杜仲葉中綠原酸的提取論文

時(shí)間:2022-01-26 05:07:00

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杜仲葉中綠原酸的提取論文

1器材與方法

1.1材料與儀器杜仲葉,購于北京某地區(qū),為初秋采集葉。綠原酸標(biāo)準(zhǔn)品(中國藥品和生物制品鑒定所);丙酮、正丁醇、冰乙酸均為分析純(上海試劑公司);實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。Unic-2100型紫外可見光分光光度計(jì)(上海龍尼柯儀器有限公司);RE-52AA型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠);365nm紫外分析儀(上??扑嚬鈱W(xué)儀器廠);SHZ-III循環(huán)水多用真空泵(上海亞榮生化儀器廠)。

1.2方法

1.2.1杜仲葉中綠原酸含量的測(cè)定采用紙層析-紫外分光光度法[15]。

1.2.2提取單因素實(shí)驗(yàn)隨機(jī)稱取5g干燥的杜仲葉粉(20目),置于250ml平底燒瓶中,采用不同的實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)進(jìn)行提取。改變提取條件以確定提取因素變化范圍以及各因素的較佳值。每次提取液過濾,真空蒸發(fā)去除丙酮后,用去離子水定容至100ml,測(cè)定綠原酸的含量,并折算為每100g干葉中的提取得率。

1.2.3正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在提取單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化工藝條件。以丙酮濃度、浸提溫度、浸提時(shí)間、料液比4個(gè)因素作為考察對(duì)象,每個(gè)因素選用3個(gè)水平。選用L9(34)表,并安排實(shí)驗(yàn),優(yōu)化工藝條件。

2結(jié)果

2.1丙酮濃度對(duì)提取率的影響

在提取溫度35℃,料液比1∶12,提取時(shí)間2h,丙酮濃度對(duì)綠原酸提取率的影響見圖1。由圖1可以看出,當(dāng)濃度低于40%時(shí),隨著丙酮濃度的增加,綠原酸的提取率升高,用40%丙酮的提取,其提取率最高。隨后,綠原酸的提取率隨丙酮的濃度的升高而降低。

2.2溫度對(duì)提取率的影響

不同提取溫度對(duì)綠原酸提取率的影響見圖2。從圖2可以看出,隨著提取溫度的升高,其提取率增加,當(dāng)溫度高于55℃時(shí),不再增加。這是由于溫度升高,分子運(yùn)動(dòng)加快,有利于分子的擴(kuò)散,有利于活性物質(zhì)的溶出;當(dāng)溫度過高時(shí),丙酮?dú)饣焕诨钚猿煞值奈龀?,而且溫度過高,雜質(zhì)溶出量也相應(yīng)增大,活性成分易分解破壞。

2.3料液比對(duì)提取率的影響

不同料液比對(duì)綠原酸提取率的影響見圖3。隨著溶劑量的增加,浸提效果也隨之增高,但提高幅度減小。當(dāng)料液比超1∶12時(shí),它們的提取率無明顯變化。料液比過大給后續(xù)蒸發(fā)工序造成困難,且成本增大,因此,料液比采用1∶12左右為宜。

2.4提取時(shí)間對(duì)提取率的影響

在提取液中,當(dāng)植物材料細(xì)胞內(nèi)外活性成分含量未達(dá)到平衡時(shí),提取率隨提取時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。一旦細(xì)胞內(nèi)外濃度達(dá)到平衡,活性成分不再溶出。提取時(shí)間對(duì)綠原酸提取率的影響見圖4。

從圖4可以看出,隨著提取時(shí)間的增加,綠原酸的提取率不斷提高,尤其是從1h延長(zhǎng)到2h時(shí),綠原酸提取率提高幅度較大,提取時(shí)間在2h和3h之間綠原酸提取率基本保持穩(wěn)定趨勢(shì)。而提取時(shí)間在3h以后綠原酸提取得率呈現(xiàn)出緩慢上升趨勢(shì)。

2.5提取次數(shù)對(duì)提取率的影響

在其它條件不變的情況下,提取次數(shù)對(duì)綠原酸提取率的影響見圖5。從圖5可以看出,提取次數(shù)多,綠原酸的提取率高。當(dāng)提取次數(shù)超過兩次時(shí),提取率增加不明顯。所以,提取次數(shù)以兩次為好。

2.6pH值對(duì)提取效果的影響

在固定料液比1∶12,提取溫度35℃,提取時(shí)間2h的情況下,用不同pH的40%丙酮提取,浸提劑pH對(duì)提取效果的影響見圖6。

從圖6可以看出,對(duì)于綠原酸的提取,當(dāng)pH值低于4時(shí),隨著pH值的增加提取率增加;當(dāng)pH=4時(shí),綠原酸的提取率達(dá)到最大;當(dāng)pH值再增加時(shí),提取率下降。綠原酸是極性有機(jī)酸,在酸性介質(zhì)中比較穩(wěn)定,因此,綠原酸的提取,宜在酸性溶劑中進(jìn)行。但是,無論是堿性溶劑提取還是酸性溶劑提取,都會(huì)影響廢水的排放處理,從產(chǎn)業(yè)化和環(huán)境保護(hù)考慮,其均不宜在酸性或堿性溶劑中提取,宜在中性水溶液中進(jìn)行,因此,pH值對(duì)提取率的影響在以后的工藝條件優(yōu)化中不做考慮。

2.7丙酮-水溶液提取綠原酸工藝條件的優(yōu)化從以上單因素可知,杜仲葉綠原酸在提取過程中,受到浸提時(shí)間、溫度、丙酮濃度和丙酮溶液用量等因素的影響。為探索最佳提取條件,在單因素的基礎(chǔ)上,對(duì)上述4個(gè)因素分別取3個(gè)水平,采用L9(34)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,各因素和水平如表1。正交實(shí)驗(yàn)方案和結(jié)果見表2。各因素與綠原酸提取率的關(guān)系直觀圖見圖7。表1影響綠原酸提取率的因素及水平數(shù)(略)表2綠原酸提取正交實(shí)驗(yàn)表L9(34)(略)

對(duì)正交實(shí)驗(yàn)有關(guān)數(shù)據(jù)作極差分析,結(jié)果見表2。由表2可知,各因素對(duì)綠原酸提取率的影響程度依次為C>A>B>C。在4個(gè)影響因素中,料液比、溫度對(duì)提取率影響較大,其次是丙酮濃度,影響最小的是浸提時(shí)間。由圖7表明,以綠原酸提取率為考察指標(biāo),依次最佳工藝條件是A3B2C2D3,各因素的最佳水平分別是:浸提溫度65℃,濃度40%,料液比1∶12,浸提時(shí)間3h。說明綠原酸提取率明顯受到溫度的影響,因?yàn)樯邷囟龋黾臃肿拥臒徇\(yùn)動(dòng),使溶劑和葉粉分子間的傳遞加速,有利于綠原酸的浸出。但綠原酸為熱敏性物質(zhì),溫度過高,會(huì)造成綠原酸的分解,并引起丙酮汽化揮發(fā)損失。因此溫度控制在65℃以下。丙酮的濃度對(duì)提取率的影響次之,隨著濃度增加,溶劑極性降低,同綠原酸的極性差拉大,不利于綠原酸的浸出。料液比的增大,溶劑與葉粉固體溶質(zhì)間的濃度差增大,有利于傳質(zhì),因此,綠原酸提取率增大。料液比增大,雖然有利于傳質(zhì),但料液回收量增加影響成本。因此,料液比應(yīng)控制在1∶12為最佳。浸提時(shí)間延長(zhǎng),有利于提取率的增加,但時(shí)間過長(zhǎng),綠原酸分解,反而降低綠原酸的含量,時(shí)間過短,也不利于綠原酸的浸提,應(yīng)控制在3h以內(nèi)為宜。

在提取過程中發(fā)現(xiàn),丙酮-水體系作浸提劑,其提取液中蛋白質(zhì)、黏液含量減少,而糅質(zhì)含量增加,蛋白質(zhì)在丙酮中的溶解度較小,而丙酮-水體系為糅質(zhì)的最佳溶劑[14];提取液始終呈褐色,葉綠素等色素析出較少。因此,采用丙酮-水體系避免了醇溶性色素的大量析出,有利于綠原酸的分離和純化。但缺點(diǎn)是丙酮溶液提取,其綠原酸提取率相對(duì)于水溶液提取和醇溶液提取低。

2.8最佳條件下的放大驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)取100g干燥粉碎的杜仲葉裝入2000ml燒瓶中,在最佳提取條件下浸提,重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次取平均值。結(jié)果見表3。表3丙酮提取工藝驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果(略)

3結(jié)論

采用丙酮為溶劑提取綠原酸,避免了醇溶色素的溶出,提取物純度高,但得率稍低。單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)分析研究表明,提取杜仲葉綠原酸的最佳工藝條件:乙醇濃度40%,提取溫度65℃;料液比1∶12,提取時(shí)間3h,浸提兩次。通過在最佳條件下的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)表明,綠原酸的提取率為2.25%,提取物得率17.25%,綠原酸含量13.12%。

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【摘要】目的研究以丙酮為溶劑提取杜仲葉綠原酸的最佳工藝條件。方法通過單因素實(shí)驗(yàn)研究各因素對(duì)提取率的影響,應(yīng)用正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化工藝條件。結(jié)果丙酮提取杜仲葉綠原酸最佳工藝條件為:丙酮濃度40%,提取溫度65℃,料液比1∶13,提取時(shí)間2h,提取兩次。結(jié)論在最佳條件下,綠原酸提取率和得率分別為2.25%,17.15%,純度達(dá)到13.12%。

【關(guān)鍵詞】綠原酸;提?。欢胖偃~;丙酮