全 文 ：云南民族大学学报:自然科学版，2012，21(2) :84 ～ 87 CN 53 － 1192 /N ISSN 1672 － 8513
doi:10． 3969 / j． issn． 1672 － 8513． 2012． 02． 002 http:/ / xb. ynni. edu. cn
收稿日期:2011 － 10 － 28．
基金项目:国家自然科学基金(30960460) ;云南省自然科学基金( (2007B0006Z)．
作者简介:陈颢(1985 －) ，男，硕士研究生．主要研究方向:天然药物化学．
通讯作者:李良(1965 －) ，男，博士，教授，博士生导师．主要研究方向:天然产物化学．
微波法提取断肠草生物总碱的工艺
陈 颢1，闵 勇2，赵静峰1，羊晓东1，万伟超1，张继光1，涂学菲1，李 良1
(1．云南大学 教育部自然资源药物化学重点实验室，云南 昆明 650091;
2．红河学院 云南省天然药物与化学生物学重点实验室，云南 蒙自 661100)
摘要:利用微波辅助萃取技术提取断肠草生物总碱，以其生物总碱粗提率为指标，考察不同提取
条件下的提取率．结果表明:以氯仿作为提取溶剂、微波功率 500 W、料液比 1∶ 8. 0、提取时间 360
s(120 s × 3)时生物总碱得率最高为 1． 63%，生物总碱提取率显著提高．
关键词:断肠草;生物总碱;微波提取;正交实验
中图分类号:O 629. 3;R 284. 1 文献标志码:A 文章编号:1672 － 8513(2012)02 － 0084 － 04
Microwave － Assisted Extraction Techniques for the Total
Alkaloid of Gelsemium Elegans Benth
CHEN Hao1，MIN Yong2，ZHAO Jing-feng1，YANG Xiao-dong1，WAN Wei-chao1，
ZHANG Ji-guang1，TU Xue-fei1，LI Liang1
(1． Key Laboratory of Medicinal Chemistry for Natural Resources，Ministry of Education of China，
Yunnan University，Kunming 650091，China;2． Key Laboratory of Natural Pharmaceutical and Chemical Biology of
Yunnan Province，Honghe University，Mengzi 661100，China)
Abstract:Using the microwave － assisted extraction techniques for the total alkaloid of Gelsemium Elegans Benth
and analyzing the extraction yield，this research focused on the different experimental conditions for such extraction．
The result showed that using CHCl3 as solvent，the microwave power at 500 W，the solid － to － liquid ratio at
1∶ 8. 0，the extraction time for 360 s(120 s for each，3 times) ，the experiment had the highest yield of 1. 63% and
the extraction yield for the total Alkaloid improved remarkably．
Key words:Gelsemium elegans Benth;total alkaloids;microwave － assisted extraction;orthogonal experiment
断肠草(Gelsemium elegans Benth) ，中草药名为
钩吻，又名为大茶药、毒根、野葛、胡蔓藤等，为马钱
科(Loganiaceae)胡蔓藤属(Gelsemium)的全草［1 － 3］，
是我国传统的药用植物，用其根、茎、叶，其性温味
辛、苦，有大毒［4 － 7］．主产于亚洲和北美，我国主要分
布于滇、黔、桂等省的山地灌木丛中，是世界著名的
剧毒植物［8］．在临床上常用于抗肿瘤、免疫调节、抗
炎镇痛、扩瞳及畜禽复壮等方面．断肠草主要含钩吻
生物碱，为其重要的有毒成分［9 － 11］，尤其以嫩叶、嫩
芽的毒性最强，在民间依据中医“以毒攻毒”的理论
用来治疗疔疮、痈疽、癌症等一些恶性疾病．近年来，
人们对断肠草的研究和应用范围进一步扩大．
在已有的文献报道［12 － 14］中人们主要采用索
氏回流、常规浸提、超声波等法提取断肠草生物总
碱，还没见利用微波辅助技术提取断肠草生物总
碱的相关报道． 为了充分利用本地丰富的断肠草
资源，本实验利用微波技术对断肠草生物总碱提
取工艺进行了初步探索，为进一步发掘它的药用
价值和今后深入开发利用本地丰富的断肠草资源
提供科学依据．
1 材料与方法
1. 1 仪器、试剂及材料
主要仪器:MAS － II 型常压微波合成 /萃取仪(上
海新仪微波化学科技有限公司);数显电子天平
(AR1140，梅特勒 －托利昌仪器上海有限公司);旋转蒸
发仪(1001DG，上海爱郎仪器有限公司);ZF －20D暗箱
式紫外分析仪(巩义市予华仪器有限责任公司);封闭
电炉(北京市光明医疗仪器厂);DHG －9053A型电热
恒温鼓风干燥箱(上海一恒科学仪器有限公司)．
试剂及材料:CHCl3(化学纯) ，C2H5OH(化学
纯) ，1%、3%、5%HCl(分析纯) ，1%、3%、5% NaOH
(分析纯) ，浓 NH3·H2O(分析纯) ，石油醚(化学
纯) ，1% 钼酸钠 MoNa2O4(分析纯) ，断肠草(Gelse-
mium elegans Benth)于 2008 年 6 月采于云南省红河
州绿春县．
1. 2 实验因素及指标
本实验考察影响提取结果的 4 个因素，即溶剂
种类、料液比(断肠草粉末质量与提取溶剂体积之
比即 g /mL)、提取时间、微波功率． 以提取物中断肠
草生物总碱粗提物的提取率为考察指标．
1. 3 实验方法
1. 3. 1 提取工艺流程
干燥断肠草→粉碎(过 0. 613 ～ 0. 441 mm 孔径
筛)→ 3%NaOH溶液拌匀、阴干 → 2 d后于 40 ℃烘
箱烘 4 ～5 h → 于烘干的药粉中加入提取溶剂 → 旋
转蒸发仪减压回收溶剂 → 得浸膏 → 加入 2% HCl
放置 24 h→ 加入少量石油醚除去脂溶性杂质 → 加
入 30 mL氯仿萃取 3 次 → 减压回收溶剂得浸膏 →
烘干后称重 → 断肠草生物总碱粗提物．
1. 3. 2 断肠草生物总碱的化学鉴别
1%钼酸钠的硫酸试液与钩吻生物碱反应，溶液
呈浅黄色［15 － 17］．
1. 3. 3 断肠草生物总碱的纯化
将提取液用旋转蒸发仪 50 ℃时减压回收溶剂浓
缩成浸膏，用2%HCl溶解浸膏，水浴中放置12 h(变为
蓝黑色)取出后，倒入分液漏斗加入少量石油醚萃取以
除去脂溶性物质，分液，下层为黄绿色(HCl 层)，下层
用浓氨水调节溶液变为紫红色(pH 9 ～10)，所得溶液
分别用 30 mL氯仿萃取 3次，上层为乳白色，下层为深
绿色(氯仿层)，减压回收溶剂后干燥称重［18 －21］．
1. 3. 4 断肠草总生物碱提取率计算
提取率 =断肠草生物总碱粗提取物总质量
样品质量
× 100% ．
2 结果与讨论
2. 1 断肠草生物总碱提取条件的优化实验
2. 1. 1 不同提取溶剂对断肠草总碱提取率的影响
称取断肠草粗粉 30 g，经 3% NaOH 溶液处理阴
干后，分别加入 75%、85%、95%C2H5OH，CHCl3，1%、
3%、5%HCl，1%、3%、5%NaOH 各 210 mL，置于功率
设定为 600 W的微波萃取仪中提取 4 min，由表 1 和
图 1可知，在相同提取条件下，提取溶剂不同，断肠草
生物总碱的提取效果也不相同，以氯仿为提取溶剂时
的总碱粗提物得率最高．
表 1 提取试剂及其浓度
乙醇 乙醇 乙醇 CHCl3 HCl HCl HCl NaOH NaOH NaOH
75% 85% 95% 1% 3% 5% 1% 3% 5%
A B C D E F G H I J
2. 1. 2 不同微波功率对断肠草总碱提取率的影响
称取断肠草粗粉 30 g ，按 1∶ 7 的料液比加入氯
仿 210 mL，分别在 300、400、500、600、700 W功率下
提取 4 min，由图 2 可知，不同的微波功率对断肠草
生物总碱的提取率有显著的影响，其原因是不同物
质对微波具有不同的吸收能力，图 2 结果表明，断肠
草生物总碱的提取率在 500 W 的功率下，提取效果
最好．
2. 1. 3 不同提取时间对断肠草总碱提取率的影响
称取断肠草粗粉 30 g ，按 1∶ 7 的料液比加入氯
仿 210 mL，在微波功率 500 W下分别浸提 1、2、3、4、
5、6、7、8、9 min，图 3 结果表明，当微波加热时间达
到 5 min时，溶剂对断肠草生物总碱的提取效果最
好;随着时间的增加，提取率逐渐减小，原因可能是
在微波辐射过程中，微波加热的时间过长导致温度
过高，从而导致断肠草生物总碱挥发性成分的分解，
提取率下降．综合分析，宜选择提取时间为 5 min．
58第 2 期 陈 颢，闵 勇，赵静峰，等:微波法提取断肠草生物总碱的工艺
2. 1. 4 不同料液比对断肠草总生物碱提取率的
影响
称取断肠草粗粉 30 g ，分别按 1 ∶ 4、1 ∶ 5、1 ∶ 6、
1∶7、1∶8、1∶ 9、1∶ 10、1∶ 11、1 ∶ 12 的料液比加入氯仿，
在微波功率 500 W下分别提取 5 min． 由图 4 可知，
随着固液比的增大，断肠草总生物碱的提取率明显
增大，至 1∶8 后出现下降的趋势，这可能是因为总生
物碱的溶出量已经达到平衡，综合分析，宜选择料液
比为 1∶8．
2. 2 微波萃取法最佳提取工艺条件的选择
2. 2. 1 正交实验结果分析
通过单因素优化实验得出最佳提取溶剂、料液
比、微波功率、提取时间分别为氯仿、1 ∶ 8、500 W、5
min．在单因素实验的基础上，利用正交法“均衡分
散”的特点，以料液比(A)、不同微波功率(B)、提取
时间(C)为主要考察因素，选用正交表 L9(3
3) ，设
计 3 因素 3 水平 9 个实验，以断肠草总碱粗提物的
提取率为考察指标，确定最佳工艺条件，实验结果见
表 2．
表 2 微波萃取法对断肠草总生物碱提取量的影响
序号
料液比 /
(g·mL －1)
功率 /
W
提取时间 /
min
提取率 /
%
1 1(1∶ 7. 5) 1(400) 1(4) 0. 53
2 1(1∶ 7. 5) 2(500) 2(5) 0. 92
3 1(1∶ 7. 5) 3(600) 3(6) 0. 89
4 2(1∶ 8. 0) 1(400) 2(5) 0. 91
5 2(1∶ 8. 0) 2(500) 3(6) 1. 63
6 2(1∶ 8. 0) 3(600) 1(4) 0. 84
7 3(1∶ 8. 5) 1(400) 3(6) 0. 94
8 3(1∶ 8. 5) 2(500) 1(4) 0. 79
9 3(1∶ 8. 5) 3(600) 2(5) 1. 59
T1 2. 340 2. 379 2. 160
T2 3. 381 3. 339 3. 421
T3 3. 321 3. 322 3. 459
K1 0. 780 0. 793 0. 720
K2 1. 127 1. 113 1. 140
K3 1. 107 1. 107 1. 153
R 0. 347 0. 320 0. 433
T = 9. 042 K = 3. 014
上述 9 组正交实验结果分析表明:
极差 RC ＞ RA ＞ RB，由此可知，提取时间 C 对断
肠草总生物碱的提取率具有显著影响，而料液比 A
和微波功率 B 对断肠草总生物碱的提取效果影响
不明显，因此，提取时间是影响提取率的重要因素，
其次是料液比和微波功率． 再根据 K 值进行分析，
得出 A2 比 A1、A3 好，B2 比 B1、B3 好，C3 比 C1、C2
好，因此，整个实验的最佳组合工艺条件为 A2、B2、
C3，即以氯仿为提取剂、固液比为 1 ∶ 8、微波功率
500 W、提取时间 6 min 时断肠草生物总碱粗提取物
得率最高．
2. 2. 2 正交设计实验结果方差分析
采用正交实验助手(Ⅱ)系统对正交实验进行
68 云南民族大学学报(自然科学版) 第 21 卷
方差分析，分析结果见表 3．
表 3 正交设计实验结果方差分析
序号
偏差平
方和 SS
自由度
DF
方差
MS
F比
Fvalue
F0. 05(2. 2)
A 0. 199 2 0. 0995 0. 664 19. 00
B 0. 216 2 0. 1080 0. 721
C 0. 419 2 0. 2095 1. 399
误差 0. 830 2 0. 4150 1. 215
总变异 1. 664 8
由表 3 可知，对实验结果进行方差分析，提取时
间 C 对断肠草总生物碱提取率具有显著的影响，而
料液比 A和提取时间 B 对断肠草总生物碱的提取
率影响不显著，其结果与极差分析一致，表明优选工
艺是可信的．因此，微波辅助技术应用于中药有效成
分的提取是一种省时、节能、快捷的方法，值得我们
在实际生活中进一步推广应用．
3 结论与讨论
本实验运用微波辅助萃取技术对绿春地区断肠
草生物总碱提取工艺进行优化研究，以氯仿为提取
剂、料液比为 1∶ 8、微波功率 500 W、提取时间 6 min
时断肠草生物总碱粗提物得率最高为 1. 63%，较前
人采用索氏回流 1. 22%、常规浸提 0. 42%、超声波
1. 57%等法总碱粗提物得率高［22 － 27］．同时也为进一
步开发利用丰富的断肠草资源提供了更多的科学
依据．
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(责任编辑 戴 云)
78第 2 期 陈 颢，闵 勇，赵静峰，等:微波法提取断肠草生物总碱的工艺