中药姜黄的姜黄素提取工艺研究_高秀强

姜黄中姜黄素的提取工艺研究————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：姜黄中姜黄素的提取工艺研究-工程论文姜黄中姜黄素的提取工艺研究姜黄中姜黄素的提取工艺研究Study of the Extraction Process of Curcumin in Curcuma牛睿NIU Rui；韩宁娟HAN Ning-juan；方欢乐FANG Huan-le；许乐XU Le（西安培华学院，西安710125）（Xi′an Peihua University，Xi′an 710125，China）摘要：从中药材姜黄中提取主要成分姜黄素的提取工艺及最优实验条件的研究，选择回流提取法及超声波提取法进行比较，得出最优提取方案。

采用乙醇加热回流法、超声波提取法进行四因素三水平正交实验。

结果显示提取条件为浓度65%乙醇，提取两次，药材倍数为5—10倍，提取时间2小时；超声功率40W，温度控制在室温，料液比1:15，提取时间45min，采用75%的甲醇作为溶剂时，姜黄素提取率较高。

因此适宜的提取条件可提高姜黄素的提取量，简化实验操作，节省物料。

Abstract: This article studies the extraction technology of curcumin in curcuma and the optimal experimental conditions. The refluxing extraction method and ultrasonic extraction method are compared to get the optimal extracting solution. It adopts ethanol heating reflux method and ultrasonic extraction method for four factors three levels orthogonal experiment. Results show that the extraction conditions are: concentration 65% ethanol, twice extraction, medicinal herbs multiplesof 5 to 10 times, extracting time: 2 hours. 40W ultrasonic power, room temperature, solid-liquid ratio 1:15, extracting time: 45 min. When using 75% methanol as solvent, the curcumin extraction rate is higher. Therefore suitable extracting conditions can increase the extraction of curcumin, simplify the experimental operation and save material.关键词：姜黄；姜黄素；提取；正交试验Key words: turmeric；curcumin；extraction；orthogonal test 中图分类号：R284文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）20-0189-020引言姜黄（Cuicuma longa L.）为姜科姜黄属多年生草本植物，其主要成分为姜黄素，药用部位为其干燥根茎，性温、味苦、入心、肝、脾经。

生姜中姜黄素的提取工艺研究[摘要]运用超声波协同双水相的方法研究姜黄素的萃取条件。

通过单因素实验考查不同有机溶剂体积、无机盐的质量、固液比、超声波功率、超声波时间及提取温度对姜黄素提取的影响。

在单因素试验的基础上采用三因素三水平的响应面分析法，根据回归分析确定各工艺条件的影响因子，以上相提取率为响应值作响应面和等值线图。

结果表明，姜黄素萃取的最佳工艺条件为：固定液体加入量20 mL，固液比0.1:20、K2HPO4 6g、超声提取功率150 w、超声提取时间为30.2 min、乙醇体积9.86 mL、提取温度56.6℃，浸提1 h时，姜黄素的收率Yt为98.9%，有机相中提取率为0.054%。

对比乙醇- K2HPO4双水相提取率0.05%，收率为97.7%，提取率提高了8%；而直接用乙醇浸提，提取率为0.024%。

[关键词]姜黄素，超声波，双水相，响应面A Study on Extraction Process of Curcumin in GingerAbstract Using the method of ultrasonic synergy aqueous two-phase researches extraction conditions of curcumin. Through the single factor experiment examined different organic solvent volume, the quality of the inorganic salt, solid-liquid ratio, ultrasonic power, ultrasonic time and extraction temperature on the extraction effect of curcumin. On the basis of single factor experiment using three factors and three levels of response surface analysis, according to the regression analysis to determine the effects of process conditions factor, the top phase of extraction rate as response values for the response surface and contour map. The results showed that the optimum process conditions of curcumin extraction is: when the fixed liquid adding amount of 20 mL，ratio of solid to liquid0.1∶20, K2HPO4 6g, ultrasonic extraction power 150 w, ultrasonic extraction time 30.2 min, volume of 9.86 mL of ethanol, extraction temperature 56.6 ℃, extracting 1 h,Yt yield of curcumin was 98.9%, the organic phase of extraction rate 0.054%.Comparison ofK2HPO4 ethanol - aqueous two-phase extraction rate by 0.05%, the yield was 97.7%, extraction yield increased by 8%;and the direct use of ethanol extraction, extraction rate was 0.024%.Key Words curcumin, ultrasonic, aqueous two-phase, response surface前言生姜中姜黄素的提取工艺研究1 前言1.1 生姜与姜黄素生姜指姜属植物的块根茎,性温，其特有的“姜辣素”能刺激胃肠黏膜，使胃肠道充血，消化能力增强，能有效地治疗吃寒凉食物过多而引起的腹胀、腹痛、腹泻、呕吐等。

姜黄中姜黄素的提取工艺研究姜黄是一种常见的中药材，其主要成分是姜黄素。

姜黄素具有多种药理作用，例如抗炎、抗氧化、抗肿瘤等。

因此，姜黄素被广泛应用于医药、保健品和化妆品等领域。

姜黄素市场需求旺盛，因此姜黄中姜黄素的提取工艺的研究具有重要意义。

姜黄素的提取工艺姜黄素的提取工艺通常分为水提法和有机溶剂提取法两种。

水提法是将姜黄切成细末，用水提取姜黄素。

姜黄素在水中的溶解度不高，因此水提法的产率较低。

有机溶剂提取法通常使用乙醇、丙酮、氯仿或苯作为溶剂。

有机溶剂可以使姜黄素迅速溶解并获得较高的产率。

然而，有机溶剂提取法有副作用且对环境有害，因此需要采用环境友好的方法来提取姜黄素。

超声波辅助提取姜黄素近年来，超声波辅助提取法成为一种有效的环保姜黄素提取技术。

超声波辅助提取法是将姜黄粉末与水或有机溶剂混合，然后将混合物置于超声波浴中。

超声波能够破坏姜黄细胞壁，使姜黄素迅速溶解到溶剂中。

超声波还可以增加溶剂和姜黄素物料之间的接触面积，从而提高提取效率。

超声波辅助提取技术具有提取效率高、操作简便、环境友好等优点。

微波辅助提取姜黄素另一种现代姜黄素提取技术是微波辅助提取法。

微波辅助提取法是将姜黄粉末和溶剂置于微波反应器中，并在一定压力和温度下进行微波辅助提取。

微波可以改变物料分子的运动和振动，从而加速姜黄素的溶解速率。

微波辅助提取技术具有提取速度快、提取效率高等优点。

此外，微波辅助提取法还可以减少溶剂用量和二次污染的风险。

总结在姜黄中姜黄素的提取工艺研究中，水提法和有机溶剂提取法一直是主要方法。

然而，这些传统方法具有成本高、操作繁琐和对环境有害等缺点。

因此，超声波辅助提取法和微波辅助提取法成为了姜黄素提取的热门技术。

这两种技术具有提取效率高、操作简单、环保等优点。

在姜黄素市场需求日益增长的情况下，超声波辅助提取和微波辅助提取技术必将成为未来的发展方向。

影响姜黄中姜黄素因素的研究摘要以总姜黄素含量为考察指标，采用正交优化乙醇法提取姜黄中姜黄素，用分光光度法对姜黄素提取液总姜黄素含量进行检测。

考察了料液比、浸提时间、温度、乙醇浓度等因素对提取量的影响。

关键词姜黄素姜黄提取1.前言姜黄为姜科姜黄属植物姜黄的根茎。

姜黄素是从姜科植物姜黄中提取的一种色素，也存在其它姜科植物中。

姜黄素不仅是一种优良的天然食用色素，而且还具有十分广泛的药用价值，现发现姜黄素具有利胆、降血脂、抗病毒、抗炎、抗氧化、抗肿瘤、防止衰老和延年益寿的作用。

因此，研究姜黄中有效成分提取技术具有重要的现实意义。

提取工艺的方法有很多，但存在着操作过程复杂、pH 值对有效成份的影响大、不易控制和不宜工业化大生产等缺点。

2.实验目的研究以固液比、浸提时间、温度、乙醇浓度等因素对提取姜黄中总姜黄素的影响，确定正交试验考查范围，筛选出了优化工艺条件。

3.实验原理姜黄素为橙黄色结晶粉末，味稍苦。

不溶于水，溶于乙醇、丙二醇，易溶于冰醋酸和碱溶液，对光、热、铁离子敏感，耐光性、耐热性、耐铁离子性较差。

通过改变固液比、浸提时间、温度、乙醇浓度等因素,探究姜黄中总姜黄素主要由什么影响。

4.实验器材紫外可见分光光度计、1ml移液管、热恒温水浴锅、分析天平、离心机，50ml的容量瓶6个，250ml容量瓶一个，玻璃棒。

5、实验材料及试剂5. 1实验试剂及其配制30%的乙醇溶液：准确量取95%的无水乙醇15.8ml,加水定容至50ml.40%的乙醇溶液：准确量取95%的无水乙醇21.1ml,加水定容至50ml.50%的乙醇溶液：准确量取95%的无水乙醇26.3ml，加水定容至50ml.60%的乙醇溶液：准确量取95%的无水乙醇31.6ml,加水定容至50ml.70%的乙醇溶液：准确量取95%的无水乙醇184.21ml，加水定容至250ml75%的乙醇溶液：准确量取95%的无水乙醇39.5ml，加水定容至50ml80%的乙醇溶液：准确量取95%的无水乙醇42.1ml,加水定容至50ml5. 2实验材料及其处理把新鲜的姜黄洗净，烘干，粉碎，过40目筛，备用。

姜黄中提取姜黄色素一实验目的1. 了解姜黄色素的抗炎、抗氧化及抗肿瘤等作用2. 掌握姜黄色素的提取与精制方法二实验原理姜黄色素是传统药食两用植物姜黄（CurcumaLonga L.）根茎中的活性物质，姜黄色素相对于其他天然色素，由于具有稳定性好、着色力强、色泽鲜亮等特点，已广泛作为食品的着色剂而被人们广泛利用。

除作为食品着色剂外，姜黄色素另一特点是具有抗肿瘤活性。

日本京都大学的西野教授和美国新泽西州立大学癌症研究所（1997）共同报道了姜黄素的抗癌活性。

在癌症的促进期把姜黄素涂布于患癌皮肤的表面，发现它具有很强的抑制皮肤癌作用。

Rao等（1995）还以AOM诱导的白鼠大肠癌为模型实验，确证姜黄素具有很强预防大肠癌效果，而且还明确经口摄取姜黄素类化合物也具有很强的预防癌症效果。

姜黄素除了以上所述的生理功能之外，还具有抗炎症和抗氧化作用，抑制Leukotriene B 毒素形成作用等。

姜黄素类物质的抗癌活性，从根本上来说，也是抗氧化活性的表现。

因为癌症最主要是由人体内产生大量氧自由基引发的，而姜黄素类物质作为一种多酚类物质，本身就具有一定的戏服自由基作用，它通过消耗人体内产生的自由基，从而显出一定的抗癌作用。

研究人员还发现，姜黄素的诱导体具有非常强的抑制酪氨酸酶活性的能力。

该酶在酪氨酸合成黑色素中起着重要作用。

黑色素的过剩积蓄，是形成老年色斑的主要原因。

目前作为黄色色素之一的胡萝卜素系所具有的生理活性功能已为人们所共识。

而姜黄素的生理功能最近才引起人们的关注，然而不难发现，它具有许多生理活性作用特别是抗癌活性，是非常瞩目的。

有望广泛应用于预防癌症的保健食品当中，为姜黄色素的深度开发开辟了远大的前景。

目前，利用姜黄提取姜黄色素的方法有多种，虽然在工艺流程上各有特色，但都不外乎色素的粗提取与精制这两大步。

1. 常用的姜黄色素粗提取的方法有两种：①有机溶剂提取法：用相当于原料若干倍的乙醇等有机溶剂浸提经粉碎的姜黄原料，然后采用离心或过滤的方式分离提取液。

毕业设计（论文）题目：姜黄素的提取工艺研究教学院：化学与材料工程学院专业名称：化学工程与工艺（生物化工）学号：201040810132学生姓名：温小龙指导教师：刘颋老师2014年 5 月12 日摘要本次姜黄素提取的研究采用的是有机溶剂法和超声波辅助法。

有机溶剂用的是乙醇，利用乙醇从姜黄中提取姜黄素具有工业成本低、提取效率高的特点，研究得出乙醇提取姜黄素影响的主要因素有时间、浓度、料液比和温度。

超声波辅助法提取姜黄素具有操作简单，提取效率高等特点，研究得出影响提取率的因素有乙醇浓度、时间和功率。

在单因素实验基础上得出，乙醇浸提的浓度最佳为70%，温度为60℃，料液比为1:20；超声波辅助法的最佳功率为300W，时间为40min，乙醇浓度为80%。

关键词：姜黄素；乙醇浸提；超声波提取AbstractThe curcumin extract research uses organic solvent method and ultrasonic assisted anic solvent is ethanol. The use of ethanol extract of curcumin from turmeric has the characteristics of the industry of low cost, high extraction efficiency, the main factors that affected ethanol extraction of curcumin included concentration, the ratio of material to solvent and temperature.Ultrasonic assisted extraction of curcumin method has simple operation, high extraction efficiency etc. the research indicated that the factors affected extraction included ethanol concentration, time and power.On the basis of single factor experiment,the best concentration and temperature of ethanol extraction are 70% and 60℃,and the ratio of material to solvent is 1:20. The best power and time of ultrasonic assisted method are 300W and 60min ,and the ethanol concentration is 80%.Keywords: curcumin; ethanol extraction; ultrasonic assisted method to extraction目录摘要 (I)Abstract........................................................................................................ I I 1 绪论 (1)1.1 关于姜黄与姜黄素的简介 (1)1.1.1 姜黄 (1)1.1.2 姜黄素 (1)1.2 姜黄素的提取方法 (2)1.2.1 浸提法 (2)1.2.2 超声波提取法 (2)1.2.3 微波萃取法 (2)1.2.4 超临界流体萃取法 (3)1.2.5 渗漉法 (3)1.2.6 酶提取法 (3)1.3 姜黄素的测定方法 (3)1.3.1 高效液相色谱法 (4)1.3.2 分光光度法 (4)1.3.3 薄层扫描法 (4)1.3.4 库仑滴定法 (4)1.4 国内外对姜黄素提取的研究现状 (4)1.5 研究目的与意义 (6)2 实验研究 (7)2.1 姜黄素标准曲线的制作 (7)2.1.1 实验仪器 (7)2.1.2 实验药品 (7)2.1.3实验方法与步骤 (7)2.1.4 实验结论 (7)2.2 乙醇浸提姜黄素的研究 (9)2.2.1 实验仪器 (9)2.2.2 实验试剂 (9)2.2.3 实验原理 (10)2.2.4 实验方法与步骤 (10)2.2.5 影响因素研究 (10)2.3 超声波法提取姜黄素 (14)2.3.1 实验仪器 (14)2.3.2 实验试剂 (14)2.3.3 实验原理 (15)2.3.4 实验方法与步骤 (15)2.3.5 影响因素研究 (15)2.4 超声波法与乙醇浸提法比较 (19)2.4.1 实验方法与步骤 (19)2.4.1 实验结果 (19)3 实验总结 (19)3.1 乙醇法 (19)3.2 超声波法 (19)参考文献 (20)致谢 (22)1 绪论1.1 关于姜黄与姜黄素的简介1.1.1 姜黄姜黄为姜科植物姜黄的根茎，呈不规则卵圆形、圆柱形或纺锤形，常弯曲，表面深黄色，粗糙，有皱缩纹理和明显环节，并有圆形分枝痕及须根痕。

姜黄中的姜黄素提取工艺研究进展作者：杨柳来源：《农业科技与装备》2017年第05期摘要：在查阅、收集国内姜黄中姜黄素的提取工艺文献基础上，综述近几年姜黄素提取工艺研究进展，旨在为进一步开展姜黄相关研究提供参考。

关键词：姜黄素；提取工艺；姜黄；溶剂；超声中图分类号：R284.2 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2017）05-0089-02姜黄是姜科姜黄属植物姜黄的根茎，为一种药食两用天然植物，被称为21世纪的健康明星。

姜黄素是国内外食品行业允许使用的天然色素之一，具有很大的市场潜力。

现代研究表明，姜黄素是姜黄的主要成分，具有抑菌、抗病毒、抗氧化、保肝、利胆、降血脂等药理作用。

国内对姜黄中的姜黄素提取工艺进行大量研究，在查阅收集文献的基础上，综述近年来姜黄中姜黄素的提取工艺研究进展，旨在为相关研究提供理论参考。

1 姜黄中的姜黄素提取方法1.1 溶剂提取法用溶剂提取姜黄中的姜黄素是较为传统的提取工艺，常用的提取介质有乙醇、甲醇、碱水等，常用的提取方法有煎煮法和回流法。

回瑞华等采用回流法从姜黄中提取姜黄素，通过单因素试验和正交试验确定最佳提取条件为：以95%乙醇为提供剂，料液比1︰12，回流温度80 ℃，回流时间60 min，提取次数2次，姜黄素含量9.34 mg/g。

周美等采用正交试验对姜黄中姜黄素的醇提取工艺进行优化，考察乙醇浓度、溶剂用量、提取温度、提取时间对提取效果的影响，并采用高效液相色谱法比较各因素对姜黄素化合物含量的影响，结果表明：最佳工艺参数为乙醇浓度60%、乙醇用量20倍、回流2 h、提取温度90 ℃，此时姜黄素类化合物提取率3.56%。

高苏亚等采用乙醇加热回流和超声2种方法提取与分离姜黄素，用氯仿︰乙酸乙酯︰甲醇=38︰1︰1和75︰1︰1作为梯度洗脱剂，利用硅胶柱层析分离姜黄提取液，并用薄层法进行监测分离，结果表明，乙醇加热回流提取法的效果较佳，提取条件为浓度65%乙醇提取2次、固液比1︰10、提取2 h。

姜黄中姜黄素的正交提取工艺研究（1.天津太平洋制药有限公司，天津300385；2.天津市康瑞药业有限公司，天津300308）目的采用正交试验法，优选姜黄中姜黄素的最佳提取工艺。

方法以姜黄素为对照品，采用HPLC法进行测定，以提取液中姜黄素含量作为考查指标，通过单因素试验研究了乙醇浓度对提取效果的影响，利用正交试验法优化最佳提取工艺条件。

结果影响姜黄姜提取的主要因素是液料比与回流提取次数，正交试验结果表明最佳提取工艺参数为：液料比为1：8，90 %乙醇回流提取3次，提取2h/次。

在此实验条件下，姜黄姜黄素的提取率为1.36 %。

结论采用正交试验-回流提取工艺，能有效提高姜黄姜黄素的提取效率，具有良好的应用前景。

标签：提取；姜黄；姜黄素姜黄为姜科植物姜黄的根茎，姜黄的主要化学成分为姜黄素类和挥发油，此外还含有糖类、甾醇类及微量元素等。

其中姜黄素类是以醇溶性二苯基庚烃类化合物姜黄素、脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄素等 3 种组分的混合物，其结构式如下。

姜黄素是一种较理想的天然色素，也是姜黄发挥药理作用的主要成分。

有研究表明，姜黄素具有利胆、抗癌、抗炎、防止衰老和延年益寿等多方面药理作用[1]。

目前姜黄素提取常见的方法有碱水提取法和酶法等[2]，这些提取工艺中存在着操作过程复杂、不易控制和不宜工业化大生产等缺点。

笔者研究以提取时间、提取次数为因素，确定正交试验考查范围筛，选出优化工艺条件；该工艺具有高收率、操作简单，并避免了碱水提取法由于反应条件剧烈而造成色素的破坏以及酶提取法的复杂工艺，适合工业化大生产。

1 材料岛津LC-20 AT型高效液相色谱仪器（日本岛津公司），HH-2型数显恒温水浴锅（河南石予华仪器有限公司），FA 1004型万分之一分析天平（上海精科天平）。

姜黄药材购于河北安国药市，50℃干燥备用；其他试剂均为分析纯或色谱纯。

2 结果2.1色谱条件色谱柱Hypersil C18柱（4.6mm×200mm）；流动相：甲醇-水（冰醋酸5%）（72：28）；检测波长：425nm，柱温：40℃；流速：1.0mL·min-1；进样量：10μL。