季胺型异喹啉类生物碱,主要存在于毛茛科（Ranunculaceae）植物黄连（Coptis chinensis Franch）芸香科（Rutaceae）植物黄檗（Cortex Phellodendri Chinensis ）、小檗科（Berberidaceae）植物小檗（Berberis thunbergii DC.）中。

提取分离：1 酸水法提取小檗碱酸水法是目前工业生产提取小檗碱常用的方法。

从三颗针中提取小檗碱,常用多倍量的0.3%硫酸水溶液浸泡24 h，滤液用石灰乳调pH值至12，过滤，滤液用盐酸调pH值到2～3,再加入6%左右的精制食盐,使食盐完全溶解,放置过夜,抽滤得盐酸小檗碱粗品。

或用0.5%的硫酸水溶液冷浸提取,酸水液用石灰乳调pH值到7左右,滤液浓缩用盐酸调pH值到2～3，再加入6%左右的精制食盐,使食盐完全溶解,过滤，沉淀溶于热水，加石灰乳调pH值到8.5～9趁热过滤, 滤液再用盐酸调pH值到2～3，放冷过滤得盐酸小檗碱粗品。

2 石灰乳法提取小檗碱石灰乳法也是当前工业生产上常用的方法。

如用渗漉法从黄柏中提取小檗碱，称取黄柏粗粉200 g置大蒸发皿中，加入石灰乳搅拌均匀，常法装渗漉桶，加入饱和石灰水浸泡6 h后渗漉（pH值在10以上），控制流速5～6 ml/min，收集渗漉液2 000 ml，加入渗漉体积7%（质量浓度）的固体食盐，搅拌后放置过夜，过滤，沉淀，用热水溶解，趁热过滤。

滤液加盐酸调pH值为2，放置过夜，过滤，沉淀用蒸馏水洗至中性，抽干后于80℃下干燥，即得盐酸小檗碱粗品。

3 乙醇法提取小檗碱通常黄连根粉用乙醇温浸，回收大部分乙醇，剩余乙醇浓缩液放置，过滤，滤液加盐酸、沉淀、放置，过滤得黄色沉淀为盐酸小檗碱粗品。

或用加热回流提取，称取一定量的黄连切碎，放入250 ml圆底烧瓶中用100 ml乙醇作提取溶媒，热水浴加热回流30 min，放置浸泡1 h，抽滤，滤渣重复上述处理两次，合并3次滤液，减压蒸出乙醇直到为棕红色糖浆状。

实验三黄连中盐酸⼩檗碱的提取分离与鉴定实验三黄连中盐酸⼩檗碱的提取分离与鉴定⼩檗碱⼜称黄连素，是在⾼等植物中分布⽐较⼴泛的、有明显⽣理活性的化学成分。

主要存在于黄连、黄柏、三颗针等中草药中。

⼩檗碱具有显著的抗微⽣物、抗原⾍的作⽤，临床⽤其盐酸盐（即盐酸黄连素）治疗细菌性感染如痢疾、急性肠胃炎、呼吸道感染等症。

黄连为⽑茛科黄连属植物黄连（Coptis chinensis Franch 。

），三⾓叶黄连（C 。

deltoidea C 。

Y 。

Cheng et Hsiao ）或云连（C 。

teetoides C 。

Y 。

Cheng ）的根茎，含有⼩檗碱(1)、巴马汀(2)、黄连碱(3)、甲基黄连碱(4)、药根碱(5)等⽣物碱，其中以⼩檗碱含量最⾼，可达10%左右，⼩檗碱以盐酸盐的形式存在于黄连中。

⽬前制药⼯业提取⼩檗碱主要以三颗针为原料。

三颗针来源于⼩檗科⼩檗属（Berberis ）多种植物，其根⽪含⽣物碱约2%，主要含⼩檗碱、⼩檗胺、药根碱、巴马汀等⽣物碱。

N +OH ￡-R 1O OR 4OR 3R 2OR 5R 1 R 2 R 3 R 4 R 5CH 3 CH 3 HCH 3 CH 3 CH 3 CH 3 H H CH 3 H CH 3 CH 3 CH 3 HCH 212345CH 2CH 2CH 2CH 2⼩檗碱 (Berberine)属异喹啉类⽣物碱，⾃⽔和⼄醇中结晶出来的⼩檗碱为黄⾊长针状结晶，含5个结晶⽔，在100℃⼲燥时即失去结晶⽔，转为棕黄⾊，加热⾄110℃时，其颜⾊加深变暗⾊。

Mp.145℃⾄160℃即分解。

N HH 3NO CH 3O CH 3O O HON HH 3COC H 3⼩檗胺游离⼩檗碱能缓缓溶于⽔，在热⽔及热⼄醇中易溶，⽽在冷⼄醇中溶解度为1：100，但难溶于苯、氯仿、丙酮等溶剂。

醇式和醛式⼩檗碱则具有⼀般⽣物碱的通性，难溶于⽔，易溶于有机溶剂。

⼩檗碱的盐类除中性硫酸盐、磷酸盐外，⼀般在⽔中的溶解度均较⼩。

实验四黄连中小檗碱的提取、精制和鉴定一、概述黄连系毛茛科黄连属植物黄连（coptis chinensis Eranch.）的干燥根茎。

黄连具有清热燥湿、清心除烦，泻火解毒的功效。

黄连的有效成分主要是生物碱，已分离出的主要生物碱有小檗碱（berberine）、掌叶防己碱（palmatine）、黄连碱（jatrorrhizine）等。

小檗碱有很强的抗菌作用，已广泛地应用于临床。

主要化学成分的结构及理化性质：小檗碱为黄色针状结晶，mp为154℃，游离的小檗碱能缓缓溶于水（1：20）及乙醇中（1：100），易溶于热水及热醇，难溶于乙醚，石油醚、苯、三氯甲烷等有机溶剂，其盐在水中溶解度很小，尤其是盐酸盐。

盐酸盐为l：500，枸橼酸盐1：125，酸性硫酸盐1：100，硫酸盐l：30，但在热水中都比较容易溶解。

小檗碱常以季铵碱形式存在，碱性强（pka11.53），能溶于水中，其水溶液有三种互变形式。

O33NHCHOOOCH3OCH3季铵式（红棕色）醇式（黄色）醛式（黄色）N+OOCH3OCH3小檗碱（黄连素）二、实验部分（一）实验目的1、掌握小檗碱的结构特点和理化性质，以及一般的提取精制方法。

2、掌握旋转蒸发仪的使用。

3、熟悉盐酸小檗碱的色谱鉴定和定性鉴定方法。

（二）实验原理1、提取原理：小檗碱为异喹啉类小檗碱，结构中的氮原子以季铵盐形式存在，显一定程度的亲水性，因此游离小檗碱能溶与水(1:20)及乙醇(1:100)，热水或热乙醇中易溶，不溶于乙醚、氯仿、苯等有机溶剂。

盐酸小檗碱在沸水中溶解，在冷水中析出。

2、分离原理：小檗碱与酸所成的盐在水中的溶解度不尽相同，如硫酸小檗碱为(1:30)，酸性硫酸小檗碱为(1:100)，枸橼酸小檗碱为(1:125)，而盐酸小檗碱为(1:500)。

本实验就是据游离小檗碱在水和乙醇中的溶解度较大，而其盐酸盐难溶于水的性质进行提取和精制的。

（三）实验药材、仪器与试剂1、药材：黄连50g（每组）。