全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 3 期 2014 年 2 月 ·362·
基于抑菌药效的黄芩提取物精制工艺优选
于蓓蓓，吕 凌，于宗渊，闫雪生
山东省中医药研究院，山东 济南 250012
摘 要：目的 优选黄芩提取物精制工艺。方法 采用抑菌率法测定黄芩提取物抑菌药效，HPLC 法测定其有效成分的量，
并采用正交试验设计，以抑菌率及有效成分提取量为指标，归一值法综合评分，考察酸沉时药液浓度和 pH 值、2 次保温温
度、保温时间和静置时间的影响。并比较精制前后的提取物的抑菌药效，优选其制备工艺。结果 确定最佳精制工艺为药液
浓缩到含生药 0.5 g/mL，用 2 mol/L 盐酸调节 pH 值至 2～2.5，80 ℃保温 1 h，静置 24 h，减压滤过，沉淀物加 1 倍量的水
混悬，用 40%氢氧化钠溶液调节 pH 值至 7.0，加等量 95%乙醇，搅拌使溶解，滤过，滤液再次如上法酸沉，减压滤过，沉淀
水洗至 pH 值 5.0，95%乙醇洗涤，挥尽乙醇，减压干燥，即得。结论 该优选工艺所得提取物有较高的抑菌药效，工艺稳
定、可行。
关键词：黄芩；抑菌率；黄芩苷；黄芩素；正交试验
中图分类号：R284.2 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2014)03 - 0362 - 05
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2014.03.012
Optimization of purification technology for extract from Scutellaria baicalensis
based on antimicrobial efficacy
YU Bei-bei, LYU Ling, YU Zong-yuan, YAN Xue-sheng
Shandong Academy of Chinese Medicine, Jinan 250012, China
Abstract: Objective To optimize the purification technology for the extract from Scutellaria baicalensis. Methods The
antimicrobial efficacy of S. baicalensis extract in vitro was evaluated with bacteriostatic rate test. And the contents of the active
components in S. baicalensis extract were determined using HPLC method. Taking the bacteriostasis rate and the extraction weight of
the active components as indexes, using the overall normalizing method for grading comprehensively, orthogonal test was employed to
optimize the purification conditions of S. baicalensis extract, such as the concentration degree and pH value of the extract before acid
precipitation, the holding temperature and time, and the standing time. The antimicrobial effects of S. baicalensis extract before and
after purification were compared to determine the optimal process. Results The optimal purification process was as follows:
concentrating the water extract to the degree of 1∶2, regulating the pH value to 2－2.5 with 2 mol/L HCl solution, holding the
temperature of 80 ℃ for 1 h, and standing for 24 h, then filtering under decompression, resuspending the precipitate with equivalence
water, regulating the pH value to 7.0 with 40% NaOH solution, adding equivalence 95% alcohol, agitating to dissolve and filter, then
adding HCl solution to precipitate and filter as before, washing the precipitate with water to regulate the pH value to 5.0, and at last
washing the precipitate with 95% alcohol, drying under reduced pressure to obtain the product. Conclusion The product of this
process has high antimicrobial efficacy and retention rate of active components, which proves that the preparation process is feasible,
stable, and reasonable.
Key words: Scutellaria baicalensis Georgi; antimicrobial rate; baicalin; baicalein; orthogonal test

黄芩是一种临床常用中药，其味苦性寒，具有
清热燥湿、泻火解毒、止血、安胎的功效。目前黄
芩市场上野生品、不同年限的栽培品及习用品混杂，
质量参差不齐，严重影响其相关产品的临床疗效。
黄芩提取物保留了黄芩的有效成分和功效[1]，在质
量控制方面具有相当的优势，因此成为多种中成药

收稿日期：2013-09-09
基金项目：山东省中医药科技发展计划重点项目（2011Z-003-1）
作者简介：于蓓蓓（1983—），女，山东禹城人，助理研究员，硕士，主要从事中药化学及制剂研究。
Tel: 13791049031 Fax: (0531)82968473 E-mail: ybb137@163.com
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的原料药。《中国药典》2010 年版中，成方制剂三
黄片、珍黄胶囊（珍黄丸）以“黄芩浸膏（粉）”为
原料药，牛黄降压丸（胶囊）、茵栀黄口服液、银黄
口服液（颗粒）以“黄芩提取物”为原料药，而清
开灵系列制剂则以“黄芩苷”入药。上述原料药虽
都为黄芩的提取物，但制法却不尽相同，且没有统
一的质量标准。《中国药典》2010 年版规定了黄芩
提取物的制法，提高了黄芩苷的质量分数，其质量
标准也只以黄芩苷为指标[2]。另外，有关黄芩提取
工艺的研究较多，但也多以黄芩苷为指标，没有可
行的药效指标[3]。近年来研究表明，黄芩中汉黄芩
苷、黄芩素、汉黄芩素亦是黄芩中的主要特征性成
分，与黄芩的功效具有相关性，是评价黄芩和提取
物质量的适宜指标[4-7]；而在黄芩提取物精制过程中
同时采用药效指标，能更好地保留有效成分，去除
杂质。本实验采用正交设计，以体外抑菌药效及黄
芩苷、黄芩素提取量为指标，采用归一值法综合评
分，对黄芩提取物精制工艺进行优化，制备具有确
定药效的黄芩提取物，为黄芩提取物的标准化提供
科学依据。
1 仪器与材料
安捷伦 1200 系列高效液相色谱仪；BP211D 赛
多利斯电子天平；Welchrom C18（250 mm×4.6 mm，
5 μm）高效液相色谱柱；RE52—99 旋转蒸发仪（上
海亚荣生化仪器厂）；LC—350A 型超声波中药处理
机（济宁市中区鲁超仪器厂）；LDZX—40KBS 立式
压力蒸气灭菌器（上海申安医疗器械厂）；7200 型
分光光度计（上海合利仪器公司）；THZ—82B 气浴
恒温振荡器（江苏金坛市医疗仪器厂）；ZPQ—280
型智能培养箱（哈尔滨东拓科技开发有限公司）；
VS—1300—U 型洁净工作台（苏州安泰空气技术有
限公司）；E200 型双目显微镜（日本尼康）。
金黄色葡萄球菌（ATCC 6538）购自山东省疾
病预防控制中心。
黄芩苷（批号 110797200307，质量分数≥99%）、
黄芩素（批号 111595200905，质量分数≥99%），
均购自中国食品药品检定研究院；汉黄芩素（批号
20021024，质量分数≥95%）、汉黄芩苷（批号
20021121，质量分数≥95%），均为山东省中医药研
究院自制。
黄芩饮片（批号 20120203）购自亳州中药饮片
厂，经山东省中医药研究院中药资源室林慧彬研究
员鉴定为唇形科植物黄芩 Scutellaria baicalensis
Georgi 的干燥根。色谱甲醇（批号 20120927011，
山东禹王实业有限公司化工分公司），酵母提取物
（批号 20110204，北京奥博星生物技术责任有限公
司），胰蛋白胨（批号 20101102，中国进出口商品
检验技术研究所），氯化钠、磷酸等其他试剂均为分
析纯。
2 方法与结果
2.1 有效成分的测定
2.1.1 色谱条件[8] 色谱柱为 Welchrom C18 柱（250
mm×4.6 mm，5 μm）；流动相为甲醇-0.2%磷酸水
溶液，梯度洗脱：0～10 min，45%甲醇，10～55 min，
45%～70%甲醇；体积流量 1.0 mL/min；柱温 30 ℃；
检测波长 274 nm；进样量 l0 μL。理论板数按黄芩
苷峰计算不低于3 000。对照品及样品色谱图见图1。
2.1.2 对照品溶液的配制 精密称取黄芩苷、黄芩
素对照品适量，加甲醇使其质量浓度分别为 64、123
μg/mL，另加入适量汉黄芩苷、汉黄芩素自制对照
品用于定位，经 0.45 μm 滤膜滤过，即得混合对照
品溶液。
2.1.3 供试品溶液的配制 取适量黄芩提取物，精
密称定，置 25 mL 量瓶中，加甲醇适量，超声 20 min




1-黄芩苷 2-汉黄芩苷 3-黄芩素 4-汉黄芩素
1-baicalin 2-wogonoside 3-baicalein 4-wogonin

图 1 黄芩有效成分对照品 (A)、黄芩水提物 (B) 和精制品 (C) 的 HPLC 图谱
Fig. 1 HPLC of reference substances (A), water extract (B), and refined product (C) of active components in S. baicalensis
A B C
0 15 30 45 0 15 30 45 0 15 30 45
t / min
1
2 3
4
1
2
3
4
1
3
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使溶解，冷却至室温，定容，摇匀。经 0.45 μm 滤
膜滤过，即得。
2.2 抑菌率的测定[9]
2.2.1 供试菌种及培菌方法 金黄色葡萄球菌
（ATCC 6538）二代 LB 培养基 37 ℃培养箱培养。
2.2.2 最小抑菌浓度（MIC）实验 取黄芩提取物
18 批，分别用一定量水溶解后灭菌，采用 2 倍稀释
法加入盛有培养基的试管中，然后将含菌量为 1×
105～1×106 cfu/mL 的菌悬液接种于各试管中，分
别于 37 ℃培养箱内恒温培养 24 h 后，以完全无菌
生长的最小浓度为 MIC。结果 16 批黄芩提取物的
MIC 为 3.125 mg/mL（相当于生药量），即以此浓度
进行抑菌率的测定。
2.2.3 抑菌率的测定 将不同方法所制备的黄芩提
取物配制成每毫升相当于 3.125 mg 生药的水溶液，
灭菌。每批供试液取 4 支试管，依次编号 1～4。先
向 1、3、4 号试管中分别加入 2 mL LB 液体培养基，
然后在 1 号管中加入 2 mL 供试液，混匀；从 1 号
管中吸取 2 mL 混合液移入 2 号管中作为阴性对照；
3 号管作为空白对照，4 号管作为阳性对照。向 1
号管和 4 号管中分别加入 0.2 mL 含菌量为 105～106
cfu/mL 菌悬液，摇匀，分别测定其吸光度（A）值，
然后连同 2 号管和 3 号管于 37 ℃下培养 24 h，如 2
号管和 3 号管均无污染，则再次测定 1 号管和 4 号
管的 A 值。计算该批供试液的抑菌率。
黄芩抑菌率＝1－(样品培养后 A 值－样品培养前 A 值) /
(菌液培养后 A 值－菌液培养前 A 值)
2.3 黄芩提取物精制工艺优选
2.3.1 正交试验设计 以抑菌率和黄芩苷、黄芩素
提取量为指标，选取酸沉时药液质量浓度（A）和
酸沉 pH 值（B）、第 1 次保温温度（C）、保温时间
（D）、第 2 次保温温度（E）和静置时间（F）这 6
个因素来观察其对黄芩提取物精制的影响。取一定
量黄芩饮片加热回流提取 2 次，每次提取 2 h，加水
量分别为 12、10 倍，提取液合并滤过；取 18 份提
取浓缩液，每份相当于 10 g 黄芩饮片的量，按表 1
中所述精制条件，分别浓缩至一定程度，用 2 mol/L
盐酸调节 pH 值，一定温度下保温，静置，减压滤
过，沉淀物加 1 倍量的水混悬，用 40%氢氧化钠溶
液调节 pH 值至 7.0，加等量 95%乙醇，搅拌使溶解，
滤过，滤液再次如上法酸沉，减压滤过，沉淀水洗
至 pH 值至 5.0，少量 95%乙醇洗涤，挥尽乙醇，减
压干燥，即得黄芩精制提取物，精密称定，分别测
定抑菌率和黄芩苷、黄芩素提取量进行数据分析。
试验设计及结果见表 1。
2.3.2 数据分析 将各指标值采用 Hassan 方法分
别进行数学转换，求归一值（d），再求算几何平均
数，得总评归一值（OD）[10]。
di＝(Yi－Ymin) / (Ymax－Ymin)
Yi 为不同条件制备提取物的各指标值，Ymax为该指标最
大值，Ymin为该指标的最小值
OD＝[(d 黄芩苷·d 黄芩素)1/2×d 抑菌率]1/2
以 OD 值作为各个实验设计的响应值进行数据
分析，优选最佳条件，确定提取物精制工艺。直观
分析见表 1，方差分析见表 2。
由表 1 和表 2 可知，在该正交试验设定的因素
水平条件下，各因素对综合评分结果影响大小依次
为 C＞A＞B＞F＞E＞D。其中因素 C、A、B 对试
验结果有显著性影响（P＜0.05），因素 F、E 对试
验结果影响较小，而D因素对试验结果基本无影响。
综合直观分析与方差分析的结果，确定黄芩提取物
最佳精制工艺为 A3B3C3D2E3F3，即药液浓缩到每毫
升含 0.50 g生药，用 2 mol/L 盐酸调节 pH值至 2.0～
2.5，80 ℃保温 1 h，静置 24 h，减压滤过，沉淀物
加 1 倍量的水混悬，用 40%氢氧化钠溶液调节 pH
值至 7.0，加等量 95%乙醇，搅拌使溶解，滤过，
滤液再次如上法酸沉，减压滤过，沉淀水洗至 pH
值至 5.0，少量 95%乙醇洗涤，挥尽乙醇，减压干
燥，即得。
2.3.3 验证试验 为进一步考察该精制工艺的可靠
性及稳定性，取 3 份提取液，每份相当于 10 g 黄芩
饮片的量，按上述最佳工艺进行验证试验，结果黄
芩苷分别为 838.66、833.62、836.94 mg，黄芩素分
别为 55.63、54.04、58.79 mg，抑菌率分别为 98.5%、
99.3%、98.3%，收率分别为 9.81%、9.68%、9.73%。
结果表明，该精制工艺所得黄芩提取物为淡黄色粉
末，收率平均为 9.74%，抑菌药效和有效成分提取
量都较高，且稳定可行。
2.4 精制前后提取物抑菌药效比较
各取 3 批新制的精制前后的提取物比较其抑
菌药效，结果黄芩水提物（精制前）的抑菌率分别
为 96.7%、98.0%、96.4%，均值为 97.0%；黄芩提
取物（精制品）的抑菌率分别为 98.5%、99.3%、
98.3%，均值为 98.7%；精制品略高于未精制品。
但（25±2）℃、相对湿度（60±10）%条件下放
置 6 个月后，黄芩水提物（精制前）的抑菌率分别
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表 1 黄芩提取物精制 L18(37) 正交试验设计与结果
Table 1 Design and results of L18(37) orthogonal test for purification of S. baicalensis extract
试验号 A / (g·mL−1) B C / ℃ D / min E / ℃ F / h G (误差) 黄芩苷 / mg 黄芩素 / mg 抑菌率 / % OD 值
1 0.10 (1) 1.0～1.5 (1) 60 (1) 30 (1) 60 (1) 6 (1) (1) 275.97 8.75 37.2 0.000
2 0.10 (1) 1.5～2.0 (2) 70 (2) 60 (2) 70 (2) 12 (2) (2) 539.50 26.10 29.5 0.000
3 0.10 (1) 2.0～2.5 (3) 80 (3) 90 (3) 80 (3) 24 (3) (3) 672.61 23.33 77.1 0.610
4 0.25 (2) 1.0～1.5 (1) 60 (1) 60 (2) 70 (2) 24 (3) (3) 354.67 12.01 88.5 0.312
5 0.25 (2) 1.5～2.0 (2) 70 (2) 90 (3) 80 (3) 6 (1) (1) 539.10 12.54 69.9 0.362
6 0.25 (2) 2.0～2.5 (3) 80 (3) 30 (1) 60 (1) 12 (2) (2) 583.24 20.88 71.9 0.516
7 0.50 (3) 1.0～1.5 (1) 70 (2) 30 (1) 80 (3) 12 (2) (3) 328.16 14.39 84.0 0.310
8 0.50 (3) 1.5～2.0 (2) 80 (3) 60 (2) 60 (1) 24 (3) (1) 795.20 48.46 97.2 1.000
9 0.50 (3) 2.0～2.5 (3) 60 (1) 90 (3) 70 (2) 6 (1) (2) 789.33 27.06 89.2 0.772
10 0.10 (1) 1.0～1.5 (1) 80 (3) 90 (3) 70 (2) 12 (2) (1) 465.64 17.93 71.5 0.425
11 0.10 (1) 1.5～2.0 (2) 60 (1) 30 (1) 80 (3) 24 (3) (2) 717.66 43.22 73.0 0.743
12 0.10 (1) 2.0～2.5 (3) 70 (2) 60 (2) 60 (1) 6 (1) (3) 423.09 13.55 73.8 0.348
13 0.25 (2) 1.0～1.5 (1) 70 (2) 90 (3) 60 (1) 24 (3) (2) 357.37 10.84 84.6 0.272
14 0.25 (2) 1.5～2.0 (2) 80 (3) 30 (1) 70 (2) 6 (1) (3) 767.91 15.88 95.8 0.636
15 0.25 (2) 2.0～2.5 (3) 60 (1) 60 (2) 80 (3) 12 (2) (1) 484.29 16.60 93.0 0.514
16 0.50 (3) 1.0～1.5 (1) 80 (3) 60 (2) 80 (3) 6 (1) (2) 778.53 35.69 66.1 0.662
17 0.50 (3) 1.5～2.0 (2) 60 (1) 90 (3) 60 (1) 12 (2) (3) 581.14 17.89 62.6 0.424
18 0.50 (3) 2.0～2.5 (3) 70 (2) 30 (1) 70 (2) 24 (3) (1) 527.12 21.08 81.4 0.545
K1 0.354 0.330 0.461 0.458 0.427 0.463 0.474
K2 0.435 0.527 0.306 0.473 0.448 0.365 0.494
K3 0.619 0.551 0.641 0.477 0.533 0.580 0.440
R 0.265 0.221 0.335 0.019 0.106 0.215 0.054

表 2 方差分析
Table 2 Analysis of variance
误差来源 偏差平方和 自由度 F 值 显著性
A 0.220 2 24.444 P＜0.05
B 0.176 2 19.556 P＜0.05
C 0.338 2 37.556 P＜0.05
D 0.001 2 0.111 －
E 0.038 2 4.222 －
F 0.140 2 15.556 －
G (误差) 0.009 2
F0.05(2, 2)＝19.00 F0.01(2, 2)＝99.00

为 64.8%、66.3%、62.6%，均值为 64.6%；黄芩提
取物（精制品）的抑菌率分别为 95.1%、94.2%、
94.8%，均值为 94.7%；精制品抑菌药效未有明显
降低（平均降低 4.0%），未精制品则有显著降低（平
均降低 32.4%），可见精制品的抑菌药效高，且稳
定性较好。
3 讨论
中药是一个有效成分群组合，并以多靶点、多
途径作用于人体，其药效是这一有效成分群组合协
同作用的结果[11]，药效指标最能体现中药的质量。
目前对中药提取工艺及质量标准的研究绝大多数仅
以有效成分的量为指标，缺乏简便可行的药效指标。
本实验以抑菌率法来测定提取物抑菌药效，稳定可
行，且与其他抑菌药效测定方法如滤纸片法[12]相
比，抑菌率法更易于定量表达，可用于具有抑菌药
效的中药的提取工艺优选和质量标准研究。
文献报道的黄芩抑菌有效成分虽已明确为黄芩
苷及其同系物，但何种配伍下的抑菌药效最佳尚不
明确。在精制过程中，黄芩有效成分黄芩苷、黄芩
素得到富集，汉黄芩素、汉黄芩苷则损失较大，而
抑菌率提高了。可见，本实验所优化的精制工艺可
实现黄芩苷及其同系物的最佳配伍以达到最高抑菌
药效。
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通过比较精制前后提取物的抑菌药效，发现新
制未精制提取物和精制品的抑菌率没有显著性差
异，但精制品的稳定性较高，而未精制品放置 6 个
月后其抑菌率有大幅度的下降，可能因为所含杂质
成分较多，如多糖等容易吸潮而使提取物腐坏从而
品质下降。因此，该精制工艺不仅可以富集有效成
分，还可以提高黄芩提取物稳定性，保证其药效和
质量。
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