微波技術(shù)提取杜仲黃酮工藝研究

1、 貴州大學貴州大學 本科生課程本科生課程 所屬學院：貴州大學藥學院所屬學院：貴州大學藥學院 課程名稱課程名稱: 中藥制藥工藝學中藥制藥工藝學 （專業(yè)選修課）（專業(yè)選修課） 面向?qū)I(yè)面向?qū)I(yè): 制藥工程制藥工程 授課教師：授課教師： 職稱：職稱： 學生姓名：賈余梅學生姓名：賈余梅 學號：學號： 專業(yè)：制藥工程制藥專業(yè)：制藥工程制藥122班班 日期：日期：2015年年5月月22日日中藥制藥工藝學中藥制藥工藝學 文獻報告文獻報告陳偉陳偉, ,劉青梅劉青梅, ,楊性民楊性民, ,郁志芳郁志芳, ,應(yīng)敏應(yīng)敏. . 微波技術(shù)微波技術(shù)在杜仲黃酮提取工藝中的應(yīng)用研究在杜仲黃酮提取工藝中的應(yīng)用研究J. J. 食

2、品食品科學科學,2006,27,10:285-288.,2006,27,10:285-288. 作者所屬機構(gòu)：作者所屬機構(gòu)： 1. 1.聊城大學化學化工學院，山東聊城聊城大學化學化工學院，山東聊城 2. 2.江南大學食品學院；江蘇江南大學食品學院；江蘇, ,無錫無錫 報告人：賈余梅報告人：賈余梅 導師：導師： 日期：日期：20152015年年5 5月月2222日日摘要摘要：本文在微波單因素浸提的基礎(chǔ)上，采取L9(34)正交優(yōu)化試驗，以探討微波功率、乙醇濃度、料液比和提取時間對杜仲黃酮提取率的影響研究。單因素試驗結(jié)果表明：最佳萃取工藝參數(shù)為，微波功率200w，乙醇濃度為50，液料比為l：30，提

3、取時間10min。正交試驗結(jié)果表明：影響杜仲微波浸提的主要因素為乙醇濃度，其次是提取時間、料液比、微波功率。最佳提取工藝條件為為A2B3C2D3，即乙醇濃度50，提取時間25min，料液比1：30，微波功率400w。此時總黃酮含量為07672。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：杜仲；總黃酮：微波法提取Abstract:This aIticles studied the extraction of flavonoids witll the technology of microwaveThe effects 0f average microwave output power，concentrations，difer

4、ent solvents andmicrowave irradiation time on the extraction yield were investigated.The paremeters of extraction process were optimized through orthogonal test and average microwaVe output power was 200W，alcohol concentration was 50，solid/liquid rate 1:30 and microwave irrdiation time was 10 minThe

5、 orthogonal test result indicated that，the primary factor which influence the result of experiment is tne ethyl alcohol density，next is the time of extraction,the material fluid rate，the microwave output power.The best extraction condition is A283C2D3，namely the emyl alcohol density 50，extract time

6、25 min，the material-fluid rate 1:30，microwave output power 400WUnder this condiction the total content of navonoids is O7672Keywords： eucommia： navonoids； extraction wim micm-wave memod研究背景 杜仲(Eucommia ulmodes oliv)是我國特有的木本植物，是一種名貴的中藥材。杜仲傳統(tǒng)以皮入藥，然而杜仲皮的生長年限較長，一般1020年才能剝皮，且剝皮后樹易死亡。近代研究發(fā)現(xiàn)，杜仲葉與皮化學成分基本一致，

7、在藥理和藥效上與皮具有同等功效。它們都含有苯丙素類化合物綠原酸、環(huán)烯醚菇類化合物桃葉珊瑚貳、木脂素類化合物松脂醇二葡萄糖甙、黃酮類物質(zhì)、地普黃內(nèi)酯、多糖等活性成分。黃酮類化合物是杜仲的主要有效成分之一，具有多種生物活性。杜仲仲黃酮類化合物含量的高低，是判斷杜仲相關(guān)產(chǎn)品的重要指標。 我國杜仲資源豐富，產(chǎn)地分布全國，總量占世界90以上。杜仲作為我國珍貴的經(jīng)濟樹種，急待進行全面綜合利用方能充分發(fā)揮其經(jīng)濟價值，使之為社會提供更多有價值的天然產(chǎn)品。微波提取技術(shù)是利用微波能來提高提取率的一種新技術(shù)一方面通過快速破壞細胞壁加快活性成分的溶出，另一方面使許多難溶物質(zhì)在微波電磁場的作用下得到較好的溶解，從而提高

8、了提取的速度和得率。與常規(guī)方法比，具有選擇性高、快速高效、溶劑消耗少、活性成分得率高、不產(chǎn)生噪音、適合于熱不穩(wěn)定物質(zhì)等特點。1 材料與方法材料與方法1.1 材料與儀器材料與儀器 (1)杜仲葉(自然晾干) (2)紫外分光光度計(Varian Cary100 conc) ； 電腦連接連接 (3)臺式高速離心機(Allegratm64R Centrifuge) ； (4)高速萬能粉碎機 ； (5)千分之一天平 ； (6)WL2S-1型微波爐 。1.2 工藝流程圖工藝流程圖濾液濾液低溫低溫減壓減壓濃縮濃縮濃縮液濃縮液冷凍冷凍干燥干燥產(chǎn)品產(chǎn)品微波微波提取提取提取液提取液天然澄天然澄清純化清純化低溫離低溫

9、離心過濾心過濾杜仲葉杜仲葉粉碎粉碎2.2.結(jié)果與分析、結(jié)果與分析、2.1 2.1 微波提取的單因素試驗微波提取的單因素試驗 稱取一定量的杜仲葉粉，分別研究微波功率、提取溶劑濃度、液料比、提取時間和提取次數(shù)對杜仲黃酮提取率的影響。2.1.1 2.1.1 微波功率對杜仲黃酮提取率的影響微波功率對杜仲黃酮提取率的影響 選取 80100 目杜仲粉進行實驗，微波功率為50、100、200、400、600、800W，在料液比為 1:20、提取時間5min 的條件下微波提取，測定最終提取液中黃酮含量 。圖1 不同微波功率對提取率的影響 由圖1 可以看出，微波功率在0200W 內(nèi)杜仲總黃酮提取率隨微波功率的增

10、加而逐漸提高，在 200W 下杜仲總黃酮提取率為0.6275%；微波功率在 200800W 之間時，杜仲總黃酮提取率隨微波功率增加而迅速降低，在 800W 時杜仲總黃酮提取率降低至0.5840%。以上實驗結(jié)果表明，微波功率過大，提高環(huán)境溫度。一方面高溫破壞杜仲提取物中有效成分，另方面高溫使蛋白質(zhì)凝固，黃酮不易溶出。因此，微波功率以 200W 為佳。2.1.2 乙醇濃度對杜仲黃酮提取的影響選取80100 目的杜仲葉粉進行實驗，乙醇濃度為0 % 、1 5 % 、3 0 % 、5 0 % 、7 0 % 、9 0 % 、1 0 0 % ，在料液比為 1:20、提取時間 5min、200W 的條件下微波

11、提取，測定最終提取液中黃酮含量。圖圖2 不同乙醇濃度對提取率的影響不同乙醇濃度對提取率的影響 由圖 2 可以看出：當乙醇濃度增大時，杜仲總黃酮提取率也隨著提高，但乙醇濃度超過70% 后杜仲總黃酮得率有所下降，可能是因為高濃度乙醇使細胞內(nèi)蛋白質(zhì)凝固，黃酮不易溶出；同時從提取液外觀顏色可以看出，隨著乙醇濃度增加，逐漸由茶褐色轉(zhuǎn)變成鮮艷綠色，說明脂溶性葉綠素也漸漸被提取出，這對后續(xù)純化帶來了一定的不便，因此 5 0 % 乙醇濃度較佳。2.1.3 2.1.3 液料比對杜仲黃酮提取的影響液料比對杜仲黃酮提取的影響 選取80100 目的杜仲葉粉進行實驗，分別用1:5、1:10、1:20、1:30、1:40

12、、1:50 的料液比(溶劑為水)、提取時間5min、200W 的條件下微波提取，測定最終提取液中黃酮含量。圖圖3 不同液料比對提取率的影響不同液料比對提取率的影響 由圖 3 可以看出， 隨著提取料液比的增加，杜仲總黃酮提取率均有不同程度的增加，說明液料稀釋度增加，有利于杜仲總黃酮溶出。增加的幅度可以分為兩個階段，1:51:20為低得率階段，1:301:50為高得率階段。綜合經(jīng)濟效益和生產(chǎn)管理考慮，選擇液料比 1:30最適宜。2.1.4 2.1.4 提取時間對杜仲黃酮提取的影響提取時間對杜仲黃酮提取的影響 選取 80100 目的杜仲葉粉進行實驗，分別提取2.5、5、10、15、20、25min，

13、在溶劑為水、液料比為1:20、200W 的條件下微波提取，測定最終提取液中黃酮含量。圖圖4 不同提取時間對提取率的影響不同提取時間對提取率的影響 由圖 4 可以看出，在開始時，隨著浸提時間的增加，杜仲總黃酮提取率增加，10min 時達到最大，在10min 后隨著浸提時間的延長，得率呈下降趨勢。這是因為微波作用時間過長，提高環(huán)境溫度，一方面高溫破壞杜仲提取物中有效成分，另一方面高溫使蛋白質(zhì)凝固，黃酮不易溶出。2.1.5 2.1.5 提取次數(shù)對杜仲黃酮提取的影響提取次數(shù)對杜仲黃酮提取的影響 選取 80100 目的杜仲葉粉進行實驗，分別提取 1、2 、3 、4 、5 次，在溶劑為水、料液比為 1 :

14、 2 0 、提取時間5min、200W 的條件下微波提取，測定最終提取液中黃酮含量。圖圖5 不同提取次數(shù)對提取率的影響不同提取次數(shù)對提取率的影響 從圖 5 可以看出：杜仲總黃酮提取得率隨提取次數(shù)的增加而增大， 在提取 4 次時，杜仲總黃酮提取得率達 0.656%，之后隨著提取次數(shù)的增加，得率已經(jīng)不再增加。說明 4 次已經(jīng)基本提取完全，而提取 3 次得率也達 0.647%，綜合考慮成本和提取得率，以微波提取3 次為宜。2.2 2.2 微波提取工藝的優(yōu)化微波提取工藝的優(yōu)化正交試驗正交試驗在微波單因子試驗基礎(chǔ)上，對影響杜仲黃酮提取率的主要因素(微波功率、乙醇濃度、料液比和提取時間)進行 L9(34)

15、（9次試驗，3個水平，4個影響因子）正交試驗，設(shè)計見表 1，結(jié)果見表 2。表表1 1 微波提取杜仲黃酮正交試驗設(shè)計微波提取杜仲黃酮正交試驗設(shè)計L L9 9（3 34 4）表表2 2 不同微波提取因素對杜仲總黃酮提取率的影響不同微波提取因素對杜仲總黃酮提取率的影響 由表 2 的分析可知：四因素對總黃酮提取率影響的主次順序為 B D C A，即乙醇濃度提取時間料液比微波功率。優(yōu)水平為A2B3C2D3，即乙醇濃度50%，提取時間25min，料液比1:30,微波功率400W。通過驗證實驗總黃酮含量為0.7672%。3 3 結(jié)結(jié) 論論3.1 微波提取的單因素試驗表明：在料液比為 1:20、提取時間 5

16、m i n 的條件下，微波功率以 2 0 0 W 、乙醇濃度以 50% 為佳；在提取時間 5min、200W 的條件下微波提取，料液比的增加，總黃酮提取率有不同程度的增加，綜合經(jīng)濟效益考慮，選擇料液比 1:30 最適 宜 。3.2 正交優(yōu)化試驗表明：影響杜仲微波浸提的主要因素為乙醇濃度，其次是提取時間、料液比、微波功率。最佳提取工藝條件為為 A2B3C2D3，即乙醇濃度 50%、提取時間25min、液料比1:30、微波功率400W。此時總黃酮含量為0.7672%參考文獻：1 Okada N, Shirata K, Nwano M, et al. Immunosuppressive activity of a monoterpene from Eucommia ulmoidsJ.Phytochemistry,1994,37(1):281.2 尉芹. 杜仲化學成分研究J. 西北林學院學報, 1995, 10(4): 88-93.3 張康健, 馬希漢, 馬梅, 等. 葉次生代謝物積累動態(tài)研究J. 林業(yè)科學,1999,5(2):15-20.4 張康健. 中國杜仲研究M. 陜西科學技術(shù)出版社, 1992. 9-23.5 孫波,