芦荟中芦荟苷的提取分离 摘要:文章对库拉索芦荟(Aloe.barbadensis)中的芦荟苷有效成分进行提取及 分离,获得芦荟苷结晶,并对其进行定性分析和提取方法探讨,比较了现有提取 工艺的优劣。 关键词:库拉索芦荟;芦荟苷;提取分离。 Abstract: the article on Aloe Vera ( Aloe.barbadensis ) of aloin in effective components of extraction and separation, to obtain the aloe glucoside crystallization, and carries on the qualitative analysis and the method of extracting, comparison of the existing extraction process quality。 Key words: aloe; aloe glucoside; extraction and separation. 1.1 芦荟的药用价值及意义 芦荟,为百合科多年生肉质草本植物,原产非洲,现在我国广西、广东、云 南、海南等地均有栽培。芦荟品种繁多,其中美国翠叶芦荟,又称库拉索芦荟, 是芦荟家族中最具药用和美容功效的品种。 现代药理实验证明芦荟具有多方面药 理作用, 在临床上的应用也取得了很好的疗效, 特别是对芦荟含有的蒽醌类物质、 多糖类物质在提高人体免疫力,防治肿瘤、艾滋病等基础及应用研究中已取得突 破性进展,可被认为是一种安全、有效、易用的优良天然药物资源。国内外的一 些研究也同样表明芦荟中蒽醌类和芦荟多糖类物质作为芦荟中的主要成分, 的确 具有抗胃溃疡、抗肿瘤、抗衰老、抗病毒、增强免疫功能、护肤美容等功效。 1.2 芦荟苷提取分离的研究现状及展望 目前,国内上市的芦荟系列产品逐渐增多,如饮料、保健品、药品、美容化 妆品等早已走进千家万户。 芦荟之所以能够治疗多种疾病,受到医学界的高度重视,这与芦荟的化学成 分有关。芦荟的组成成分十分复杂,到目前为止,被测知的各种化学成分已超过 160 种。但根据现代研究表明,芦荟的主要化学成分可以分为: 蒽醌类化合物、 糖类、氨基酸和各种有机酸、维生素、酶(多肽) 、矿物质。芦荟苷是蒽醌类化 合物中最基本的成分之一。 随着对芦荟功能研究的日益深入,对芦荟苷的认识有了进一步的进展,现代 医学对芦荟生物活性物质的提取及药理作用亦有了更深入的了解。 研究表明芦荟 在乙醇、氯仿、苯、水的提取物中,乙醇提取物的活性最强,且同种溶剂提取物 芦荟的干燥叶比新鲜叶活性强。从芦荟叶提取有活性化学物质如芦荟苷,芦荟大 黄素等的过程分为如下步骤:①提取含可溶性物质的芦荟原汁;②将芦荟提取液 的 pH 值调至 3~3.5;③向芦荟原汁中加入水溶性、低脂族极性溶剂,如甲醇、 乙醇、丙醇以沉淀有效化学物质,得到多相溶液;④除去多相溶液中的水溶性、 低脂族极性溶剂及可溶性物质以分离获取沉淀状态的有活性化学物质; ⑤干燥沉 淀有活性的化学物质 。 芦荟作为一种古老的药用植物,我们应该把传统的中医理论和芦荟现代的研 究成果结合起来,利用高科技手段,研制高效产品。在美国,从事芦荟种植、加 工、制造、销售的大公司有 10 多家,开发出的芦荟产品约有 1500 种,年销售额 达 20 多亿美元。我国虽然在宋代就有芦荟入药的记载,但研究与开发利用远不 及国外。且我国是个消费大国,如果能把芦荟开发产业化,必将带来巨大的经济 效益。因此,我国应该加快芦荟药用新产品、芦荟保健食品和芦荟美容化妆品的 研究与开发,以合理利用我国的芦荟资源,发展以科学技术为背景的芦荟加工产 业。 本研究通过化学和物理的方法,从鲜芦荟和芦荟粉中提取较纯的芦荟苷,对 其进行定性分析和研究。通过传统的方法与总结得来新方法进行比较,讨论哪种 方法更为有效,可行。通过对不同材料提取的产物进行有效分析比较,总结哪种 原材料更为经济。为芦荟中类似或其他药用成分的提取提供参考的依据。另一方 面,通过对芦荟薄层培养的探索性实验的研究,使对芦荟中含有的药用成分的提 取提供更新或更有效的方法。 2 材料与方法 2.1 材料 库拉索芦荟(Aloe.barbadensis) (购于武汉市虎泉花卉市场) 芦荟粉(购于淘宝网,面膜用) 2.2 仪器及试剂 DZ-1A 型真空干燥箱 (天津市泰斯特仪器有限公司) XS-402 荧光显微镜; WD-9413B 凝胶成像分析仪;KQ3200 超声波清洗器;甲醇、乙醇、乙酸乙酯、异丁醇均为 分析纯。 2.3 方法 ①芦荟苷的提取方法一。 预处理取库拉索芦荟叶片若干, 洗净, 切片风干, 粉碎, 取粉末 3 g,用 5%醋酸酸化,于表面皿中风干,除去多余水分。市售芦荟粉则直 接取 3g。将称取的芦荟粉末,用三氯甲烷回流提取 2 h,振摇,趁热过滤,得滤 渣。待虑渣中的三氯甲烷挥干后,将残渣置于索式提取器其中,用 95%乙醇水浴 回流提取 4 h,趁热过滤,用 95%乙醇洗涤 3 次,所得滤液合并。向滤液中缓慢 加入 5%氢氧化钾溶液,同时调节 pH 值至 9~10,静置 30 min 后过滤,用 95%乙 醇洗涤沉淀 3 次,合并虑液,置真空干燥箱中,以 0.8 MPa, 60~70 ℃,减压 浓缩至干,得总蒽醌苷的钾盐。再加入 95%乙醇,使沉淀悬浮于乙醇中,缓慢加 入冰醋酸,调节 pH 值至中性,水浴加热,趁热抽滤,滤液浓缩,浓缩液加醋酸 铅试液,振摇混匀,待沉淀不再继续出现,过滤,沉淀以蒸馏水洗涤 3 次,过滤, 所得滤液用 1%氢氧化钠调 pH 值至中性, 重结晶, 冰浴滤过, 所得晶体为芦荟苷。 ②芦荟苷的提取方法二。 取新鲜的芦荟叶片若干, 洗净。 榨取汁液 (黄色) 200 g。 市售芦荟粉则称取 50 g 粉末,加 300 ml 水溶解,过滤,取滤液(棕色)200 g。 分别置于 1L 蒸馏瓶中 35℃减压浓缩蒸发约 75%的水分,加入 600 ml 乙酸乙酯萃 取 3 次, 萃取温度保持在 55~60℃, 每次 30 min。 弃去有机相, 水相合并后 45~55℃ 减压浓缩, 浓缩物为棕黄色固体, 芦荟苷含量约为 45%~50%。 将浓缩物溶于 640 ml 异丁醇,温度保持在 70℃。溶液冷却至 5℃析晶,持续 4 h。布氏漏斗滤出晶体, 20 ml 异丁醇洗涤,干燥后即得芦荟苷。 ③Borntragers 反应。分别取从自制芦荟粉和市售芦荟粉中提得的芦荟苷晶体以 及芦荟苷对照品,加入 10%硫酸溶液 5 mL,置水浴上加热 2~10 min,放冷后, 加乙醚 2 mL 振摇,静置后分别取醚层溶液,加入 5%氢氧化钠水溶液 1 mL,振摇, 比较两相颜色。 ④硼砂反应。取提取的芦荟苷粉末 0.2 g,加纯化水 20 ml,振摇,滤过,取滤 液 5 ml 加硼砂 0.2 g,加热使溶解,取溶液数滴,加纯化水 30 ml,摇匀,置紫 外光灯(365 nm) 下观察。 ⑤薄层色谱。称取提取的芦荟苷粉末 0.2 g,加甲醇 20 ml,置水浴上加热至沸, 振摇数分钟,滤过,滤液作为供试品溶液。另取芦荟苷对照品,加甲醇制成每 1 ml 含 5 mg 的溶液,作为对照品溶液。照薄层色谱法(附录ⅥB)试验,吸取上 述两种溶液各 5 μl,分别点于同一硅胶G薄层板上,以醋酸乙酯-甲醇-水 (100:17:13)为展开剂,展开,取出,晾干,喷以 10%氢氧化钾甲醇溶液,置 紫外光灯(365 nm)下视检。 3 结果分析 3.1 提取结果 对自制芦荟粉和市售芦荟粉均用两种提取分离芦荟苷。 第一种方法由于最终提取 的量比较少,重结晶,冰浴滤过后得到的少量晶体。而第二种方法相对获得的晶 体量较多。自制芦荟粉所提取的芦荟苷为片层状亮棕色晶体,而市售芦荟粉提取 物为颗粒状暗棕色晶体,所获芦荟苷晶体量相当。 3.2Borntragers 反应 通过进行 Borntragers 反应,并与对照相品比较,两种方法提取的芦荟苷晶体的 Borntragers 反应均呈现醚层由黄色褪为无色,水层显红色。 3.3 硼砂反应 两种材料中提取的芦荟苷在紫外光灯(365 nm)下观察,均显绿色荧光。绿色荧 光物即为硼砂反应后的芦荟苷(硼砂反应的载玻片和盖玻片经过稀盐酸处理,并 浸泡在 75%乙醇中。可避免外界荧光物质对实验的干扰) 。自制芦荟粉和市售芦 荟粉所提取的芦荟苷硼砂反应均有较为明显的荧光效应。 硼砂反应的绿色荧光物 有的呈颗粒状,有的呈半月型,形态各异。 3.4 薄层色谱 供试品色谱中,在与对照品色谱相应的位置上,显相同颜色的荧光斑点。同时, 将市售芦荟粉和鲜芦荟的芦荟苷提取物进行薄层色谱实验作为初步对比(图 1) 。 均测得色斑中心至点样中心的距离为 9.3cm,溶剂前沿至点样中心的距离为 11.8cm。由此算得 RF 值为 0.7881。 从薄层色谱图中可以看出, 市售芦荟粉和新鲜芦荟提取出来的芦荟苷制作的供试 品,均得出了较为明显的条带。由资料显示,芦荟苷在与显色剂 10%氢氧化钾 甲醇溶液反应后,在紫外光灯(365nm) 下显暗黄色荧光斑点。即最远端的暗黄色 条带,为芦荟苷显示出来的荧光。 4 结论 本研究中, 采用两种不同的方法对鲜芦荟和市售芦荟粉进行了芦荟苷有效成分的 提取,通过比较提取物的产量、质量及鉴别实验结果,分析两种方法的优劣。第 一种方法的操作比较复杂。 首先, 实验步骤较多, 回流和索式提取相对费时费力, 各步骤加入的试剂种类也相对较多,在后续的操作过程中,加入醋酸铅试液对其 他非有效成分进行络合反应时,容易把重金属铅离子带入到溶液中,造成安全问 题。在工业生产中,凡是有铅离子带入的,后续操作中必须脱铅。在本实验中, 脱铅操作需用到 H2S 气体,该气体有剧毒,考虑到脱铅与否,对提取分离及鉴别 实验并没大的影响,所以并未采用。其次,通过此法提取的产物,数量有限,只 能在实验室进行小规模的提取,用于研究。不适合需求较大的生产。最终得到的 芦荟苷晶体,由于数量有限,只能用于 Borntragers 反应。但由反应现象可以看 出,现象比较明显,说明最终产物中的芦荟苷含量还是比较高的。 第二种方法操作相对简便,提取中所带入的试剂品种也较小。该方法两次需要进 行减压浓缩,浓缩过程需要耗费较长时间。此方法最主要的优点是分离提取出来 的量比较多。 不过硼砂反应的现象不如 Borntragers 反应的现象明显。 由此可见, 用第二种方法提取出的芦荟苷,含量较用第一种方法提取出的芦荟苷少,芦荟苷 较粗。从薄层色谱得出来的图象分析,带上的荧光斑点比较多,说明其中含有的 杂质成分多且复杂,这些杂质可能为其它蒽醌类、糖类。 初步推断,第一种方法虽然过程复杂,提取量少,但含量较第二种方法提取产物 高;第二种方法虽然便于操作,但耗时较长,且产物杂质成分复杂,对后期精致 提纯要求高。 参考文献: [1] 倪同汉.神奇的芦荟[J].中国野生植物,1989(1):20-25. 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