川芎有效成分的提取技術(shù)

葉　璟

摘要：川芎是我國傳統(tǒng)使用的中藥材，川芎主要有效成分及其藥理作用酚（酸）性成分阿魏酸是川芎中另一主要有效成分。文章著重介紹了川芎的主要有效成分及其藥理作用，綜述和比較了川芎中有效成分的提取方法。川芎提取方法包括傳統(tǒng)的煎煮法、滲漉法、回餾法、蒸餾法等，其優(yōu)點(diǎn)是操作簡便，對工藝、設(shè)備的要求不高，因此應(yīng)用較為廣泛。

關(guān)鍵詞：川芎；提取技術(shù)；藁本內(nèi)酯；川芎嗪；阿魏酸

中圖分類號：R284 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2009）15-0055-02

川芎是我國傳統(tǒng)使用的中藥材，始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》。其根狀莖入藥，性溫、味辛，有活血、行氣、調(diào)經(jīng)、祛風(fēng)、祛瘀、止痛等功能。

一、川芎的主要有效成分及其藥理作用

川芎的活性成分有以藁本內(nèi)酯、川芎內(nèi)酯為主的苯酞類，以川芎嗪為代表的含氮化合物類和以阿魏酸為代表的有機(jī)酸類。含氮化合物中的川芎嗪是川芎根、莖中提取的一種活性生物堿——四甲基吡嗪，為川芎中最主要有效成分之一，約占生藥含量的0.1%～0.2%，川芎嗪主要有鹽酸川芎嗪（TMPH）和磷酸川芎嗪（TMPP）兩種形式，現(xiàn)已可人工合成。近年對其藥理和臨床應(yīng)用做了深入的研究，已將其作為一種新型的鈣離子拮抗劑廣泛應(yīng)用于臨床。根據(jù)動(dòng)物藥理實(shí)驗(yàn)和臨床應(yīng)用觀察，川芎嗪有明顯擴(kuò)張冠狀動(dòng)脈、增加冠狀動(dòng)脈血流量、松弛血管平滑肌、降低血小板表面活性等藥理作用。

酚（酸）性成分阿魏酸是川芎中另一主要有效成分，約占生藥含量的0.1%～0.2%，化學(xué)名稱：4-羥基-5-甲氧基苯丙酸。阿魏酸及其衍生物可抑制血小板聚集，抗血栓形成，解除血管平滑肌痙攣，改善心肌缺血，抗炎止痛，抗氧化和提高膜穩(wěn)定性，以及調(diào)節(jié)人體免疫功能等。

揮發(fā)油也是川芎中一類主要有效成分，內(nèi)酯類化合物是其主要成分，其中藁本內(nèi)酯是其最主要的成分之一，也是最主要的活性成分，約占揮發(fā)油總量的58%。川芎揮發(fā)油中主要成分藁本內(nèi)酯的藥理實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的鎮(zhèn)痛、解痙和平喘的生物活性，同時(shí)還具有抗病毒和抗菌等活性。

二、川芎中有效成分的提取

（一）傳統(tǒng)提取法

曹兆軍等研究了不同煎煮方法和時(shí)間對川芎揮發(fā)油收率的影響。他們認(rèn)為當(dāng)以揮發(fā)油為主要療效時(shí)，煎煮時(shí)間不宜超過10min，且以先浸泡再加沸水進(jìn)行煎煮的方式所得揮發(fā)油的收率最高。魏玉平等比較了水煎法、回餾法、滲漉法等三種不同提取方法對提取效果的影響，以藁本內(nèi)酯、川芎內(nèi)酯、川芎嗪、阿魏酸提取率為指標(biāo)，對川芎提取工藝進(jìn)行了研究，將最優(yōu)試驗(yàn)條件定為：用4倍量的90%乙醇將川芎粗粉浸泡12h后滲漉提取。水蒸汽蒸餾法多用于提取川芎揮發(fā)油。水蒸氣蒸餾法由于長時(shí)間加熱提揮發(fā)油，其中一些熱敏物質(zhì)易發(fā)生氧化、聚合等反應(yīng)導(dǎo)致變性。薄層色譜法（TLC）結(jié)果表明可能產(chǎn)生不穩(wěn)定成分藁本內(nèi)酯的異構(gòu)化產(chǎn)物。提示：對川芎、當(dāng)歸等類似含有不穩(wěn)定成分的藥材提油應(yīng)尋求更溫和的方法。

（二）溶劑提取法

溶劑提取法是獲得川芎總提物最常用的一種方法。該法是將藥材粉碎后，用有機(jī)溶劑浸泡后，多次回流提取，濾液過濾濃縮后，提取液再流經(jīng)大孔吸附樹脂柱，收集30%乙醇洗脫液，得到川芎總提取物。該法操作簡單，工藝成熟，是目前常用的工業(yè)方法。馬雙成等選用乙醇回流、減壓濃縮而后用大孔吸附樹脂分離的方法，得到質(zhì)量和收率穩(wěn)定的川芎總提取物，收率為0.6%，其中川芎嗪5%～7% ，阿魏酸20%～22%。趙慧萍用甲醇加適量鹽酸提取其川芎嗪及阿魏酸的含量最高。趙麗戀等以川芎嗪提取轉(zhuǎn)移率為指標(biāo)，采用均勻試驗(yàn)法優(yōu)選川芎第1次乙醇提的工藝條件，以80%乙醇為溶劑提取2次，加乙醇量分別為8倍、6倍，提取時(shí)間分別為2h、1.5h，使藥材中川芎嗪基本浸出，其提取轉(zhuǎn)移率達(dá)82%。蔡翠芳等經(jīng)多方面的試驗(yàn)，最終選用體積分?jǐn)?shù)為95%乙醇回流，減壓濃縮，而后用大孔吸附樹脂分離的方法，可得到質(zhì)量和收率穩(wěn)定的川芎總提取物，質(zhì)量分?jǐn)?shù)收率為0.3%，其中阿魏酸占25% 以上。楊廣德等用高效液相色譜法（HPLC）對川芎中阿魏酸提取方法進(jìn)行系統(tǒng)研究，采用8倍量40%乙醇回流提取3h的方法提取川芎中的阿魏酸可以獲得較高提取效率。

（三）超臨界流體萃取

超臨界萃取（Supercritical Fluid Extraction，簡稱SFE）是20世紀(jì)60年代興起的一種新型分離技術(shù)，利用高于臨界溫度和臨界壓力的流體對許多物質(zhì)具有良好的溶解能力，對物質(zhì)進(jìn)行提取和分離，已廣泛應(yīng)用于中藥生物堿、醌類、黃酮類、皂苷及多糖、揮發(fā)油等成分的提取分離。超臨界萃取溫度低，可大量保存對熱不穩(wěn)定及易氧化的揮發(fā)性成分，適合親脂性成分的萃取。李慧等采用超臨界CO2流體萃取法提取川芎油，選定萃取條件為：萃取壓力32MPa，萃取溫度55℃，萃取時(shí)間2h，CO2流量100刻度。CO2超臨界流體萃取法及水蒸氣蒸餾法的提出率分別為1.3%，7.8%。與水蒸氣蒸餾法相比（保留的多為易揮發(fā)的低分子成分），萃取物中小分子的揮發(fā)性成分多隨CO2升華而逸失，致使超臨界CO2流體萃取法與傳統(tǒng)水蒸氣蒸餾法提取成分不完全相同，二者的GC圖能明顯地顯示此差異。李艷輝等發(fā)現(xiàn)不同壓力和溫度條件下超臨界萃取所得川芎精油的收率不同，不同條件下超臨界萃取所得川芎精油的主要揮發(fā)性成分相似，但其質(zhì)量分?jǐn)?shù)有一些差別。超臨界萃取與水蒸氣蒸餾相比，川芎精油的得率大大提高，且可以大量保存對熱不穩(wěn)定及易氧化的化學(xué)成分，但超臨界萃取精油中含有相當(dāng)一部分非揮發(fā)性物質(zhì)。原永芳等通過五因素—四水平正交試驗(yàn)法，用超臨界流體萃取技術(shù)對中藥川芎的揮發(fā)油萃取條件進(jìn)行了優(yōu)化選擇，認(rèn)為同水蒸餾法相比較，該法具有耗時(shí)少，提取完全的優(yōu)點(diǎn)。孫永躍等以阿魏酸為質(zhì)量控制指標(biāo)，研究了超臨界CO2萃取中藥材川芎中的藥效成分的工藝條件，結(jié)果表明，當(dāng)以乙醇為夾帶劑，其添加質(zhì)量為物料1.6倍時(shí)進(jìn)行超臨界CO2萃取，提取率高達(dá)8.24%，阿魏酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.735%。張虹等采用正交試驗(yàn)法，以提取液中阿魏酸含量為考察指標(biāo)，優(yōu)選出川芎中阿魏酸的最佳超界萃取條件是：萃取罐的溫度70℃，萃取壓力35MPa，CO2流量25kg/h，萃取時(shí)間2.5h。郭曉玲等采用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)分別對川芎超臨界CO2萃取物及分子蒸餾產(chǎn)物中的化學(xué)成分進(jìn)行了分析，試驗(yàn)表明，采用超臨界CO2萃取技術(shù)得到的川芎油除了含有藁本內(nèi)酯、丁基酞內(nèi)酯等有效成分外，還含有脂肪酸類成分；采用分子蒸餾技術(shù)，可分離去除脂肪酸類成分，藁本內(nèi)酯等有效成分含量可達(dá)到80%以上，且無環(huán)境污染，是一種較理想的提取及分離的方法。王芳等采用正交試驗(yàn)法，以超臨界萃取為提取條件，以提取液中川芎嗪含量為考察指標(biāo)，對影響川芎嗪提取工藝的因素進(jìn)行研究。結(jié)果優(yōu)選出川芎中川芎嗪的最佳超臨界萃取條件是粒度中（24目）、夾帶劑乙醇濃度80%、萃取壓力24MPa、萃取溫度70℃-55℃-45℃，認(rèn)為超臨界CO2萃取法優(yōu)于傳統(tǒng)溶劑提取法。

川芎提取中傳統(tǒng)的煎煮法、滲漉法、回餾法、蒸餾法等，其優(yōu)點(diǎn)是操作簡便，對工藝、設(shè)備的要求不高，因此，應(yīng)用較為廣泛。但它們同時(shí)存在著提取時(shí)間長、耗能大、含雜質(zhì)多等缺點(diǎn)。而超臨界萃取等現(xiàn)代提取和分離技術(shù)由于提取物純度高、方法簡便、環(huán)保節(jié)能，日益顯示其優(yōu)越性。但是，新技術(shù)新設(shè)備目前也有一定局限性，尚未應(yīng)用于川芎有效成分的工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。因此需要對其工藝流程、設(shè)備條件等影響因素等進(jìn)行全面細(xì)致的研究與探索，促進(jìn)川芎提取和分離技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展。

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作者簡介：葉璟（1973－），女，浙江省科技信息研究院助理研究員，碩士，研究方向：醫(yī)藥信息學(xué)。