姜黄素的提纯与分析

回瑞华,侯冬岩,李铁纯,刁全平,向艳娥

(鞍山师范学院 化学与生命科学学院,辽宁 鞍山 114007)

从姜黄等原料中提取姜黄素时，由于脱甲氧基姜黄素、双脱甲氧基姜黄素和姜黄素的结构相近，提取物是姜黄素类混合物.姜黄素、脱甲氧基姜黄素、双脱甲氧基姜黄素三类化合物结构相似，较难分离.它们都不溶于水，易溶于酸、碱及一些有机溶剂，如：甲醇、乙醇、氯仿、乙腈.不同之处在于双脱甲氧基姜黄素不溶于苯和二氯甲烷，而姜黄素和脱甲氧基姜黄素都微溶于苯，可溶于二氯甲烷.双脱甲氧基姜黄素微溶于丙酮，姜黄素和脱甲氧基姜黄素易溶于丙酮等[1-3].

目前姜黄素的提纯方法主要有大孔树脂吸附法、活性炭柱层析法、聚酰胺吸附法、硅胶柱层析法等[4-9].本文采用无机溶剂萃取提纯姜黄素，用薄层色谱进行分离.用高效液相色谱和红外光谱进行分析鉴定.

1 实验仪器与材料

1.1 实验仪器

1525-2996 液相色谱仪(美国Waters公司)，KQ-250B型超声波清洗器(昆山市超声波仪器有限公司)，MAGNA-IR 500 红外光谱仪(Nicolet公司)，RE-52C型旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂)，AL 204电子天平(梅特勒-托利多公司上海有限公司).

1.2 试剂与材料

甲醇、乙醇、乙腈、氯仿、二氯甲烷、丙酮(以上所用试剂均为分析纯，水为二次蒸馏水),薄层用硅胶、甲醇(为色谱纯).样品：姜黄(购于鞍山某药房).

1.3 样品前处理

姜黄经50 ℃干燥6 h后粉碎过0.45 mm筛子备用.

1.4 姜黄素粗品的提取

称取经1.3处理过的姜黄粉于锥形瓶中，加入90%的乙醇，其料液比为1∶10.室温超声30 min后过滤，重复超声2次，合并滤液、浓缩并干燥，得到姜黄素提取粗产品.

2 溶剂萃取法提纯姜黄素

2.1 姜黄素粗品的前处理

取1.4 提取的姜黄素粗品溶于二氯甲烷中，超声使其完全溶解并过滤，滤液备用.

2.2 萃取剂的选择

取50 mL经2.1处理的备用溶液，分别加入1.0 %等体积的碳酸氢钠溶液﹑氢氧化钠溶液﹑草酸钠溶液﹑乙酸钠溶液﹑碳酸钠溶液、柠檬酸钠溶液﹑亚硫酸钠溶液﹑亚硝酸钠溶液﹑磷酸二氢钠溶液，萃取15 min，将二氯甲烷层溶液浓缩后用甲醇定容，用液相色谱测得姜黄素的萃取率如表1.

表1 姜黄素的萃取率 (%)

碳酸氢钠溶液氢氧化钠溶液草酸钠溶液乙酸钠溶液碳酸钠溶液柠檬酸钠溶液亚硫酸钠溶液亚硝酸钠溶液磷酸二氢钠溶液48.040.046.041.579.042.045.541.540.0

由表1可知，选择碳酸钠作为萃取剂，姜黄素的萃取率最高，本实验选择碳酸钠作为萃取剂.

2.3 碳酸钠浓度的确定

取一定量的二氯甲烷溶液，分别加入不同浓度的碳酸钠溶液，萃取15 min，将二氯甲烷层浓缩后用甲醇定容，用液相色谱测得姜黄素的萃取率如图1.

图1 碳酸钠浓度对姜黄素萃取率的影响

由图1可知，选择碳酸钠的浓度为1%作为萃取剂，姜黄素的萃取率最高,本实验选择1%碳酸钠溶液作为萃取剂.

2.4 萃取时间的确定

取一定量的二氯甲烷溶液，加入等体积的1%碳酸钠溶液，分别萃取5，10，15，20，25，30，35，40 min.将二氯甲烷层浓缩后用甲醇定容，用液相色谱测得姜黄素的萃取率如图2.

由图2可知，萃取时间为15 min时姜黄素的萃取率最高，本实验选择萃取时间15 min.

图2 萃取时间对姜黄素萃取率的影响

2.5 二氯甲烷与1%碳酸钠溶液比例的确定

分别取10，20，30，40，50 mL的二氯甲烷溶液，各加入1%碳酸钠溶液50，40,30,20,10 mL萃取15 min.将二氯甲烷层浓缩后用甲醇定容，用液相色谱测得姜黄素的萃取率如图3.

图3 二氯甲烷与1%碳酸钠溶液比例的关系

由图3可知，当二氯甲烷与1%碳酸钠溶液比例为体积比1∶1时，萃取率最高，本实验选择二氯甲烷与1%碳酸钠溶液比例为体积比1∶1.

2.6 姜黄素的提纯

取50 mL经2.1处理的备用溶液，分别加入1%等体积的碳酸钠溶液，萃取15 min.浓缩除去溶剂，得到提纯的姜黄素样品.

3 薄层色谱法分离姜黄素

3.1 铺板

用蒸馏水将薄层色谱玻璃板洗净，再用50%的甲醇溶液冲洗干净，晾干.取20 g在130 ℃干燥3 h的硅胶，加入60 mL0.5%的羧甲基纤维素钠溶液混合均匀，超声脱气20 min.铺板，当铺好的薄层板晾干后放入烘箱中130 ℃下干燥2 h，放在真空干燥器中备用.

3.2 点样

精确取2.6提纯的姜黄素样品25 mg，溶于25 mL乙醇中，用毛细管吸取样品并点于硅胶薄层板上，以三氯甲烷-甲醇-甲酸(体积比为96∶3∶1)为展开剂，展开，取出，晾干，置紫外光灯(365 nm)下观察，得到薄层色谱，如图4和图5.

图4 姜黄素样品的薄层色谱图 图5 姜黄素标准品的薄层色谱图

在紫外灯光下观察薄层色谱图，图4出现3个斑点,最上端Rf 值为0.71,中间为0.60，最下端斑点的Rf 值为0.52.按上述相同方法对姜黄素标准品进行薄层色谱分析，图5姜黄素标准品的薄层色谱Rf 值为0.71，由此可确定样品Rf 值为0.71的斑点是姜黄素.

4 液相色谱法和红外光谱法分析姜黄素

4.1 液相色谱法分析姜黄素

按上述3.2步骤增大取样量铺板点样，将Rf 值为0.71的斑点刮下.加入甲醇，离心，取上层清液，液相色谱仪进行测定，姜黄素标准品和姜黄素样品的液相色谱图如图6和图7.

图6 姜黄素标准品的液相色谱

图7姜黄素样品的液相色谱图

4.2 红外光谱法分析姜黄素

按上述3.2步骤增大取样量铺板点样，将Rf 值为0.71的斑点刮下.加入甲醇，离心，取上层清液将甲醇挥干﹑干燥，进行红外光谱分析，得到谱图如图8和图9.

图8 姜黄素标准品的红外光谱图

图9 姜黄素样品的红外光谱图

5 结论

通常从姜黄等原料中提取姜黄素时，得到的提取物是姜黄素类混合物.由于姜黄素、脱甲氧基姜黄素、双脱甲氧基姜黄素结构及性质相近，将3种化合物分离比较困难.采用溶剂萃取法从姜黄素类混合物中提纯姜黄素，再用薄层色谱法分离出姜黄素.采用液相色谱法和红外光谱法分析鉴定姜黄素，取得满意的结果.