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广西小叶榕叶总黄酮的提取工艺改进研究

第30卷第7期刘力恒等:广西小叶榕叶总黄酮的提取工艺改进研究543

化学试剂,2008,30(7),543—546;550广西小叶榕叶总黄酮的提取工艺改进研究

刘力恒1,.,王立升¨,冯丹丹1,王元春1,刘雄民1,杨晓青1

(1.广西大学化学化工学院,广西南宁530004;

2.玉林师范学院化学与生物系,广西玉林537000)

摘要:以广西小叶榕叶为原材料,改进了传统的乙醇热回流提取工艺。用陶瓷复合膜设备和石油醚除去其中的大分子、脂溶性组分和叶绿素,并用单因素实验法对影响总黄酮提取率的主要因素进行了分析,并用正交实验优化了提取总黄酮的最佳工艺条件。研究表明,小叶榕叶提取黄酮类成分的最佳条件为:乙醇浓度60%,提取温度70℃,料液比1:10,提取时间3h,提取3次。通过提取工艺的改进,在最佳条件下总黄酮的提取率从3.38%增加到4.12%,提高了21.89%。

关键词:总黄酮;提取;小叶榕叶;提取条件

中图分类号:R284.2文献标识码:A文章编号:0258.3283(2008)07—0543.04

小叶榕为桑科植物榕树的叶,异名落地金线(《本草求原》)。全世界榕树有800多种,主要分布在热带亚热带地区。我国主要分布在福建、广东、广西、海南、台湾和浙江等地,为当地的主要植物品种之一。有研究表明[1-s],小叶榕叶中主要含黄酮、三萜类、齐墩果酸、脂肪族化合物和甾体化合物等。其中黄酮类和内酯类等有效成分对治疗冠心病、老年性痴呆、脑血栓、神经系统疾病和消除自由基、抗炎、抑菌、抗癌等方面有显著效果,无毒副作用,据此开发出多种药品和保健食品【9'lo|。

黄酮类是小叶榕的主要药用成分,改进小叶榕总黄酮提取工艺,对降低提取成本,提高和稳定提取效率显得尤为重要。以往黄酮类化合物一般采用溶剂直接提取后浓缩的方法提取,本实验以广西小叶榕叶为原材料,对传统的乙醇热回流提取工艺作了改进,采用陶瓷复合膜设备和石油醚除去其中的大分子、脂溶性组分和叶绿素,有效提高了小叶榕叶总黄酮成分的提取率。运用正交试验法对小叶榕中的黄酮类化合物提取工艺进行了优选研究。旨在找出最佳条件以获得最佳提取效果。

1实验部分

1.1主要仪器与试剂

2550型紫外.可见分光光度计(日本岛津公司);RE.2000型旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);SHB.Ⅲ循环式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司);陶瓷复合膜设备(合肥世杰膜工程有.限责任公司)。

自然干燥的小叶榕树叶,95%乙醇(A.R.);芦丁对照品(中国药品生物制品检定所)。

1.2小叶榕叶总黄酮成分提取

1.2.1小叶榕叶总黄酮成分提取工艺

采用石油醚静置脱脂,陶瓷复合膜过滤的方法除去大分子杂质和大部分叶绿素。陶瓷复合膜设备孔径分布窄,过滤效果稳定,分离效率高。经过石油醚静置脱脂后的小叶榕叶原料液。从循环罐中由泵输送到膜组件后,由于膜的内外存在压差,溶解性的物质或粒径小于膜孔径的物质透过膜进入到渗透侧;大分子物质被膜截留并被带出膜组件回流到循环罐。这样循环工作,最终达到分离浓缩、纯化的目的,对小叶榕叶中大分子杂质的除去和提高小叶榕叶总黄酮的提取率效果很好。提取工艺如下l

小叶榕叶粉末一石油醚脱脂一陶瓷复合膜设备一乙醇热回流提取一过滤一滤液一检测1.2.2实验方法

参考文献[11,12],选用乙醇浓度、提取温度、提取时间、乙醇溶液用量和提取次数作为总黄酮提取率的影响因素进行单因素实验。在单因素实验的基础上,取自然阴干并粉碎的小叶榕叶9份,选用乙醇浓度、提取温度、提取时间、乙醇溶液用量为考察对象,按正交表安排的4因素3水平进行正交实验。

收稿日期:2007.11-16

基金项目:广西回国基金(桂科回0731001),广西教育厅资

助项目(200710MS050)。

…作者简介:刘力恒(1973.),男,湖南常德人,博士生,讲师,研究方向为天然产物的提取和分离。

化学试剂2008年7月

1.3总黄酮的测定

1.3.1测定方法依据

以芦丁为对照品测定榕树叶中总黄酮的含量。加入铝离子试剂,同时控制适宜pH值,使黄酮化合物与铝盐形成配合物,在可见光区能获得稳定的特征吸收峰。

1.3.2对照品溶液制备

精密称取芦丁对照品0.0080g,用60%乙醇定容至200mL,制成40,g/mL贮备液备用。1.3.3供试品溶液制备

将各正交实验所得提取液合并,回收滤液,每个样品液中取0.5mL,加入1.00mL0.50mol/LNaN02溶液,摇匀,5min后,加入1.00mL0.30mol/LA1C13溶液,摇匀,加入5.00mL1.00mol/LNaOH溶液,60%定容至25mL量瓶中,然后精密移取该试液0.5mL定容至10mL量瓶中备用。1.3.4最大吸收波长的选择

芦丁标样显色后扫描曲线如图1所示,小叶榕黄酮提取物显色后扫描曲线如图2所示。小叶榕黄酮提取物显色后扫描曲线和芦丁标样显色后扫描曲线峰形相似,在500nm处吸收最大,且峰形对称,故选择500nm为测定波长。

图1芦丁标样显色后扫描曲线

Fig.1Scanningbeamofstandardsampleofrutin

图2小叶榕黄酮提取物显色后扫描曲线?№.2Sc蛐niIlgbeam0fstandardsample0ftheextraction1.3.5标准曲线的制备

分别精密移取芦丁对照品储备液0、1.0、2.O、3.O、4.0、5.0、6.0、7.0mL置于25mL量瓶中,加入1.00mL0.50mol/LNaN02溶液,摇匀,5min后加入1.00mL0.30mol/LA1C13溶液,摇匀,加入5.00mL1.00mol/LNaOH溶液,60%乙醇水溶液定容至刻度,配制成系列芦丁乙醇标准溶液。用1em比色皿在波长500nm处测其吸光度。以吸光度值为纵坐标,质量浓度为横坐标进行回归,得方程A=0.0136c一0.0031,r=0.9997。

图3芦丁浓度一吸光度标准曲线

№.3Theconsistenceofrutin-absorbencystandardcurve

2结果与讨论

2.1温度对总黄酮提取率的影响

随着温度的升高,溶剂的粘度减小,分子运动速度加快,回流提取液的扩散系数增加,促使浸提速度加快。固定乙醇浓度70%、料液比1:6、提取时间2h时变化提取温度。不同提取温度对总黄酮提取率的影响见图4。从图4可以看出,在温度到达70℃之前,随着温度的升高,总黄酮提取率增加明显,但超过70℃后,提取率几乎没有什么变化。温度超过80℃时,提取液的活性成分将会遭到破坏。因此提取温度最好不要超过70℃。另外,温度过高,易引起溶剂乙醇的损失,使提取

图4温度对提取效果的影响

Fig.4Extractresultsofflavonoids

withthedifferent

temperature

2.2乙醇浓度对总黄酮提取率的影响

黄酮类物质易溶于丙酮、水、乙酸乙酯、乙醇等极性较大的溶剂中。考虑到乙醇无毒,对天然药材细胞具有穿透能力,对许多成分溶解性能好且能抑制酶的催化作用,因此,本研究采用乙醇为提取溶剂。不同浓度的乙醇溶液极性不同。依据“相似相溶”原理,不同浓度的提取溶剂对极性不同的物质具有不同的提取率。在温度70℃下,料液比1:6,回流提取1次2h,乙醇浓度对总黄酮的

第30卷第7期刘力恒等:广西小叶榕叶总黄酮的提取工艺改进研究545

提取效果见图5。乙醇浓度在60%以前,提取率

随着乙醇浓度的增加而增加,但乙醇质量分数从

60%渐增至100%,提取率增加很少。可能是由

于总黄酮包括黄酮甙和甙元,黄酮甙在水和乙醇

中都易溶解,而甙元的水溶性较差,70%乙醇却对

黄酮甙和甙元都有较好的溶解性。因此,用70%

的乙醇提取小叶榕总黄酮的效果最好。

乙醇旅厦,%

图5乙醇浓度对提取效果的影响

Fig.5Extractresultsofflavonoidswiththediferent

concen仕acfion

2.3料液比对总黄酮提取率的影响

固定乙醇浓度70%,提取温度70℃,回流提取1次2h,变化料液比,不同料液比对总黄酮提取率的影响见图6。从图6可以看出,随着溶剂量的增加,总黄酮的提取率逐渐升高,料液比为10倍量时提取率基本上达到最高,随后则变化不大。一般来说,料液比越高,提取率也越高,但是料液比增加不但给后处理工序增加困难,而且还增加生产成本。因此在保证提取效果的同时,应尽量减少溶剂用量以降低蒸发浓缩工序的负荷,因此料液比以不超过1:10为宜。

科被比

图6料液比对提取率的影响

Fig.6Theextractresultsofflavonoidsthedifferent

solidtoliquidratio

2.4提取时间对总黄酮提取率的影响

固定乙醇浓度70%,提取温度70℃,回流提取1次,料液比1:6,不同提取时间对总黄酮提取率的影响见图7。提取时间决定着生产的周期,是生产工艺研究中一个十分重要的影响因素,它决定着生产成本和能源的消耗。从图7可以看出,黄酮类化合物的提取率在2h以后增长趋于平缓。时间过长不利于生产周期,会增加生产成本和消耗。所以,提取时间以2—3h为宜。

图7提取时间对提取率的影响

Fig.7Extractresultsofflavonoidswiththedifferenttime

2.5提取次数对总黄酮提取率的影响

固定乙醇浓度70%、提取时间2h,料液比1:6,温度70℃,变化提取次数。不同提取次数对总黄酮提取率的影响见图8。从图8中可以看出,回流提取次数的增加,总黄酮的提取率增加。提取1次的效果明显不如浸提3次的好。浸提3次以上时的提取率增加缓慢,效果不明显。考虑到随着浸提次数的增加,其他杂质的溶出量也会有所增加;溶剂用量的增加造成溶剂回收率的加大和损失加重;生产周期也要相应延长,是不经济的。因此,小叶榕叶总黄酮的回流提取次数以3次为宜。

图8提取次数对提取率的影响

F电.8Extractreauhsofflavonoidswiththedifferenttimes

2.6小叶榕叶总黄酮提取条件的优化

根据单因子试验结果,固定提取温度70℃,对料液比、提取时间、溶剂浓度和提取次数4个因素(表1)进行1-9(34)正交试验,结果见表2。

表1因素与水平实验

Tab.1Factorsandlevels

由表2可知,因素主次顺序D>B>C>A,提取次数对提取率的影响最大,其次是提取时间,最佳的试验方案为A283c3D3,即溶剂浓度60%乙醇,料液比1:10,提取3次,每次提取3h。

546化学试剂2008年7月

表2正交实验设计及实验结果

Tab.2Orthogonaltestdesignandexperimentalresults

2.7最佳条件的验证实验

取50g粉碎的小叶榕叶装入1000mL烧瓶中,在最佳提取条件下采用1.2.1工艺回流提取,重复实验5次取平均值,验证实验效果,得到自然阴干小叶榕叶的总黄酮平均提取率为4.12%。2.8对比实验

取50g粉碎的小叶榕叶装入1000mL烧瓶中,在1.2.1工艺基础上免去陶瓷复合膜除去大分子物质和石油醚脱脂步骤,在最佳提取条件下重复实验5次取平均值,得自然阴干小叶榕叶的总黄酮平均提取率为3.38%。

3结论

采用改进的提取工艺,用陶瓷复合膜设备和石油醚除去了脂溶性成分和大分子杂质。在最佳提取条件下,小叶榕叶的总黄酮提取率从3.38%增加到4.12%,提高了21.89%;通过单因素实验研究了各因素对提取率的影响。利用正交实验优化了提取总黄酮的最佳工艺条件。正交实验表明影响黄酮提取率的因素主次顺序是:提取次数>提取时间>料液比>乙醇浓度。小叶榕叶提取黄酮类成分的最佳条件为:乙醇浓度60%,提取温度70℃,料液比1:10,提取时间3h,回流提取3次。

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StudyOiltheprocessforextractionofflavonoldsfromtheFI-

c啦microcarpaL.f.raisedinGuangxiLIULi—heng‘,-.WANG

L五sheng¨,SHENGFan91,FENG砒加如n1,WANGn以加ehunl,HUXiong.minl,YANG支跏.qin91(1.CollegeofChem.istryandChemicalEngineering,GuangxiUniversity,Nanning530004,China;2.DepartmentofChemistryandBiology,YulinTeachers’CoHege,Yulin537000,China),HuaxueShiji,2008,30(7),543—546;550

Abstract:Thetechnologyforex虹ae60nofflavonnidsfromleavesofFieusmicrocarpaL.f.WaSstudiedandimprovedinthispaper.

(下转第550页)

化学试剂2008年7月

二甲基苯基氯硅烷合成工艺改进

张灿廷,华明清,刘昆,马军安。

(天津大学理学院化学系,天津300072)

中图分类号:0625文献标识码:B文章编号:0258.3283(2008)07.0550—01

二甲基苯基氯硅烷是一个重要的有机试剂,

本文采用甲苯和四氢呋喃为混合溶剂,溴苯与镁

制得格氏试剂后,与二甲基二氯硅烷在65—67℃

反应8h,得到目标产物二甲基苯基氯硅烷,两步

收率可达60%。

Me

pBr≤啬pM咖未羔p}删

Me

1苯基溴化镁的合成

带搅拌磁子的干燥1000mL三口圆底烧瓶,

经氮气置换3次后,加入10.0s(o.41t001)镁屑、

60mL无水四氢呋喃和一小粒碘。搅拌下,滴加

溶有47.1g(0.30m01)溴苯的150mL甲苯溶液,

先加入约20mL,微热引发反应,随后控制滴加速

度,使反应液保持微沸状态,1h加毕。继续加热

保持微沸反应3h。制得的格氏试剂直接用于下

步反应。化学试剂,2008,30(7),550

2二甲基苯基氯硅烷的合成

将上步制得的格氏试剂溶液冷至室温,滴加溶有30.0g(0.35m01)二甲基二氯硅烷的100mL四氢呋喃溶液,0.5h加毕。然后,加热至微回流反应8h。停止加热并降至室温,用铺有硅藻土的沙板漏斗过滤,用50mL甲苯洗涤。滤液用薄膜旋蒸仪脱除溶剂后进行减压蒸馏,收集52。55。C/133.322Pa馏分,为无色粘稠液体31.0g,收率60.5%。1HNMR(500MHz,CDCl3),d:0.79(s,6H,(CH3)2Si);7.49—7.53(m,3H,ArH);7.73—7.76(m,2H,A广H)。

ThesynthesisofchlorodimethyiphenylsilaneZHANGCan-ting,HUAMing-qing,LIU硒m,MAJun-an。(DepartmentofChemistry,SchoolofScience,TianjinUniversity,Tianjin300072,China),HuaxueShiji,2008,30(7),550

基金项目:国家自然科学基金资助项目(20772091)和天津

市自然科学基金资助项目(07JCZDJC04700)。

(上接第542页)

WANGYu-lu2(1.DepartmentofChemistry,JiaozuoTeachersCol-lege,Jiaozuo454001,China;2.CollegeofChemicalandEnviron-mentalScience,HenanNormalUniversity,Xinxiang453007,Chi一腿),HuaxueShiji,2008,30(7)。541—542;550

Abstract:Inthispaper,anewmethodforsynthesisofbenzothia—zolesbycondensation,of2-aminothiophenolwith4-ehiomben-

zaldehydeWagstudied.Itwasproposedbygrindingthereactantswithoutsolvem.Simphprocedure,mildreactionconditions,shortreactiontimeandenvironmentfriendlinesswereregarded88itsadvantages.

Keywords:benzothiazole;aldehyde;1,2-aminothiophenol;solidstate;synthesis;grinding

(上接第546页)

Chlorophyllandfat?-solublecomponentswereremovedbyeompos-ireceramicmembranesandpetroleumether.Mainfactotsinflu?eneingtheextractionofflavonoidsfromtheleavesofFicusmicro?carpaL.f.werestudiedbysirIglefactorexperiments,andthe叩-timumtechnologyforextractingttavonoidsfromFieusmicrocarpaL.f.Wagstudiedbyorthogonaltests.Optimizedconditionsforthe

extractionofflavonoidswasobtained

8.8foHows:allethanolCOIl-een廿ationof60%;柚exⅡactiontemperatureof70℃;amaterialtosolventratioofl:10.蚰extractiontimeof2hwiththeexU'ac.tioncarriedoutforthreetimes.Afterimprovementofextractiontechnology,theyieldoftotalflavonoidsreached4.12%a8叩?posedtOthepreviouslevelof3.38%undertheseconditions.withtheimprovementreaching21.89%.

Keywords:tOtalflavonoids;extraction;leafofFieusmierocarpaL.f.:extractionconditiom

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