乙醇提取工艺

乙醇提取工艺（精选9篇）

乙醇提取工艺 篇1

我国海洋生物资源非常丰富,具有较好的应用和开发前景。在大量前期工作的基础上,笔者发现口虾蛄醇提取物对人低分化鼻咽癌细胞系CNE-2Z细胞生长及人鼻咽癌裸鼠移植瘤具有抑制作用[1,2,3]。对口虾蛄醇提取物进行系统溶剂法分离得到石油醚、乙酸乙酯及正丁醇3种提取物,乙酸乙酯提取物对鼻咽癌细胞CNE-2Z的抑制率远高于其他两组,表明口虾蛄醇提物抑制鼻咽癌CNE-2Z细胞生长的活性成分主要存在于乙酸乙酯提取物中[4]。因此,本文以口虾蛄醇提物中乙酸乙酯浸膏得率为评价指标,采用正交试验设计探索最佳的提取工艺。

1 实验材料

口虾蛄(购于湛江港口,由广东海洋大学鉴定);METTLER AE240电子分析天平(梅特勒-托利多上海有限公司);其他试剂均为分析纯。

2 方法与结果

2.1 正交试验设计

为系统考察液液萃取法对乙酸乙酯提取物浸膏得率的工艺参数,经过多次单因子对比试验结果分析,选用提取温度(A)、提取次数(B)、液料比(C)3个因素作为考察因素,以测得的乙酸乙酯浸膏得率为评价指标,选用L9(34)正交表进行实验,见表1。

2.2 供试品的制备

精密称取口虾蛄乙醇粗提物20 g,按1∶3的比例(浸膏冰)加入相应体积的蒸馏水,充分搅拌,使其分散成均匀的乳浊液。将此乳浊液倒入分液漏斗中,再往其中加入一半体积的石油醚Ⅱ,充分振荡,静置,分去石油醚层。之后加入一半体积的乙酸乙酯,其萃取步骤同石油醚Ⅱ。上层浅黄色澄清的溶液为乙酸乙酯层,合并提取液,过滤,蒸干,即得乙酸乙酯浸膏。

2.3 浸膏得率的测定

精密吸取以上供试品10 ml于干燥至恒重的蒸发皿中,水浴蒸干后真空干燥3 h,冷却30 min,迅速精密称重,计算浸膏得率,结果见表2。

2.4 正交试验结果

表3的直观分析结果表明,口虾蛄乙醇提取物的影响因素大小为A>B>C;采用SPSS 13.0进行方差分析,结果见表3,显示温度对提取效率影响显著(P<0.05),提取次数、液料比两因素对提取效率无显著影响(P>0.05)。综合分析,最佳的提取工艺条件为A1B2C2,即温度60℃,提取2次,料液比为1∶5。

2.5 液液萃取法与系统溶剂法的比较

液液萃取法:精密称定口虾蛄乙醇粗提物20 g,加入石油醚Ⅱ60 ml,萃取3次,弃去醚层,加入60 ml乙酸乙酯,萃取3次,合并萃取液,过滤后蒸发称重。

系统溶剂法:精密称定口虾蛄乙醇粗提物20 g,依次加入石油醚Ⅱ,乙酸乙酯各60 ml,提取3次,合并提取液,过滤后蒸发称重。

结果显示,按浸膏得率测定乙酸乙酯浸膏得率,采用液液萃取法和系统溶剂法的乙酸乙酯浸膏得率分别为7.4%和5.1%,表明用液液萃取法提取乙酸乙酯浸膏效果更高。

2.6 验证试验

为确保提取工艺的重现性及可行性,按最佳提取工艺条件进行了3次验证试验。结果乙酸乙酯浸膏得率分别为7.3%、7.6%、7.2%,平均值为7.4%,RSD为2.82%,重现性较好,说明提取工艺条件基本稳定。

3 讨论

本实验在保证口虾蛄乙酸乙酯提取物抗肿瘤活性不变的前提下,所进行的正交试验结果表明,温度对提取物得率影响显著。升高萃取温度可以提高萃取物的挥发度,从而使得率提高,但是升高温度对抗肿瘤活性成分的稳定性有一定影响。随着萃取次数增加,乙酸乙酯提取物得率亦增加,超过2次时,萃取得率趋于稳定。由于溶解溶质需一定的时间才能达到溶解平衡,溶解达到平衡后,再增加萃取次数,萃取得率不会增加太大,因此,最佳萃取次数选择2次。料液比越小提取率越高,料液比太大,萃取液浓度则大,所以在保证一定提取率的基础上选择料液比为1∶5较为合适。

综合考虑,口虾蛄乙醇提取物的最佳提取工艺为温度60℃,提取2次,料液比为1∶5。通过优化实验,有效地提高了口虾蛄乙酸乙酯提取物的得率,为进一步试验提供依据,同时,3批验证试验结果表明该工艺稳定可行。

摘要：目的:优选口虾蛄乙醇提取物的分离提取工艺。方法:采用L9(34)正交设计法,考察提取温度(A)、提取次数(B)、液料比(C)3个因素,以乙酸乙酯浸膏得率为评价指标。结果:最佳的提取工艺条件为A1B2C2,即温度60℃,提取2次,料液比为1∶5。结论:3批验证试验结果表明,该工艺重现性良好,稳定可行。

关键词：口虾蛄,提取工艺,正交设计

参考文献

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[3]顾帝水,黄培春,孔霞.口虾蛄提取物对人鼻咽癌裸鼠移植瘤生长的影响[J].现代中西医结合杂志,2005,14(14):1825-1827.

[4]孔霞,黄培春,陈锦.口虾蛄乙酸乙酯提取物对鼻咽癌细胞生长和分化的影响[J].宁夏医学杂志,2007,6(6):494-495.

乙醇提取工艺 篇2

关键词：植物提取物；二斑叶螨；触杀活性；校正死亡率；毒力

中图分类号：S482.3+9 文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2014）08-0121-03

二斑叶螨（Tetranychus urticae）是一种危害严重的农林业害虫，在我国各地普遍存在。由于繁殖能力强、世代周期短，二斑叶螨在适宜的条件下种群可迅速扩大，危害植物达150余种，严重影响其产量及品质。对二斑叶螨的控制目前主要依赖于化学农药，但二斑叶螨的生物特性决定了它比其他害虫更易对化学农药产生抗药性^[1]。而且化学杀螨剂在杀灭害螨的同时，还会非选择性的杀灭天敌及其他有益生物，破坏生态平衡，并会对生态环境和人类健康产生一定的负面影响。植物体内含有一些黄酮类、生物碱类、苦楝素类、香豆素类等次生代谢物质，这些次生代谢物质与害虫长期协同进化来防御病虫害对其自身的侵害，且这些杀虫物质是自然界中本来存在的物质，对环境污染轻，对人畜健康安全；对害虫作用较为缓慢，主要用于抑制害虫种群增长，符合IPM理论和农业可持续发展战略。植物源杀螨剂的开发研制成为杀螨剂研究的一个热点。笔者采集了15科18种植物，利用其乙醇提取物对二斑叶螨雌成螨和卵进行室内触杀活性测定，为筛选植物源杀螨活性物质进而研制杀螨剂提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验所用植物材料均采于沈阳大学及其周边绿地，共15科18种（表1）。将采集的植物材料洗净、阴干，置于中草药粉粹机中粉碎，过80目筛，密封，放入4 ℃医用冷藏柜中備用。

二斑叶螨来自辽宁省城市有害生物治理与生态安全重点实验室。饲养条件：智能人工气候箱，温度（25±1） ℃、相对湿度60%～65%，光照为16 h ∶8 h（L ∶D）。以雌成螨为试验用虫。

1.2 方法

1.2.1 植物提取物的制备

取粉碎的植物材料各20 g置于锥形瓶中，以1 ∶10的比例加入无水乙醇，室温下浸泡提取3次，每次3～5 d，抽滤，合并浸提液，用旋转蒸发仪减压浓缩得各植物材料提取物，计算提取率，并将各植物提取物配制成10 mg/mL的供试药液，备用。

1.2.2 对二斑叶螨雌成螨的室内触杀活性测定

采用联合国粮农组织推荐的玻片浸渍法^[2]并稍加改进：将双面胶粘在载玻片的一端，用零号毛笔轻轻挑取体色相同、活泼的雌成螨，将其背部贴在双面胶上，在解剖镜下剔除受伤或粘得不合格的螨，最终使每个载玻片上有30头雌成螨。将粘有雌成螨的载玻片的一端浸入供试药液或空白对照溶液（1%吐温80蒸馏水溶液和少量无水乙醇）中，使螨体完全浸入药液，轻轻振荡5 s，取出后迅速用吸水纸吸去螨体周围多余药液，然后将载玻片放在与上述饲养条件一致的智能人工气候箱中培养。每隔24 h镜检1次，用毛笔轻触螨体，螨足不动者视为死亡，每处理重复3次。计算各试验组的校正死亡率。

1.2.3 对二斑叶螨卵的室内触杀活性测定

参照联合国粮农组织推荐的叶片浸渍法^[2]并有所改进：将新鲜、生长旺盛的叶片放在有一定厚度湿棉花的培养皿中，用零号毛笔分别向每张豆叶上挑取健康活泼的雌成螨10头，为防害螨逃逸，用湿棉球和湿棉条将叶柄及叶片周边围好。将培养皿放在温度为（25±1） ℃，相对湿度60%～65%的智能人工气候箱中任其产卵4 h，在解剖镜下剔除雌成螨和多余的卵，最终确保每张叶片上有30粒卵。将带卵叶片浸入事先配制好的供试溶液及空白对照溶液中，轻轻晃动5 s，取出晾干，放置在培养皿中，重新用湿棉条围好，在与上述条件一致的人工气候箱中培养。每天在棉花上加水保湿，每隔24 h在解剖镜下观察卵的孵化情况，记录7 d，7 d内未孵化的卵视为死亡，每处理重复3次。计算各试验组及对照组卵的孵化率。

1.2.4 6种植物提取物对二斑叶螨雌成螨和卵的毒力测定

将杀螨活性较好的植物提取物在初试的基础上分别配制成12.8、6.4、3.2、1.6、0.8 mg/mL 5个质量浓度不同的溶液，采用玻片浸渍法和叶片浸渍法对二斑叶螨的雌成螨和卵进行毒力测定，确定6种植物提取物的杀螨毒力。

1.2.5 数据统计分析

试验数据根据Abbott公式^[3]计算校正死亡率，用Tukey test 进行方差分析，按Probit分析法^[4]进行线性回归，计算毒力回归方程、致死中浓度（LC50）及95%置信区间等。

2 结果与分析

2.1 18种植物乙醇提取物对二斑叶螨雌成螨和卵的触杀活性

利用相似相容原理，采用冷浸法对18种植物材料在无水乙醇中进行浸提。由表2可知，各植物材料提取率各不相同，其中牛膝菊的提取率最低，仅为5.1%，芦荟的提取率最高，为29.75%，这主要与植物材料本身的性质有关。通过对二斑叶螨雌成螨的触杀结果可知，随着时间的延长，18种植物提取物对害螨的触杀活性逐渐增强，处理24 h后芦荟、臭椿、鸡爪槭对害螨的校正死亡率超过了80%，处理72 h后紫茉莉、臭椿、鸡爪槭、紫花地丁、牛膝菊和藜对雌成螨都表现出较强的触杀活性，校正死亡率均达到了100%。对卵孵化率测定结果显示，除紫苏、红蓼外，其他植物材料均对害螨的卵有一定的触杀活性，只是对卵的触杀活性没有对雌成螨的触杀活性强。

3 结论与讨论

用乙醇浸提的18种植物提取物对二斑叶螨雌成螨和卵的触杀结果表明，鸡爪槭、臭椿、藜、紫茉莉、紫花地丁和牛膝菊这6种植物提取物对二斑叶螨的雌成螨和卵均具有较强的触杀活性，其中臭椿提取物对二斑叶螨卵的触杀活性最强，卵的孵化率仅为51.11%。鸡爪槭、牛膝菊等6种植物提取物对二斑叶螨的毒力测定结果表明：6种植物提取物对二斑叶螨雌成螨均有较强的触杀活性。臭椿提取物对二斑叶螨卵的毒力最高，其LC50为11.176 mg/mL。

植物源杀螨剂是环境友好型农药的发展方向，也是目前农药研制的热点，韩俊艳等利用石油醚、丙酮、甲醇等有机溶剂对中草药北细辛进行浸提，并测定其对二斑叶螨雌成螨和卵的触杀活性，发现北细辛甲醇提取物对害螨雌成螨和卵具有较好的触杀作用^[5]。杀螨植物中的杀螨活性物质一般可以直接利用，也可以将这些杀螨活性物质作为杀螨先导化合物，对其进行修饰合成，为进一步研制此类农药新品种奠定基础。在我國，邹怀波等曾把中草药姜黄中的活性成分姜黄素进行修饰改造成姜黄素缩二，发现其对二斑叶螨触杀效果较好^[6]。但是，目前对杀螨植物中活性成分分离鉴定的研究仍较少，大都集中在对杀螨植物的筛选与生物活性测定上。近年来，对臭椿皮提取物的研究较多，表明其氯仿提取物对人宫颈癌细胞、骨肉瘤细胞SAOS等有细胞毒作用^[7]；其水提取物腹腔注射对小鼠肉瘤S180和肝癌H22移植性肿瘤有较强的抑制作用^[8]；其醇提取物在抗病毒^[9-11]、抗炎^[12]、抑菌^[13]等方面有较好的抑制作用；此外，臭椿提取物在触杀光肩星天牛^[14]、驱避米象、赤拟谷盗^[15]等储粮害虫方面也有较好的防治效果。目前还未有关于臭椿杀螨活性物质的相关报道。因此，有必要进一步开发植物资源，并进行生物活性测定及杀螨活性物质化学成分的分离、活性跟踪及鉴定，为植物源杀螨剂的研制提供技术数据。

参考文献：

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乙醇提取工艺 篇3

1仪器与试药

1.1仪器

Agilent 1200型高效液相色谱仪 (美国Agilent公司, 含柱温箱, 标准自动进样器,DAD阵列检测器, Agilent Chemstation化学工作站 ),KQ-5200型数控超声波提取器(昆山市超声仪器有限公司),电子分析天平(CP2250D,Sartorius),101-1型电热鼓风干燥箱(上海沪南科学仪器联营厂),W201型恒温浴锅 (上海申生科技有限公司),高速万能粉碎机(天津泰斯特仪器有限公司)。

1.2试药

Neocaesalpin L对照品 ( 自制 , 经NMR、HPLC测定,纯度> 98%);苦石莲(购自民间瑶医),经广西药用植物园药用资源保护与遗传改良中心赵以民博士鉴定为豆科云实属植物喙荚云实Caesalpinia minax Hance的干燥种子 ; 甲醇 、 乙腈为色谱纯 , 水为超纯水,其他试剂均为分析纯。

2方法与结果

2.1NeocaesalpinL含量测定

2.1.1色谱条件

色谱柱:伊力特ODS C18(4.6 mm×250 mm,5 μm); 流动相:乙腈-0.5%磷酸水进行梯度洗脱(乙腈在0~ 25 min由20%→50% ,26~30 min由50%→20% ); 检测波长:210 nm;柱温:30℃;流速:0.8 m L/min;理论塔板数按Neocaesalpin L峰计算应不低于5000。

2.1.2对照品溶液的制备和线性关系

精密称取Neocaesalpin L对照品适量,加甲醇制成每毫升含0.243 mg的溶液,即得。 分别精密吸取对照品溶液6、8、10、12、14、16 μL注入高效液相色谱 仪,测定峰面积。 以峰面积(Y)为纵坐标,进样量(X) 为横坐标进行回归,得标准曲线方程:Y=18.4X+388(r = 0.9996)。 表明Neocaesalpin L在1.458~3.888 μg范围的线性关系良好。

2.1.3供试品溶液的制备

取本品粉末(50目筛)约5 g,精密称定,置于250 m L具塞锥形瓶中,加95%乙醇100 m L,超声提取2次, 1 h/次,提取液过滤合并,蒸干,残渣用甲醇溶解,并转移至10 m L容量瓶中,加甲醇至刻度,摇匀,即得。

2.1.4精密度试验

精密吸取对照品溶液12 μL注入高效液相色谱仪, 连续进样6次, 测得Neocaesalpin L的峰面积RSD为0.32%(n = 6),表明仪器精密度良好。

2.1.5稳定性考察

精密吸取同一供试品溶液,于0、2、4、6、8、12 h进样12 μL,测得Neocaesalpin L的峰面积RSD为1.14% (n = 6),表明供试品溶液在12 h内稳定。

2.1.6重复性试验

取同一批号样品6份,按“2.1.3”项下方法制备供试品溶液,分别进样12 μL,测得Neocaesalpin L含量的RSD为1.95%(n = 6),表明该方法重复性良好。

2.1.7加样回收率试验

精密称定已测含量的同一批样品,共9份,分别精密加入样品的80%、100%、120%的Neocaesalpin L对照品各3份,按“2.1.3”项下方法制备供试品溶液。 精密吸取12 μL进样, 按上述色谱条件测定峰面积, 计算加样回收率。 结果Neocaesalpin L平均回收率为96.76%,RSD = 1.59%(n = 9)。

2.2提取工艺的优化

2.2.1单因素试验[7,8]

2.2.1.1提取方法考察精密称取苦石莲粉末(50目筛) 5 g,置于250 m L具塞锥形瓶中,加95%乙醇100 m L, 提取2次,1 h/次,提取液过滤合并,蒸干,残渣用甲醇溶解,并转移至10 m L容量瓶中,加甲醇至刻度,摇匀, 精密吸取12 μL按 “2.1.1” 项下色谱条件进样测定Neocaesalpin L的含量 ,比较超声法 、 回流法 、 浸渍法的提取效果,结果显示Neocaesalpin L的含量分别为0.4365、0.2092、0.3288 mg/g生药材,以超声提取为佳。

2.2.1.2乙醇体积分数考察精密称取苦石莲粉末(50目筛)5 g,置于250 m L具塞锥形瓶中,分别加100 m L体积分数为50%、60%、70%、80%、95%的乙醇, 超声提取2次,1 h/次,提取液过滤合并,蒸干,残渣用甲醇溶解, 并转移至10 m L容量瓶中, 加甲醇至刻度,摇匀,精密吸取12 μL按“2.1.1”项下色谱条件进样测定Neocaesalpin L的含量,结果显示Neocaesalpin L的含量分别为0.1702、0.1723、0.1781、0.2033、0.4942 mg/g生药材 , 故正交试 验乙醇体 积分数为70%、80%、 95%。

2.2.1.3提取时间考察精密称取苦石莲粉末(50目筛) 5 g,置于250 m L具塞锥形瓶中 ,分别加100 m L 95% 乙醇,超声提取2次,0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h/次,提取液过滤合并,蒸干,残渣用甲醇溶解,并转移至10 m L容量瓶中,加甲醇至刻度,摇匀,精密吸取12 μL按 “2.1.1” 项下色谱条件进样测定Neocaesalpin L的含量, 结果显示Neocaesalpin L的含量分别为0.3560、 0.6838、0.6312、0.4323、0.4297 mg/g生药材 ,故正交试验选择提取时间为1.0、1.5、2.0 h。

2.2.1.4提取次数考察精密称取苦石莲粉末(50目筛) 5 g,置于250 m L具塞锥形瓶中 ,分别加100 m L 95% 的乙醇, 超声提取4次,1 h/次, 提取液过滤合并,蒸干,残渣用甲醇溶解,并转移至10 m L容量瓶中,加甲醇至刻度,摇匀,精密吸取12 μL按“2.1.1”项下色谱条件进样测定Neocaesalpin L的含量,结果显示Neocaesalpin L的含量分 别为0.4684、0.1700、0.029、0 mg/g生药材, 故正交试验提取次数因素的3个水平为1、 2、3次。

2.2.1.5乙醇用量考察精密称取苦石莲粉末 (50目筛)5 g, 置于250 m L具塞锥形瓶中, 分别加10、15、 20、25、30倍95%的乙醇,超声提取2次,1 h/次 ,提取液过滤合并,蒸干,残渣用甲醇溶解,并转移至10 m L容量瓶中,加甲醇至刻度,摇匀,精密吸取12 μL按 “2.1.1” 项下色谱条件进样测定Neocaesalpin L的含量, 结果显示Neocaesalpin L的含量分别为0.2978、 0.4901、0.6003、0.6228、0.6245 mg/g生药材 ,可知随着溶剂量增大,Neocaesalpin L的提取率也相应增高,但达到20倍后提取率没有明显提高,考虑到提取成本, 故正交试验确定乙醇用量因素的3个水平为15、20、 25倍。

2.2.2提取工艺的优化

2.2.2.1正交试验因素与水平的选择根据单因素实验的结果和相关文献报道[9,10,11,12,13,14,15,16,17], 选择乙醇体积分数(A)、提取次数 (B)、提取时间 (C)、乙醇用量 (D)为考察因素,每个因素设置3个水平,采用L9(34) 正交试验表安排试验。 正交试验因素见表1。

2.2.2.2正交试验结果取苦石莲粉末约5 g, 精密称定,共9份。 按表1中各条件进行超声提取,按“2.1.1” 项下色谱条件进样,测定Neocaesalpin L含量,以此为评价指 标进行分 析 。 由表2可知 ,4个因素对Neocaesalpin L含量的影响顺序依次为B>A>C>D,由表3可知,影响提取效果的主要因素是提取次数(B), 其次是乙醇体积分数(A),次要因素是提取时间(C) 和乙醇用量(D),其中乙醇用量的影响最小,故将其作为误差统计用以检验其他因素作用的显著性。 各因素不同水平对Neocaesalpin L提取效果的影响顺序为B2﹥B3﹥B1,A3﹥A2﹥A1,C2﹥C1﹥C3,D3﹥D1﹥D2。 综合以上分析,确定最佳提取条件为A3B2C2D3, 即95% 乙醇,提取次数2次,提取时间1.5 h,每次用25倍量溶剂。

注:F0.05(2,2)=19

2.2.2.3验证试验为考察优化后最佳提取工艺的合理性,按该提取工艺条件进行3批验证试验,结果显示Neocaesalpin L含量分别为0.6030、0.5828、0.5849 mg/g, 说明本提取工艺稳定可行。

3讨论

本试验采用正交试验法,以二萜化合物Neocaesalpin L提取率为指标, 对苦石莲胶囊的提取工艺进行优选, 确定最佳提取工艺为25倍量95%乙醇超声提取2次,1.5 h/次, 经验证试验表明该工艺条件稳定,为工业化大生产提供一定的参考价值。

乙醇提取工艺 篇4

关键词：玉米秸秆；预处理；碱法；水解；浓硫酸

中图分类号：TQ353.6+4文献标志码：A文章编号：1002-1302（2014）10-0273-03

收稿日期：2013-12-15

基金项目：国家自然科学基金（编号：21266001）；宁夏回族自治区科技支撑计划（编号：2012zyg008）。

作者简介：张西亚（1979—），女，硕士，讲师，主要从事有机合成研究。E-mail：zhangxiya1212@163.com。

通信作者：袁红，博士，副教授，从事可再生能源研究。 E-mail：yhyxw_co@163.com。我国经济飞速发展，能源供应紧张的问题也日益突显。相比较于汽油，乙醇燃料可减少90%的温室气体排放，因此是一种很好的环保能源[1]。自然界中有丰富的植物纤维，我国农作物秸秆年产近7×108吨[2]，采用秸秆进行能源转化可以得到燃料乙醇，相对于以粮食为原料生产乙醇，不仅可充分利用农林废弃物，而且可避免对粮食资源的消耗。秸秆主要组成是纤维素、半纤维素和木质素，秸秆制备乙醇的工艺主要由原料预处理、水解糖化和发酵3步构成。秸秆中的纤维素可水解为6碳糖，再通过生物发酵转化成乙醇。由于纤维素被木质素层层包裹，而且其本身是高度有序晶体结构，因此须通过预处理，使纤维素、半纤维素、木质素分离开，破坏晶体结构，降低聚合度[3]。原料预处理方法主要有物理法、物理化学法、化学法和生物法。物理法主要包括机械粉碎和热水法，机械粉碎是采用剪切或研磨缩小物料的粒度，以期提高原料的比表面积，降低植物纤维的结晶度，机械粉碎法现已不单独使用，多与其他方法配合使用。热水法是采用高温热水溶解半纤维素及脱出部分木质素，该方法存在消耗大量热水的缺点[4]。物理化学法是采用高压蒸汽处理原料，破坏原料细胞壁结构，使木质素和纤维素分离，缺点是对设备要求高，产生的副产物较多[5]。化学方法是在原料中加入酸或碱，破坏植物纤维的晶型结构，使木质素与纤维素相互剥离，同时溶解半纤维素。碱法预处理是通过碱与连接半纤维素间、半纤维素与木质素间的酯键发生皂化作用，从而破坏连接键，降低植物纤维的聚合度、结晶度，碱法可有效脱除木质素[6]。本研究采用玉米秸秆为原料，采用碱法进行原料预处理，考察了预处理工艺中温度、时间和粒度对纤维素、半纤维素、木质素含量以及脱除率的影响；采用浓硫酸法对预处理后的秸秆进行了水解研究，考察水解工艺中液固比、时间、温度、硫酸浓度对还原糖得率的影响，在此基础上进行了水解工艺的正交优化。

1材料与方法

1.1原料与试剂

通过正交试验数据可以看出，由离差平方和R数值的大小说明温度、时间、硫酸浓度和液固比对还原糖得率的影响，R值越大说明影响越大，因此影响因素为温度>液固比>时间>硫酸浓度，即A>D>B>C。因此，可以得出温度对还原糖得率的影响最大，硫酸浓度最小，其他影响因素次之。k值的大小可以说明各因素对还原糖得率的影响程度，k值越大，说明还原糖得率越高，综合比较各水平k值的大小可以得出秸秆水解的最优水平为A2B2C2D1，最佳工艺条件为：温度为50 ℃，时间为10 min，硫酸浓度为72%，液固比为10 mL ∶1 g。

3结论

采用玉米秸秆为原料，选用碱法进行原料预处理，考察了预处理工艺中单因素温度、时间、粒度对纤维素、半纤维素和木质素含量以及脱除率的影响，结果表明，当温度为100 ℃、时间为4 h、氢氧化钠浓度为2%、粒度为16目，半纤维素、木质素的脱除率分别达90.6%和86.4%，此时纤维素含量可高达53%。在浓硫酸水解工艺中，通过正交法得到最优水解工艺条件：温度为50 ℃，时间为10 min，硫酸浓度为72%，液固比为10 mL ∶1 g。

参考文献：

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[11]潘晓辉. 微波预处理玉米秸秆的工艺研究[D]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学，2007：6-10.

乙醇提取工艺 篇5

在蒲芍前列腺炎胶囊中, 丹参、赤芍和红花需要乙醇提取脂溶性有效成分, 且丹参及赤芍的用药量在本方中最大, 是该药处方中的主药。为此需要对乙醇提取技术条件进行优选, 以提高提取效率, 最大程度获取丹参及赤芍的有效成分, 发挥蒲芍前列腺炎胶囊的药效。在现有的研究中[5,6], 通常只对丹参或赤芍的乙醇提取工艺以各自的主要成分为指标进行单独考察, 所优化的条件不能满足蒲芍前列腺炎胶囊的要求。因此, 本研究采用正交设计试验法, 以丹参酮ⅡA和芍药苷提得量为指标, 综合考虑来选择蒲芍前列腺炎胶囊的最佳提取工艺[7,8,9,10], 为生产提供科学依据报道如下:

1 材料与方法

1.1 仪器

日本岛津LC-9A高效液相色谱仪, SPD-6AV紫外检测器, N2010色谱数据工作站 (浙江大学智能信息工程研究所) , 分析天平AL104 (梅特勒托利多仪器有限公司) ;回流提取装置 (天津玻璃仪器厂) ;旋转蒸发器 (上海亚荣生化仪器厂) 。

1.2 试药

所用药材均购于安徽亳州药材市场;丹参酮ⅡA和芍药苷对照品由中国生物制品检定所提供, 乙腈为色谱纯, 其他试剂均为分析纯, 水为超纯水。

2 方法与结果

2.1 工艺条件的选择

本研究确定了影响提取效果的四个因素, 即A:所用乙醇浓度;B:每次加乙醇量;C:每次提取时间;D:提取次数, 并结合实际情况, 本研究为每个因素确定了三个水平, 见表1。笔者应用正交试验以丹参酮ⅡA提得量和芍药苷提得量为指标, 按L9 (3) 4正交表进行试验。以处方量1/4为一份样品 (赤芍30 g、丹参50 g、红花20 g) , 加乙醇回流提取, 提取液减压回收乙醇, 浓缩液转移至100 m L的量瓶中, 甲醇定容, 分别测定丹参酮ⅡA和芍药苷含量。

2.2 含量测定

2.2.1 丹参酮ⅡA含量测定方法

2.2.1. 1 丹参酮ⅡA含量测定供试品液的制备

精密量取上述各浓缩液1 m L置50 m L量瓶中, 加甲醇至刻度, 摇匀, 即得。

2.2.1. 2 丹参酮ⅡA含量测定对照品溶液的制备

精密称取丹参酮ⅡA对照品5 mg, 置25 m L棕色量瓶中, 加甲醇至刻度, 摇匀;精密量取2 m L, 置25 m L棕色量瓶中, 加甲醇至刻度, 摇匀, 即得 (每1毫升中含丹参酮ⅡA 16.1μg) 。

2.2.1. 3 丹参酮ⅡA含量测定方法学考察

(1) 色谱条件:用十八烷基硅烷键硅胶为填充剂, 甲醇-水 (73∶27) 为流动相, 检测波长为270 nm。理论板数按丹参酮ⅡA峰计算, 应不低于4000。 (2) 线性关系:分别精密吸取4.0、8.0、12.0、16.0、20.0μL, 注入高效液相色谱仪, 按上述条件测定, 以峰面积积分值为纵坐标, 丹参酮ⅡA的浓度为横坐标, 绘制标准曲线, 得回归方程Y=-797 026.50+46 075 057.45X, r=0.9997, 线性范围:0.0644~0.322μg。 (3) 精密度试验:分别配制高、中、低 (6.44、0.322、0.0644μg/m L) 3种浓度的丹参酮ⅡA样品, 按上述色谱条件分别于同一天内测定3次, 连续测定3 d。日内精密度及日间精密度各组峰面积相对标准偏差 (RSD) 均小于2%。 (4) 重复性试验:取同一批次样品1 m L, 共6份, 按上述供试品溶液的制备及色谱条件测定, 计算平均含量的RSD为1.9%。 (5) 加样回收率试验:精密称定已知含量的供试品6份, 每份1 m L, 置50 ml具塞棕色锥形瓶中, 分别加入丹参酮ⅡA对照品溶液适量, 按上述色谱条件分别测定, 计算加样回收率。结果显示:6组样品的加样回收率分别为99.32%、100.42%、98.87%、99.63%、101.13%、97.88%, RSD均小于2%。 (6) 稳定性试验:取浓度为0.322μg/m L的丹参酮ⅡA样品室温放置0、2、4、6、8、12 h, 按上述条件进行测定, 结果显示:丹参酮ⅡA浓度在12 h内浓度无明显变化, 稳定性好, RSD小于2%。

2.2.1. 4 丹参酮ⅡA样品含量测定

精密吸取供试品液、对照品溶液10μL进样, 注入液相色谱仪, 测定峰面积, 以外标法计算, 即得。

2.2.2 芍药苷含量测定方法的建立

2.2.2. 1 芍药苷含量测定供试品液制备

精密量取上述各浓缩液1.5 m L置50 m L量瓶中, 加甲醇至刻度, 摇匀, 滤过, 精密量取续滤液10 m L, 至10 m L量瓶中, 并稀释至刻度, 摇匀, 即得。

2.2.2. 2 芍药苷含量测定对照品溶液的制备

精密称取芍药苷对照品适量, 加甲醇制成每毫升中含芍药苷0.193 mg的溶液, 作为对照品溶液。

2.2.2. 3 芍药苷含量测定方法学考察

(1) 色谱条件:用十八烷基硅烷健合硅胶为填充剂;甲醇-水 (35∶65) 为流动相;检测波长为230 nm;流速1.0 m L/min。理论板数以芍药苷峰 (C23H28O11) 计算应不低于3000。 (2) 线性关系:分别精密吸取2、4、6、8、10μL, 注入高效液相色谱仪, 按上述条件测定, 以峰面积积分值为纵坐标, 芍药苷的浓度为横坐标, 绘制标准曲线, 得回归方程回归方程:Y=-35 241.360+1 349 289.119X, r=0.9999, 线性范围:0.386~1.930μg。 (3) 精密度试验:分别配制高、中、低 (38.6、1.93、0.386μg/m L) 3种浓度的芍药苷样品, 按上述色谱条件分别于同一天内测定3次, 连续测定3 d。日内精密度及日间精密度各组峰面积相对标准偏差RSD均小于2%。 (4) 重复性试验:取同一批次样品1.5 m L, 共6份, 按上述供试品溶液的制备及色谱条件, 测定, 计算含量。结果显示, 平均含量的RSD为1.1%。 (5) 加样回收率试验:精密称定已知含量的供试品6份, 每份1.5 m L, 置50 m L具塞锥形瓶中, 分别加入芍药苷对照品溶液适量, 按上述色谱条件分别测定, 计算加样回收率。结果显示:6组样品的加样回收率分别为98.82%、97.45%、100.87%、100.15%、98.35%和99.92%, RSD均小于2%。 (6) 稳定性试验:取浓度为1.93μg/m L的芍药苷样品室温放置0、2、4、6、8和12 h, 按上述条件进行测定, 结果显示:芍药苷浓度在12 h内浓度无明显变化, 稳定性好, RSD小于1%。

2.2.2. 4 芍药苷样品含量测定

精密吸取供试品液、对照品溶液10μL进样, 注入液相色谱仪, 测定峰面积, 以外标法计算, 即得。

2.3 方差分析结果

方差分析结果表明:影响丹参酮ⅡA得量的主要因素依次为B (乙醇用量) 、A (乙醇浓度) 、D (提取次数) 、C (提取时间) ;影响芍药苷得量的主要因素依次为D (提取次数) 、A (乙醇浓度) 、B (乙醇用量) 、C (提取时间) 。综合上述两项试验结果并考虑生产成本因素, 确定为A1B1C3D1, 即80%乙醇加热回流提取3次, 每次1.0 h, 每次加醇量分别为6倍, 此为蒲芍前列腺炎胶囊的最佳乙醇提取工艺。丹参酮ⅡA和芍药苷含量及方差分析结果见表2~5。

注:F0.10 (2, 2) =9.0;F0.05 (2, 2) =19.0;F0.01 (2, 2) =99.0

注:F0.10 (2, 2) =9.0;F0.05 (2, 2) =19.0;F0.01 (2, 2) =99.0

3 讨论

蒲芍前列腺炎胶囊主要由活血化瘀药味组成, 已有研究报道丹参、赤芍、红花有改善微循环、减轻炎性反应、抑制结缔组织增生作用, 同时也有免疫调节作用[11]。此外, 丹参酮ⅡA和芍药苷作为单体化合物, 也被证明具有抑制炎性免疫反应作用, 可抑制淋巴细胞和单核细胞释放类似的生长因子, 从而减少了层粘连蛋白合成, 促使前列腺炎症减轻, 纤维化程度减弱[12,13]。因此笔者选择丹参酮ⅡA和芍药苷为乙醇提取工艺优化的指标性成分是有一定科学依据的。丹参酮ⅡA和芍药苷不但是本方中君药的主要成分, 也是本方发挥药理作用的关键有效成分。

丹参酮ⅡA、芍药苷的含量测定方法, 本研究在参照《中国药典》2010年版[9]规定及相关文献[14,15]的基础上, 优化出符合本提取工艺的高效液相色谱条件。该方法简便、准确、专属性强, 也可用于该制剂的质量控制。

摘要：目的 确定蒲芍前列腺炎胶囊的乙醇提取最佳工艺。方法 采用正交试验法, 以丹参酮ⅡA和芍药苷提得量为指标, 对乙醇浓度、乙醇用量、提取时间及提取次数4个影响因素进行考察, 优选提取工艺。结果 以80%乙醇加热回流提取3次, 每次1.0 h, 每次加醇量分别为6倍为提取条件时, 所得丹参酮ⅡA和芍药苷最高, 此为蒲芍前列腺炎胶囊的乙醇提取最佳工艺。结论 优选出的最佳工艺条件经验证实验表明结果稳定, 指标性成分含量高, 可以用于投入生产。

乙醇提取工艺 篇6

栀子黄色素是从植物栀子果实提取的一种安全性高、着色力强的天然色素,其主要成分是藏花素和藏花酸,提取的方法有乙醇浸提法[1]、水浸提法[2]、超声波法[3]、微波提取法[4]等。目前实际应用的主要是乙醇浸提法,提取率较高,产品的色价,品质好,但其也有不足,一是为间歇式提取,二是提取温度较高,提取时间较长,不利于提高色价。

高压脉冲电场在食品加工的应用源于乳品的非热灭菌。其机理是高压脉冲电场可在瞬间使被处理细胞的细胞壁和细胞膜电位混乱,改变其通透性,甚至可击穿细胞壁和细胞膜,使其发生不可逆破坏,造成细胞新陈代谢紊乱、细胞中生长的必须组分流出,从而达到非热灭菌的作用。研究表明,高压脉冲电场也有助于天然物质的提取,近几年的应用研究也取得了一定的进展[5]。本文探讨高压脉冲电场辅助乙醇从山栀子中提取栀子黄色素,实现提取连续化,提高提取效果,降低提取成本。

1 材料和方法

1.1 试验验材料和试剂

山栀子干果(市售);乙醇(95%,AR)。

1.2 主要仪器设备

IHV-30高压电场脉冲发生器,自制动态处理池,电极间距可调;UV-1700型紫外分光光度计,KQ-2200DB超声波清洗器,101-1A型电热鼓风干燥箱,800型号离心机,DWF-100型电动粉碎机(带0.25mm筛),KY-100E/TH15蠕动泵,BS124S电子分析天平,D60-2F电动搅拌机,DZKW-6电子恒温水浴锅,减压过滤装置。

1.3 方法

1.3.1 提取工艺条件的研究方法

高压脉冲电场辅助乙醇提取栀子黄色素的溶出率主要受原料粒度、乙醇浓度、料液比、脉冲电场强度、脉冲频率、脉冲处理时间(处理腔管内体积与流速之比)、温度、提取时间等因素的影响。根据文献研究结果,乙醇提取栀子黄色素时醇浓度条件为50%～60%,料液比为1∶10(g/mL),本研究在此条件的基础上,首先考察电场强度、脉冲频率、脉冲处理时间、提取温度及提取时间等单因素对栀子黄色素溶出率的影响,初步确定这些因素的控制范围,然后在此基础上通过正交试验优化提取工艺条件,确定高压脉冲电场辅助乙醇连续化提取栀子黄色素的工艺条件。

1.3.2 提取流程

去除霉烂的栀子果实,经粉碎、过0.25mm筛,60℃烘干至恒重后备用。准确称取50 g(wi)栀子粉置于原料罐,加500 mL乙醇溶液,恒温,搅拌;通过蠕动机控制一定流速,经一定的高压电场脉冲处理后流入提取罐,恒温提取一定时间;分离提取液,取1 mL并适当稀释,体积为Vi,在440 nm处测定色素溶液的吸光值Ai[6],计算溶出率。残渣回收进行二次提取。提取流程见图1。

1.3.3 栀子黄色素溶出率的计算方法

称取经0.25mm筛后的栀子果实粉末w0=1.0000 g,按文献加10 mL 60%乙醇溶液,45℃恒温超声波提取20 min,离心分离提取液;继续用同样方法浸提残渣直至提取液在440 nm处的吸光度为零(以60%乙醇溶液作参比液),此时可认为栀子黄色素全部溶出。将提取液合并,总体积为V0,测定其吸光度A0。栀子黄色素总量为:

栀子黄色素总量=A0×A0

每次试验栀子黄色素溶出率ηi的计算公式为:

溶出率ηi=[(Ai×Vi×500)/(A0×V0×wi/w0)]×100%

2 结果与讨论

2.1 单因素影响试验

2.1.1 脉冲电场强度对溶出率的影响

图2为脉冲频率4 Hz、脉冲时间5 s、提取温度40℃及溶提时间15 min时电场强度对栀子黄色素一次溶出率影响的试验结果。图中显示电场强度超过20kV·cm-1后,提取率趋稳,说明细胞膜、细胞壁已经被不可逆击穿,渗出物质的量较为恒定。因此电场强度选定20kV·cm-1左右较为适宜。

2.1.2 脉冲频率对溶出率的影响

图3为脉冲电场强度20kV·cm-1、脉冲频率4Hz、脉冲时间5s、提取温度40℃、溶提时间15min时脉冲频率对一次提取率影响的试验结果。图中显示黄色素一次溶出率随脉冲数增大而提高,脉冲频率超过3Hz后增幅趋缓,因此脉冲频率可控制在3Hz左右。

2.1.3 脉冲时间对溶出率的影响

图4为脉冲电场强度20 kV·cm-1、脉冲频率4 Hz、提取温度40℃、溶提时间15 min时脉冲时间对黄色素一次溶出率影响的试验结果。图中显示脉冲时间超过4 s后黄色素一次溶出率增幅趋缓,而且有下降趋势,这可能是脉冲次数过大导致色素分解。因此脉冲时间应控制在4 s左右。

2.1.4 提取温度对溶出率的影响

图5为脉冲电场强度20 kV·cm-1、脉冲频率5 Hz、脉冲时间5 s、溶提时间15 min时提取温度对一次提取黄色素溶出率影响的试验结果。图中显示提取温度提高有利于栀子黄色素溶出,但超过50℃溶出率趋稳,因此提取温度可控制在50℃左右。

2.1.5 提取时间对溶出率的影响

图6为脉冲电场强度20 kV·cm-1、脉冲频率4 Hz、脉冲时间5 s、提取温度40℃时脉冲时间对黄色素一次溶出率影响的试验结果。图中显示溶提时间过短或过长都不利于栀子黄色素的提取,溶提时间应控制在15 min左右。

2.2 提取工艺条件的优化

根据单因素考察结果,选定电场强度、脉冲频率、脉冲时间、温度及溶提时间作为5个考察因素,各取4个水平(水平值见表1),以黄色素溶出率为考察指标,按L16(45)正交表进行试验设计,优化提取条件。实验结果及其极差分析、方差分析见表1、表2。

极差分析结果与方差分析结果无明显差异,5因素对黄色素溶出率影响显著性为A>C>B>E>D,最佳提取工艺条件为A4B4C3D2E3,即电场强度25 kV·cm-1,脉冲频率6 Hz,脉冲时间4 s,提取温度40℃,提取时间15 min。笔者按上述最佳提取条件进行3次平行试验,栀子黄色素一次溶出率的平均值达90.4%。

3 结论

对传统醇提法与高压电场连续提取法的提取效果进行对比,结果见表3。从表3的对比可看出,高压脉冲电场法连续提取法与传统提取方法相比,提取效率更高,具有省时、高效、低能耗等特点,同时也实现了连续化提取。

摘要：探讨高压脉冲电场(PEF)辅助乙醇连续提取栀子黄色素的工艺条件。首先考察脉冲电场强度、脉冲频率、脉冲时间、温度及溶提时间对栀子黄色素溶出率的影响,在此基础上采用正交试验法优化提取条件。实验结果表明,较佳提取条件为脉冲电场强度25kV.cm-1,脉冲频率6 Hz,脉冲时间4 s,提取温度40℃,提取时间15 min。在此条件下栀子黄色素一次提取率可达90.4%。

关键词：高压脉冲电场(PEF),栀子黄色素,连续提取,工艺条件

参考文献

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柳树乙醇提取物体外抗氧化活性 篇7

关键词：柳树,羟基自由基,超氧阴离子自由基,抗氧化

柳树系杨柳科,全世界约有350种。我国约有200种,分布在各省,作为绿化树木在我国广泛栽培。在我国中药学理论中,其性寒、味苦、无毒,具有清热、透疹、利尿解毒功能。据《神农本草经》介绍,其叶、枝、花、絮、根等均可入药,民间广泛用于治疗疮毒、脚气以及其他炎症性疾病。

国内外对柳树在医药等方面的作用进行了大量研究,并从中分离出了黄酮、萜类、甾醇、水杨苷、碘、鞣质、邻苯二酚等化学物质[1],证明它具有降血脂[2]、降血糖[3]、抗氧化[4]、抗菌和抑制肿瘤细胞等作用。本研究以柳树为实验材料,采用化学模型观察它对羟基自由基和超氧自由基的清除作用,为进一步合理开发柳树抗氧化保健品提供理论依据。

1 材料与仪器

材料:柳树茎和叶采自河南科技学院校园内。实验试剂:95%乙醇、FeSO4·7H2O2、水杨酸、H2O2、邻苯三酚、盐酸、三羟甲基氨基甲烷(Tris)等均为国产分析纯。实验仪器:F160型植物粉碎机(北京中兴伟业仪器有限公司)、22PC可见分光光度计(上海棱光技术有限公司)、752N紫外可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司)、VIC—212电子天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司)、 SHZ—C型循环水式多用真空泵(巩义市英峪予华仪器厂)、RE—52旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂)。

2 实验方法

2.1 柳树乙醇提取物的制备

分别取粉碎后的柳树茎和柳树叶干粉各5g,用150ml的95%乙醇室温冷浸提取12h,重复3次,合并提取液,旋转蒸发浓缩后得乙醇总提取物;再用95%乙醇配成浓度分别为3.125 mg/ml、6.25 mg/ml、12.5 mg/ml、25 mg/ml、50 mg/ml的乙醇提取液,置于4℃冰箱中保藏备用。

2.2 超氧自由基(O2·-)清除率测定

采用邻苯三酚自氧化法测定[5,6,7]。取50 mmol/L Tris-HCl缓冲液(pH8.2)4.5ml,样品管加入0.5ml不同浓度的样品溶液,对照管不加样液,置25 ℃水浴中保温20min;再加入0.1ml的6mmol/L邻苯三酚溶液,用双蒸水补足体积,反应3min,在325nm处每隔30s记录一次吸光度,测量时间5min,每个试样做3个平行,取平均值,按下式计算O2·-清除率。

清除率(%)=[(△A对照/△t对照-△A样品/△t样品) /(△A对照/△t对照)]×100。式中,△A对照/△t对照为邻苯三酚自氧化反应速率,△A样品/△t样品为加入样品溶液后的邻苯三酚自氧化反应速率。

2.3 羟基自由基(·OH)清除率测定[8,9,10]

利用H2O2与Fe2+混合产生·OH,在体系内加入水杨酸捕捉·OH并产生有色物质,该物质在510nm下有最大吸收。反应体系中分别含6mmol/L的FeSO41ml、6mmol/L的水杨酸—乙醇溶液1ml、不同浓度的样品溶液1ml,最后加0.1%的H2O21ml启动反应,37 ℃反应0.5h,以蒸馏水作为参比,510nm下测定吸光度。每个试样做3个平行,取平均值,按下式计算清除率。

清除率(%)=[A0-(Ax-Ax0)]/A0×100。式中,A0为空白对照液吸光度,Ax为样品溶液吸光度,Ax0为不加显色剂H2O2样品溶液本底的吸光度。

3 结果与分析

3.1 柳树乙醇提取物对O2·-的抑制作用

从图1可见,柳树茎、叶乙醇提取物在3.125—50 mg/ml浓度范围内,随着浓度升高其清除作用增大;当浓度达到50mg/ml时,柳树茎提取物的清除率为75.62%,柳叶提取物的清除率为88.53%。说明柳树乙醇提取物对体外具有清除自由基的作用。总的来说,柳叶提取物清除自由基的效果好于柳茎提取物。

3.2 柳树乙醇提取物对·OH的清除作用

从图2可见,柳茎提取物清除羟基自由基的能力随着其浓度的增加而逐渐增强。当浓度为25mg/ml时,其清除率为60.63%;而柳叶提取物在浓度为3.125—25 mg/ml间的变化梯度不明显,没有表现出很好的清除效果。当浓度超过25mg/ml时,其清除效果增加非常明显;当浓度达到50mg/ml时,对羟基自由基的清除率为50.49%,说明柳树乙醇提取物对体外具有清除羟基自由基的作用。

4 结论

本研究应用化学模拟体系研究了柳树乙醇提取物对羟基自由基的清除作用和对邻苯三酚自氧化产生的活性氧自由基的抑制作用。结果表明,柳树茎、叶乙醇提取物在3.125—50mg/ml浓度范围内具有清除超氧自由基的作用。随着浓度升高,其清除作用增大,同时对羟基自由基也具有良好的抑制作用。只是柳叶提取物在低浓度范围内的清除活性不明显,表明柳树乙醇提取物体对外具有良好的抗氧化作用。本研究为柳树抗氧化药物的开发提供了一定的理论依据。

参考文献

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乙醇提取工艺 篇8

1 材料与方法

1.1 材料

本研究采用的薯莨产自湖南永兴。

1.2 仪器及试剂

主要仪器:紫外分光光度计UV2550型,7220型分光光度计,医用数控超声波清洗器,微波炉,旋转蒸发器,离心机(0~4000r·min-1),恒温干燥箱,梅特勒分析天平(万分之一),索氏提取仪。

主要试剂:甲醇,石油醚,无水乙醇,丙酮,乙腈等,均为分析纯。

1.3 原料预处理

选用新鲜,无病虫害,无腐烂的薯莨,用水洗净,切成1mm左右颗粒,70℃烘干,粉碎,过0.25mm筛,干燥避光保存。

1.4 薯莨最适吸收波长的选择

称取2.0g薯莨粉于小烧杯中,加20m L 95%乙醇,预先浸泡2h,然后超声10min,分3次进行,所得提取液全部转移至100m L容量瓶中并定容到刻度。离心分离后取上清液,在300~600nm波长范围内扫描,测其最适波长为450nm(图1),因此确定本次研究的最大吸收波长为450nm。

1.5 薯莨红色素提取及测定

称取2.0g薯莨粉于小烧杯中,加20m L 50%乙醇,预先浸泡2h,然后超声10min,分3次进行,所得提取液全部转移至100m L容量瓶中并定容到刻度。将色素提取液放入离心机中,在4000r·min-1下离心5min,得到色素上清液,待其冷却到室温后,用对应的提取溶剂定容至100m L,提取溶剂作参比,在525nm下,用1cm比色皿测其吸光度值。

1.6 实验设计

选择不同的提取溶剂与浓度、超声功率、液料比、提取时间、提取温度等进行单因素实验,并分析各因素对薯莨红色素提取效果的影响,同时选择影响因素大的进行正交优化实验,以探索最佳的提取工艺条件。

2 结果与分析

2.1 提取溶剂的选择

称取2.0g薯莨粉6份,分别加入蒸馏水、50%甲醇、50%乙醇、50%乙腈、50%丙酮及50%石油醚,固定超声波功率为100W,在料液比1∶10,温度50℃下超声提取30min,离心机离心5min(4000r·min-1)后,取上清液,用100m L的容量瓶定容,并测定A450值。结果见图2,有机溶剂的提取效果更好,其中乙醇和丙酮的吸光值都相对较高,分别为0.768和0.750。虽然乙腈和乙醇的提取率相差不大,但是考虑到价格和毒性,本次实验选用乙醇作提取剂。

2.2 单因素实验与分析

实验过程中发现,薯莨浸泡时间超过2h,再延长浸泡时间对色素提取率影响不大;超声提取次数多于3次后,对色素提取率的提高作用甚微。因此本实验主要研究乙醇浓度、料液比、超声功率和超声时间对色素提取的影响。

2.2.1 不同乙醇浓度对色素提取的影响

准确称取薯莨样品6份,分别采用30%、40%、50%、60%、70%、80%乙醇浓度,按1.5的步骤提取并测定色素吸光值,选取最佳的乙醇浓度。结果见图3,随着乙醇浓度增大,薯莨色素吸光值随之增加,但当浓度达到60%以后,吸光值增大趋势变缓,甚至有下降趋势。60%和70%的提取效果相差不大,但考虑到生产成本,同时乙醇浓度升高,终产品中非色素成分增加,影响色素纯度,因此,最佳乙醇浓度为60%。

2.2.2 料液比对薯莨色素提取的影响

准确称取薯莨样品5份,用50%乙醇分别以料液比1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50,按1.5的步骤提取并测定薯莨色素吸光值,确定提取最佳的料液比,结果见图4。实验结果表明色素提取率随着料液比的增加而变大,当料液比为1∶30时提取率呈下降趋势,考虑生产成本,最佳料液比为1∶30。

2.2.3 时间对薯莨色素提取的影响

准确称取5份薯莨样品,分别提取10min、20min、30min、40min、50min、60min,然后按1.5的步骤提取并测定薯莨色素吸光值,结果见图5。随着时间的延长,薯莨色素吸光值增大,但在30min之后增幅不明显,考虑到生产成本,同时提取时间过长,产品中非红色素成分增加,影响红色素纯度,因此,最佳超声时间为30min。

2.2.4 超声波功率薯莨色素提取的影响

准确称取6份薯莨样品,设置超声波功率为100W、200W、300W、400W、500W、600W,按1.5的步骤测定色素吸光值。结果表明,在功率为200W时,色素提取率达到最大,之后随功率的增加呈现下降的趋势。其主要原因是超声波的物理震动对细胞膜产生空穴作用,使其结构破坏,色素得以释放,提取效果明显增加。但是功率过大的话可能也使薯莨色素结构被破坏,导致提取效果下降,故采用超声功率为200W。具体结果见图6。

2.2.5 提取温度对薯莨色素提取的影响

准确称取6份薯莨样品,分别将温度设置为20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃,按1.5的步骤提取并测定薯莨色素吸光值。结果表明,温度升高,有利于色素的提取,在50~70℃间提取效果相差不大,温度为60℃,提取效果最好。温度继续升高,可能造成提取剂的蒸发损失,增加提取成本,因此,将提取温度选为60℃。具体结果见图7。

2.3 正交实验结果与分析

根据以上单因素试验结果,采用L9(34)正交试验表,分别以乙醇浓度、超声功率、液料比及提取时间作为试验因素,各设置3水平试验,以确定薯莨色素的最佳提取条件。实验结果见表1。

由表1的极差分析可知,利用乙醇超声提取薯莨色素的影响因素依次为:超声功率>料液比>乙醇浓度>超声时间。4种因素的最佳组合为A1B2C2D3。正交表的结果表明,最佳提取工艺条件为:乙醇浓度50%,料液比1∶40,超声功率200W,超声时间20min。同时对最佳提取条件进行验证实验,在此条件下,薯莨色素提取后吸光度值可达0.952,RSD=2.16%。实验重现性好。

3 结论

通过单因素实验和正交实验,确定薯莨色素最佳提取工艺条件为:在样品浸泡2h,采用50%乙醇,料液比1∶40,超声功率200W,温度为60℃,提取时间25min的条件下,薯莨色素的提取效果最佳。

超声波辅助提取技术是近年来兴起的一种天然产物物理提取方法,操作简便,条件温和可靠,经济且容易实现,相对于传统浸提法,利用超声波产生的空化效应,可增加细胞通透性,从而大大缩短提取时间,提高提取率。因此,超声波辅助提取技术的应用前景广阔。

参考文献

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乙醇提取工艺 篇9

关键词：桂产藿香蓟乙醇提取物,镇痛,机制

藿香蓟属于菊科植物藿香蓟, 又名胜红蓟、白花草、白花臭草、消炎草等, 属一年生草本植物, 多以全草或叶及嫩茎入药, 传统药用功效为清热解毒、止血、 止痛等, 在亚洲、非洲、南美洲等地均广泛使用[1,2]。 我国多分布于广东、广西、云南、贵州、四川、江西、福建等地, 民间常用于治感冒发热、咽喉肿痛、疗疮湿疹、 外伤出血、烧烫伤等[3]。 本研究采用野生于广西田间荒地的桂产藿香蓟进行镇痛作用研究, 旨在探讨其镇痛作用及机制。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1实验动物健康昆明种小鼠:体重 (20±2) g;SPF级。 动物许可证号:SCXK桂2009-0002, 广西医科大学医学实验动物中心提供。

1.1.2桂产藿香蓟乙醇提取物的制备桂产藿香蓟地上部分阴干后粉碎, 精确称取2 kg, 加20倍量95%乙醇浸泡1 h后加热回流提取1 h, 置冷后过滤, 留置第1次滤液;药渣加10倍量95%乙醇, 加热回流提取1 h, 置冷后过滤, 留置第2次滤液。合并2次滤液, 减压回收乙醇, 提取液减压浓缩, 再分别配成实验所需的相应浓度的桂产藿香蓟乙醇提取物[4]。

1.1.3药物、试剂及仪器阿司匹林肠溶片, 湖南新汇制药股份有限公司, 批号121104;盐酸吗啡片, 青海制药厂, 批号20130317;冰醋酸、甲醇、氢氧化钾均为分析纯; 超氧化物歧化酶 (SOD) 试剂盒、 丙二醛 (MDA) 试剂盒均由南京建成生物工程研究所提供; GJ-8402型热板测痛仪, 浙江宁海白石电子医药仪器厂。

1.2方法

1.2.1对小鼠热板实验的影响将雌性小鼠放在水温调节到55℃的恒温水浴热板上, 以小鼠舔后足的时间为痛阈指标。 所有小鼠在给药之前均进行测痛, 以痛阈值10~30 s为合格鼠。 将合格小鼠60只随机分为5组:空白对照组、阿司匹林组 (0.4 g/kg) 、桂产藿香蓟乙醇提取物高、中、低剂量组 (分别相当于生药6.0、 3.0、1.5 g/kg) , 每组各12只。1次/d, 连续灌胃给药7 d, 末次给药后0.5、1、1.5、2 h各重复测定小鼠痛阈值, 当痛阈值大于60 s时停止测试, 按60 s记痛阈值。 所有痛阈值测定结束后, 立即行小鼠眼球取血, 3500 r/min离心15 min, 弃下层沉淀, 留上清液。 将上清液置于-20℃冰箱保存, 随后按照试剂盒说明书的方法测定前列腺素E2 (PGE2) 、MDA的含量和SOD活性[5]。

1.2.2对醋酸诱发小鼠扭体反应的影响另取一批小鼠60只, 体重 (20±2) g, 雌雄各半, 分组及给药同“1.2.1”项下。末次给药后1 h, 每只小鼠腹部注射0.6%醋酸溶液0.2 mL, 立即记录注射后15 min内各组小鼠的扭体反应次数, 并计算扭体抑制率[6-7]。扭体抑制率 (%) =[ (空白对照组小鼠扭体均数-给药组小鼠扭体均数) /空白对照组小鼠扭体均数]×100%。

1.2.3对甩尾法实验的影响另取一批小鼠, 将小鼠尾尖3 cm渗入 (48.0±0.5) ℃恒温水中, 以小鼠第1次甩尾反应时间作为痛阈指标, 所有小鼠在给药之前均进行测痛, 以痛阈值10~30 s为合格鼠, 共60只。 随后分组及给药同“1.2.1项下”。末次给药后1 h, 测定小鼠痛阈值, 当痛阈值大于60 s时停止测试, 按60 s记痛阈值[8]。

1.3统计学方法

采用统计软件SPSS 13.0对数据进行分析, 正态分布计量资料以均数±标准差 (±s) 表示, 多组间比较采用方差分析, 两两比较采用LSD-t检验。 以P < 0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1桂产藿香蓟乙醇提取物对小鼠热板实验的影响

与空白对照组比较, 阿司匹林组、桂产藿香蓟乙醇提取物高剂量组、 中剂量组在给药后30、60、90、 120 min均能显著延长小鼠舔足反应的潜伏期 (P < 0.05或P < 0.01) , 桂产藿香蓟乙醇提取物低剂量组有延长的趋势, 但差异无统计学意义 (P > 0.05) 。本组给药前后比较, 桂产藿香蓟乙醇提取物高剂量组、中剂量组在给药后30、60、90、120 min均能显著延长小鼠舔足反应的潜伏期 (P < 0.05或P < 0.01) , 桂产藿香蓟乙醇提取物低剂量组有延长的趋势, 但差异无统计学意义 (P > 0.05) 。 见表1。

2.2桂产藿香蓟乙醇提取物对小鼠血清PGE2、MDA含量及SOD活性的影响

与空白对照组比较, 阿司匹林组、桂产藿香蓟乙醇提取物对小鼠血清PGE2、MDA含量及SOD活性具有显著的影响。 阿司匹林组、桂产藿香蓟乙醇提取物高剂量组、 中剂量组均能显著降低小鼠血清PGE2、 MDA含量, 明显提高小鼠血清SOD活性 (P < 0.05或P < 0.01) 。 见表2。

注:与空白对照组比较, *P < 0.05, **P < 0.01;与同组给药前比较, ▲P < 0.05, ▲▲P < 0.01;“-”表示未给药

2.3桂产藿香蓟乙醇提取物对醋酸诱发小鼠扭体反应的影响

与空白对照组比较, 阿司匹林组、桂产藿香蓟乙醇提取物高剂量组、中剂量组均可显著减少醋酸致痛时小鼠扭体反应的次数 (P < 0.05或P < 0.01) , 桂产藿香蓟乙醇提取物低剂量组有减少醋酸致痛时小鼠扭体反应的次数的趋势, 差异无统计学意义 (P > 0.05) 。 见表3。

2.4桂产藿香蓟乙醇提取物对小鼠甩尾反应的影响

与空白对照组比较, 阿司匹林组、桂产藿香蓟乙醇提取物对小鼠甩尾反应具有显著影响。 阿司匹林组、桂产藿香蓟乙醇提取物高剂量组、中剂量组在给药后30、60、90、120 min均能显著延长小鼠甩尾反应潜伏期 (P < 0.05或P < 0.01) , 桂产藿香蓟乙醇提取物低剂量组有延长的趋势, 但差异无统计学意义 (P > 0.05) 。 组内给药前后比较, 桂产藿香蓟乙醇提取物高剂量组、中剂量组在给药后30、60、90、120 min均能显著延长小鼠甩尾反应潜伏期 (P < 0.05或P < 0.01) , 桂产藿香蓟乙醇提取物低剂量组有延长的趋势, 但差异无统计学意义 (P > 0.05) 。 见表4。

注:与空白对照组比较, *P < 0.05, **P < 0.01;“-”表示未给药;PGF2:前列腺素E2;MDA:丙二醛;SOD:超氧化物歧化酶

注:与空白对照组比较, **P < 0.01;“-”表示未给药及无数据

3讨论

热板法和甩尾法是两种较为典型的物理刺激致痛模型, 扭体法致痛模型中较为典型的化学刺激模型。本实验采用物理刺激致痛模型和化学刺激致痛模型的方法来观察桂产藿香蓟乙醇提取物对实验小鼠的镇痛作用, 结果显示, 桂产藿香蓟乙醇提取物能显著提高热板法小鼠热刺激痛阈, 在给药后30、60、90、120 min均能显著延长小鼠舔足反应的潜伏期和小鼠甩尾反应潜伏期, 能显著减少醋酸致痛时小鼠扭体反应的次数, 统计学结果比较具有显著性差异。 说明桂产藿香蓟乙醇具有明显的镇痛作用。

注:与空白对照组比较, *P < 0.05, **P < 0.01;与本组给药前比较, ▲P < 0.05, ▲▲P < 0.01;“-”表示未给药

产生疼痛的主要原因大多由PGE2、白三烯和氧自由基过多引起[9]。PGE2是一种非常重要致痛介质, 可直接作用于神经末梢引起疼痛, 下调痛觉感受器的痛阈值, 提高其对其他致痛因子的敏感性, 也可启动疼痛所介导的信号转导通路, 在外周和中枢都有重要的作用[10-12], 同时能增强组胺、5-羟色胺、缓激肽等其他炎症、疼痛介质的协同作用[13-14]。MDA是自由基引发的脂质过氧化反应的产物, 在外周和中枢氧自由基均有致痛作用。SOD是自由基有力的清除剂, 可通过减少自由基的大量产生而达到镇痛作用。本研究结果显示桂产藿香蓟乙醇提取物能降低实验小鼠血清中PGE2和MDA含量, 提高小鼠血清SOD活性, 提示桂产藿香蓟乙醇提取物镇痛作用可能与减少炎症介质释放、清除氧自由基有关。