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Jun. 2, 2005 Vol.7 No.6 P.43 Copyright |
Liu Yan, Geng Lijun
( Department of Chemistry, Handan College, Handan 056005,China )
Abstract In order to provide a basis for the research and development of gromwell, the studies on domestic extraction of alkannin was reviewed in briefly.
Keywords gromwell; alkannin; extraction
紫草色素提取的研究进展
刘妍，耿丽君
(邯郸学院化学系，河北 邯郸，056005 )
2005年4月30日收稿
摘要 本文对国内有关紫草色素提取的概况进行了综述,为研究和开发紫草提供依据。
关键词 紫草 紫草色素 提取
紫草作为中药应用已有悠久的历史。我国紫草资源颇为丰富，主要品种有：(1)软紫草[俗称新疆紫草,
Arnebia euchroma (Roylo) Johnst]；(2)硬紫草(Lithospe rmum erythrorhizons Sieb.et
Zucc.)； (3)滇紫草(习称大紫草，Onosma Paniculatum Bur. et Franch.)；(4)藏紫草(又称长花滇紫草，Onosma
hookeri Var. Longiflorum Duthie )。这几种紫草的品质非常不同，其中以新疆紫草品质最佳，所含紫草素及其衍生物的总量高达2.019%[1]，所以新疆紫草已成为主要的商品紫草。
紫草红色素是一种从紫草中提取的深红色茶醌类天然色素,主要成份是紫草醌及其衍生物，包括紫草素(Shikonin)、乙酰紫草素(acetyl
shikonin)、b，
1 醇提法
传统的醇提法是乙醇冷浸法。霍文兰[2]采用乙醇作浸泡液，提取的工艺流程为紫草→粉碎→冷浸→过滤→色素浓缩→烘干→色素固形物(紫草色素)
，回收率为5.52%。
刘晓华等[3]用95%乙醇作提取溶剂，比较了不同的提取方法，得到回流提取比索氏提取、超声提取、浸泡提取收率要高，并采用正交设计对提取工艺进行优化，结果为用20倍量95%乙醇在60℃浸提两次，时间为4ｈ、2ｈ，如提取温度超过60℃，紫草素的破坏程度会加大。
陈敏等[4]用均匀设计法优选了紫草素的提取工艺，用新疆紫草，选择乙醇浓度、用量、渗漉时间及浓缩温度4个因素，将各因素分成5个水平，观察了不同因素对提取紫草素含量的影响。结合工业生产实际定出最佳工艺，认为乙醇浓度为85%，渗漉时间为3ｈ，乙醇用量为生药量的8倍，薄膜浓缩乙醇提取液的温度为60℃，紫草素的得率最高。在优选的工艺条件下提取的紫草素含量高于中国药典规定的0.90%，阐明了此工艺有一定的应用价值。
2 油浸法
油浸法是外用制剂中提取紫草素常用的方法。张继平等[5]用正交试验法优选了紫草油的提取工艺，溶媒用花生油，选用L8(27)正交试验设计，以提取时间、粉碎度、提取油量、提取温度为考察因素进行了试验，结果认为最佳提取时间为1h，紫草粉碎度为1cm小段，加4倍量花生油，提取温度低于150℃为宜。
王阳等[6]采用麻油为提取溶剂，130～135℃提取13min，在制备时间缩短的情况下，仍达到了该制剂质量标准的要求。
3 石油醚提取
李立荣等[7]用索式提取器以石油醚为溶剂，于30～60℃提取紫草中的紫草素4ｈ，并与乙醇(95%)提取法进行了比较,结果表明，石油醚法提取紫草素得率优于乙醇提取法。但石油醚法有机溶剂含量较大，成本高，且易挥发而影响工作环境；乙醇提取法得率虽低，但投资少，所需设备简单，提取溶媒价廉且无毒副作用，可用于大规模生产。
4 超临界萃取法
超临界流体萃取(supercritical
fluid extraction,简称SFE)是近几年发展起来的新型提取技术，以CO2为流体的超临界CO2萃取（CO2临界温度为Tc=31.05℃，临界压力为Pc=7.37MPa，本身呈惰性，价格便宜）因其安全无毒，制取费用低，产品纯度高，能保持原有的品质，在食品、香料、医药深加工等领域具有其独特的优越性。
马丽萍等[8]以滇紫草为原料，用超临界CO2萃取技术提取紫草素，在萃取压力为20MPa、萃取温度35℃条件下，采用等温变压二级分离，紫草素收率达1.82%。梁瑞红等[9]用超临界CO2萃取新疆紫草中萘醌色素，温度在32℃、压力27MPa下紫草素衍生物得率最高可达3.59%。
并且与用有机溶剂无水乙醇、乙酸乙酯和氯仿采用提取温度60℃，固液比10∶1，提取时间为3h的结果进行了比较。两种方法相比得出的产品萘醌色素的组成和含量都有差异，超临界CO2萃取的紫草色素含杂质少，并且含有更多色素组分，含量更高，全过程仅需2.5～3h，产品色质好，避免了用有机溶剂萃取的溶剂残留等问题。
5 从紫草细胞培养液中提取色素
由于野生紫草资源贫乏，引种栽培亦较困难，故需要探索获得大量紫草的新途径。利用细胞培养获得有用的化合物是解决资源贫乏、克服化学合成弊病的重要途径。
对紫草细胞培养生产紫草色素时，会有一部分紫草色素外溢到培养液中，色素颗粒位于原生质膜和细胞壁之间，如果不移出(分泌出)细胞外，就会阻碍紫草色素的进一步合成，降低其单位产量和增加生产成本，由于培养液体积大，产物含量低，因此如何将色素加以回收就成为该技术产业化的关键之一。罗雪梅等[10]分别采用萃取法、沉淀法、吸附法研究色素回收问题，发现用沉淀法、吸附法代替传统萃取法提取培养液中的紫草色素，可使紫草细胞培养生产紫草色素产物提取等下游过程工艺简化，收率提高，成本降低。他们采用树脂R-A吸附回收紫草细胞培养液中的紫草色素，与传统石油醚萃取法相比有机溶剂节约50倍，且操作简便，生产设备缩小[11]。谢文化等[12]从多种大孔树脂中筛选出X-5、AB-8两种树脂，它们对紫草色素具有较好的吸附能力，同时对糖吸附弱，多次高温灭菌后进行的吸附实验显示其吸附性能变化不大。康强胜等[13]研究了几种大孔吸附树脂对紫草色素的吸附提取，结果表明NKA-Ⅱ具有较高的吸附量，且易于解吸，适于新疆紫草细胞大量培养过程中用于对紫草色素的吸附分离。方德秋等[14]研究发现不同的pH值、激素对紫草悬浮培养细胞生长有影响，袁丽红等[15]发现多糖对生长也有影响。
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