无患子表面活性物及其复配体系的性质研究

川滇无患子提取物用于农药的生物活性研究
周露;谢文申;罗雁婕
【期刊名称】《植物保护》
【年(卷),期】2010(36)5
【摘要】本文研究了川滇无患子果实不同部位提取物对小菜蛾、甘蓝蚜的生物活性,以及川滇无患子果皮提取物与吡虫啉、阿维菌素复配后的混合物对甘蓝蚜、小
菜蛾的生物活性.研究结果表明:川滇无患子果皮提取物对小菜蛾幼虫有较好的致死率,而且对其化蛹和羽化也有较好的抑制作用;在对蚜虫致死作用上,川滇无患子果皮、果仁提取物对甘蓝蚜都有较好的生物活性.川滇无患子果皮提取物与吡虫啉复配后
能明显提高吡虫啉对甘蓝蚜的生物活性,但对提高阿维菌素对小菜蛾的生物活性不
明显.
【总页数】3页(P162-164)
【作者】周露;谢文申;罗雁婕
【作者单位】云南农业大学,昆明,650051;云南农业大学,昆明,650051;云南省农业
科学院,昆明,650205
【正文语种】中文
【中图分类】S482.39
【相关文献】
1.川滇无患子果皮中总皂苷的提取工艺及其生物活性初探 [J], 周露;谢文申;任洪涛;周斌
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3.无患子、木荷、广玉兰提取物组方复配及其抗稻瘟病体内、体外活性研究 [J], 杨小辉;彭玉萌;霍光华;李芳;龙昊知
4.无患子属植物的化学成分及生物活性研究进展 [J], 徐凯节;次旦扎西;丁立生
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阴离子与非离子的复配物在许多领域都有应用，如洗涤剂、化妆品、工业制革等。

这种复配物通常考虑的是其CMC和HLB值，以HLB值相接近为宜。

阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的复配物通常具有更好的应用效果例如，在皮革加脂剂的制备中，可以将硫酸醋化麻油(sulf2c2o)和磺化麻油(sulfon2c2o)分别与非离子表面活性剂eo29进行复配，通过测定复配体系的γ-cmc乳液粒径和乳液稳定性进行优化，并用于皮革加脂。

结果表明，这种复配体系可以提高加脂剂的耐盐性和耐酸性。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910340538.X(22)申请日 2019.04.25(71)申请人 国际竹藤中心地址 100102 北京市朝阳区望京阜通东大街8号(72)发明人 王进　马晓江　汤锋　戴子洋　(74)专利代理机构 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203代理人 张立改(51)Int.Cl.A01N 65/08(2009.01)A01N 43/16(2006.01)A01P 13/00(2006.01)(54)发明名称一种源于无患子果实的除草活性成分及其制备方法(57)摘要一种源于无患子果实的除草活性成分及其制备方法，属于植物源农药领域。

本发明是从无患子果实中发现了一种具有显著除草活性的皂苷成分,该除草活性皂苷是从无患子果实中提取，经大孔树脂AB -8和薄层色谱分离获得，在除草活性实验中，对供试植物的根长具有显著的抑制作用。

与现有技术相比，本发明的除草皂苷成分来源于植物材料，具有良好的环境相容性，安全高效，除草效果好等特点，可直接用作植物源除草剂的有效成分，或作为先导化合物进行结构修饰用于新型除草剂开发，应用前景广阔。

权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 110150326 A 2019.08.23C N 110150326A权　利　要　求　书1/1页CN 110150326 A1.一种源于无患子果实的除草活性成分，为三糖常春藤皂苷，即三糖常春藤皂苷作为除草活性成分的应用。

2.按照权利要求1所述的一种源于无患子果实的除草活性成分，其特征在于，三糖常春藤皂苷为在常春藤皂苷骨架上含有三个单糖。

3.按照权利要求2所述的一种源于无患子果实的除草活性成分，其特征在于，常春藤皂苷骨架上三个单糖的分子量选自：164和150。

4.按照权利要求3所述的一种源于无患子果实的除草活性成分，其特征在于，三个单糖的分子量为2个为150，一个164。

文章编号:1007-8924(2008)02-0085-04研究简报超滤法分离提纯无患子皂苷魏凤玉,解　辉,余锦城,吴　阳(合肥工业大学化学工程学院,合肥230009)摘　要:采用水提-超滤法分离提纯无患子皂苷.实验考察了絮凝剂的用量,超滤时温度、膜面流速、压力、超滤液p H 、膜截留分子量等对分离纯化效果的影响.结果表明在水提液中加入体积分数为2.0%的壳聚糖-醋酸絮凝剂时,预处理效果较好.正交实验表明,采用截留分子量为20K ～50K 的超滤膜,在温度25℃、膜面流速2.78×10-5m/s 、压力0.08MPa 的条件下,所得无患子总皂苷的纯度可达67.02%;而采用6K 超滤膜所得无患子皂苷的产品纯度可达72.42%.关键词:无患子皂苷;正交实验;水提;超滤中图分类号:TQ028.8 文献标识码:A 无患子(Sapindus Mukorossi G aertn ),俗称:油患子,肥珠子等.无患子果皮中所含的无患子皂苷具有很强的表面活性作用,孙洁如等[1]的研究表明无患子皂苷具有很低的cmc 和γcmc ,是一种理想的香波原料;无患子皂苷还具有多种生物活性,如抗肿瘤、降血压、抗真菌、杀精子等.Adriana 等[2]的研究表明无患子果实和叶的提取物能够明显降低小鼠胃酸的体积和浓度,从而具有治疗急性胃溃疡的潜力;Huang 等[3]研究发现皂苷含量为10mg/kg 对金苹果蜗牛的杀死率达70%～100%.近年来,超滤法已逐渐应用于中药有效成分的分离中,并取得了良好的效果.冯彪等[4]应用超滤法提取分离陈皮中的有效成分,研究表明超滤膜的孔径大小、药液浓度等对分离有效成分有较大影响;曹万新等[5]采用超滤膜法精制油茶皂甙,结果表明,经预滤、精滤、超滤后产品纯度可达80%左右.关于无患子总皂苷提取分离方面的研究报道较少.饶厚增等[6]采用乙醇提取-正丁醇萃取分离工艺得到了无患子皂苷及皂苷元晶体,但所需溶剂用量大、工艺复杂、产品纯度不高.本文采用水提-超滤法提取分离无患子皂苷,为无患子皂苷的工业化生产提供依据.1　实验原料与方法1.1　原料和仪器无患子果皮(产于安徽),壳聚糖(上海国药集团化学试剂有限公司),香兰素、次氯酸钠、冰醋酸等均为分析纯.聚砜中空纤维超滤膜(U PIS -503型,截留分子量20K ～50K;U EOS -503型,截留分子量6K )(天津膜天膜工程技术有限公司).1.2　工艺流程无患子果皮洗净、晾干、粉碎后,用水提取3次,合并水提液,加入壳聚糖絮凝剂除杂.将絮凝后的水提液超滤分离,渗透液在60℃下烘干得灰白色粉末即为产品.1.3　分析方法1.3.1　无患子总皂苷含量的测定(1)标准曲线的绘制以本实验室提取分离精制的无患子总皂苷为标准品.准确称量无患子总皂苷10.0mg ,置于10mL收稿日期:2006-09-28;修改稿收到日期:2006-12-28基金项目:合肥工业大学研究生创新基金项目(XS0631)作者简介:魏凤玉(1963-),女,江苏靖江人,硕士,副教授,从事化工传质与分离的研究.第28卷　第2期膜　科　学　与　技　术Vol.28　No.22008年4月MEMBRAN E SCIENCE AND TECHNOLO GY Apr.2008容量瓶中用甲醇定容.精密抽取此溶液1,2,3,4,5μL置于10mL的磨口试管中,热风挥干溶剂,而后将现配的5%的香草醛-冰醋酸溶液0.2mL和高氯酸0.8mL加入试管中,摇匀,60℃水浴加热15min,冰水浴中冷却3min,最后加入冰醋酸5mL,摇匀,用空白试剂作参比.用UV-250紫外可见分光光度计(日本岛津公司)在200～700nm 范围作全波段扫描,结果表明无患子总皂苷的最大吸收波长在390nm左右,故选择390nm作为测定波长.以吸光值A与浓度C进行线性回归,得回归方程为A=-0.0479+0.1077C,R=0.9989.(2)产品纯度测定准确称取样品,配制浓度约为1mg/mL的甲醇溶液,按照标准曲线制备的步骤测定样品的吸光值,从标准曲线上求其浓度,计算样品中总皂苷的含量.1.3.2　固含量、p H、黏度、浊度的测定固含量以每毫升溶液中所含的固体质量表示:固含量损失率=处理前固含量-处理后固含量处理前固含量×100%p H采用PHS-3C型精密p H计(上海精密科学仪器有限公司)测定;黏度采用NDJ-1型旋转黏度计(上海精密科学仪器公司)测定;浊度采用G DS -3C型散射光浊度计(无锡科达仪器厂)测定.2　结果与讨论2.1　超滤液的预处理无患子水提液中成分复杂,除含有皂苷外,还含有生物碱、氨基酸、蛋白质、黏液质、鞣质、糖等[7].一些大分子物质如蛋白质、多糖等在超滤过程中会沉积在膜表面,使膜的通量下降.因此,超滤前进行料液的预处理是十分必要的.传统的中药提取液预处理方法有调p H、醇沉、絮凝等.壳聚糖是一种天然阳离子型高分子絮凝剂,能使溶液中带负电荷的悬浮颗粒絮凝沉淀,而壳聚糖本身无毒、无味,不会造成二次污染[8].本实验采用壳聚糖-醋酸溶液(1g 壳聚糖溶于100mL0.5%醋酸水溶液中)作为絮凝剂,对水提液进行预处理,研究了絮凝剂的用量对分离效果的影响,实验结果如表1.当水提液中加入体积分数2.0%的壳聚糖-醋酸絮凝剂溶液时,絮凝后的产品纯度最高,且固含物的损失率最小.表1　絮凝剂用量的影响Table1　The effect of flocculant’s dosage on separation 絮凝剂加入量/%产品纯度/%固含物损失率/%1.031.1825.02.046.5916.72.943.4416.73.842.6919.42.2　超滤液pH对膜分离的影响溶液的p H影响药液中各成分的存在状态,如蛋白质在等电点附近时溶解度最低,易在膜表面发生吸附,从而影响超滤分离效果.现采用U PIS-503型超滤膜,调节絮凝后水提液的p H,在温度35℃、膜面流速2178×10-5m/s、压力0.06MPa 下进行超滤分离,实验结果如表2.表2　p H对超滤分离的影响Table2　The effect of p H on ultrafiltrate separation超滤前溶液p H渗透液固含量/(g・mL-1)渗透液p H固含物损失率/%产品纯度/%黏度×103/(Pa・s)浊度/N TU4.880.014 6.0357.664.05 1.25 3.07.000.0167.0751.565.35 1.25 1.28.520.0128.4163.658.85 1.33 1.9　注:絮凝后水提液p H4.88,浊度86.1N TU. 从上表可见,超滤分离对无患子水提液的澄清效果较好(超滤前溶液为红棕色,超滤后为淡黄色),固含物损失率较大.而水提液的p H对渗透液的固含量、黏度和浊度影响不大,但对所得产品的纯度影响较大.当无患子水提液p H从原始的4.88调至中性时,产品纯度变化不明显;当调为碱性时,产品纯度下降、分离效果变差,这可能是由于提取液中的蛋白质、多糖等生物大分子产生变性(如蛋白质在等电点时溶解度最低、会产生沉淀),或相互缔合产生新的化合物污染膜,而不利于无患子皂苷的超滤分离.2.3　超滤分离的正交实验一般影响超滤分离的因素有温度、膜面流速、操作压差、料液的酸度、膜性能等,实验采用20K～50 K超滤膜对超滤分离的因素进行优化,选取的正交因素水平见表3.正交实验中主要以膜通量、产品纯度作为考察超滤膜分离效果的参数,并以产品纯度　・86　・膜　科　学　与　技　术第28卷　为指标进行极差分析,结果见表4.表3　超滤分离的正交因素水平表Table3　Orthogonal factor’s level for ultrafiltrate separation 水平A温度/℃B膜面流速×105/(m・s-1)C压力/MPa 125 1.850.04 230 2.310.06 335 2.780.08表4　超滤分离的正交实验结果Table4　Orthogonal experimental results ofultrafiltrate separation序号A温度/℃B膜面流速/(m・s-1)C压力/MPa膜通量/(mL・min-1)产品纯度/%1A1B1C122.658.112A1B2C277.662.013A1B3C3106.567.024A2B1C277.157.555A2B2C387.463.316A2B3C162.460.527A3B1C383.459.038A3B2C164.159.599A3B3C2128.664.05K1187.14174.69178.22K2181.38184.91183.61K3182.67191.59189.36极差 5.7616.9011.14注:超滤前料液的固含量0.033g/mL,产品纯度36.01%, p H4.88.由极差分析结果可知各因素对超滤分离影响的顺序为:膜面流速>压力>温度,即膜面流速为影响超滤分离的主要因素,而温度的影响较小;实验得出的最优工艺条件是A1B3C3,即温度25℃、膜面流速2.78×10-5m/s、压力0.08MPa.2.4　膜截留分子量的影响无患子皂苷的分子量低于1K,理论上选取截留分子量6K膜的分离效果应好于20K～50K的膜.为此,在温度25℃、膜面流速3.70×10-5m/s、压力0.08MPa的条件下进行膜分离实验,并将超滤后的膜用1%NaOH溶液洗脱,将洗脱液脱除溶剂,考查膜对无患子皂苷的吸附情况.从表5可见,6K超滤膜所得产品纯度远高于20K～50K超滤膜,且无患子皂苷主要在渗透液中浓缩.超滤回流液的产品纯度相对原药液有所提高,这是因为部分小分子杂质进入渗透液,部分黏度大的杂质吸附在膜表面,使回流液也实现一定程度的表5　膜截留分子量对超滤分离效果的影响Table5　The effect of membrane interce pting molecularweight on ultrafiltration separation截留分子量6K20K～50K渗透液回流液膜吸附液渗透液回流液膜吸附液产品纯度/%72.4232.1253.4140.17固含物损失率/%70.0-10.060.0-12.5产品在各料液的比率/%73.9524.85 1.1960.2835.17 4.56注:超滤前料液的固含量0.040g/mL,产品纯度24.92%, p H4.78.富集;另外,超滤回流液的固含物损失率为负值(即固含量升高),这是由于在外压作用下,水和溶液中的小分子溶质穿过超滤膜进入渗透液,大分子的溶质和杂质被膜截留在回流液中,故回流液中固含量相对于原料液增加.从表5还可以看出,还有极少量的无患子皂苷被吸附在聚砜纤维膜表面和孔隙内,因而使膜通量降低,渗透液中产品得率降低< 100%.此外,超滤膜的分离效果随着原料液中有效成分的浓度升高而提高,所以在相近的操作条件下,此次20K～50K膜的分离效果低于正交实验结果.2.5　膜分离与传统分离方法的比较将无患子皂苷水提液,分别采用超滤膜分离、醇沉和正丁醇萃取三种方法进行分离.水提醇沉时控制混和溶液中乙醇体积百分数为75%,萃取时正丁醇与水提液按体积比为1∶1.实验结果见表6.表6　超滤膜分离与传统分离方法的比较Table6　The comparison between ultrafiltrationseparation and traditional separation分离方法水提醇沉正丁醇萃取6K渗透液20K～50K渗透液产品纯度/%51.0547.5672.4253.41固含物损失率/%72.555.070.060.0注:超滤前料液的固含量0.040g/mL,产品纯度24.92%, p H4.78.从表6可见,水提醇沉和正丁醇萃取分离效果均较超滤膜分离效果差,产品纯度低.即与传统的醇沉和正丁醇萃取分离工艺相比,超滤膜分离具有产品纯度高、操作简单、生产周期短、溶剂消耗量低等特点,比较适合于天然产物中有效成分的分离浓缩. 3　结论1)在无患子水提液中加入体积分数为2.0%的　第2期魏凤玉等:超滤法分离提纯无患子皂苷・87　・　壳聚糖-醋酸絮凝剂时,除杂效果较好.2)水提液的p H 对渗透液的固含量、黏度、p H 和浊度影响不大,但对所得产品的纯度影响较大.当无患子水提液的p H 中性时,超滤分离效果较好.3)20K ～50K 超滤膜正交实验表明,各因素影响超滤分离的大小顺序为:膜面流速>压力>温度;最优超滤分离条件是:温度25℃,膜面流速2178×10-5m/s ,压力0.08MPa ,所得无患子总皂苷的纯度为67.02%.4)与20K ～50K 超滤膜相比,6K 超滤膜对无患子皂苷的富集程度更高,产品纯度可达72142%.5)与水提醇沉和正丁醇萃取等传统分离方法相比,超滤膜具有分离效率高、操作简单等优点.参考文献[1]孙洁如,陈孔常,周鸣方,等.无患子表面活性物及其复配体系的性质研究[J ].日用化学工业,2002,32(4):16-18.[2]Adriana L A ,Jayme A A S ,Elfriede M B.Antiulcer activ 2ity of Sapindus saponaria L in the rat [J ].Journal of Ethnopharmacology ,2002,82:41-44.[3]Huang H C ,Liao S C ,Chang F R ,et al .Molluscicidalsaponins from sapindus mukorossi ,inhibitory agents of golden snails ,pomacea canaliculata[J ].Agric Food Chem.2003,51(17):4916-4919.[4]冯　彪,赖小平,周　华.应用超滤法提取分离陈皮中有效成分的研究[J ].中成药,2005,27(7):823-824.[5]曹万新,武丽荣,史宣明,等.超滤膜法提取精制油茶皂甙的研究[J ].中国油脂,2002,27(3):55-57.[6]饶厚曾,郭隆华.无患子皂苷提取工艺研究[J ].江西科学,2002,20(1):55-58.[7]俞加林.中草药所含主要成分相对分子量测定[J ].中草药,1989,12(5):44-46.[8]刘秉涛,张　焱,王海荣.壳聚糖对含蛋白废水的絮凝与回收[J ].华北水利水电学院学报,2005,26(4):69-71.Separation and purif ication of supindus -saponin by ultraf iltrationW EI Fengyu ,X I E Hui ,Y U Ji ncheng ,W U Y ang(School of Chemical Engineering ,Hefei University of Technology ,Hefei 230009,China )Abstract :The combination of water -extraction and ultrafiltration was adopted to separate and purify supindus -saponin.The effects of the flocculant ’s dosage ,temperature ,the cross -flow velocity ,pressure ,p H of feedsolution and the molecular weight cut off (MWCO )of the membrane on separation of supindus -saponin were researched.The optimum volume ratio of chitosan -acetic acid solution to extraction aqueous solution was 2.0%for the pretreatment.The results of orthogonal experiments indicated that under the condition of 25℃,the cross -flow velocity 2.78×10-5m/s ,0.08MPa ,the 67.02%content of saponin -supindus was obtained with MWCO 20K ～50K membrane.The 72.48%content of saponin -supindus was obtained with MWCO 6K membrane.K ey w ords :supindus -saponin ;orthogonal -experiment ;water -extraction ;ultrafiltration欢迎投稿欢迎订阅欢迎刊登广告　・88　・膜　科　学　与　技　术第28卷　。

一、复配表面活性剂的增效作用当表面活性剂溶液中含有同系物或添加另一种表面活性剂或其他有机物，无机电介质后，溶液的物理化学或表面特性将发生明显的变化，并将改变其应用性能。

通常对表面活性剂是由不同的亲水基团与憎水基团组合而成，常采用亲水—亲油平衡值（HLB）来表示表面活性剂分子中这两种不同极性基团的相互平衡程度，对非离子表面活性剂还采用浊点来表示亲水性大小，HLB值愈大，浊点愈高，表面活性剂的亲水性愈好。

另外，常把临界胶束浓度（CMC）作为表面活性剂形成胶束的最低浓度；同时以临界胶束浓度的倒数（1/CMC）表示降低表面张力的效率，临界胶束浓度愈低，则效率愈高。

此外，还将表面活性剂在临界胶束浓度时的表面张力δcmc可作为表征表面活性剂表面特性的量度。

1、非—非离子表面活性剂复配后的表面特性不同结构非离子表面活性剂复配后的表面特性：非—非离子表面活性剂复配后，浊点，CMC和δcmc 均介于两组分之间。

由此可见，非—非离子表面活性剂复配后形成的胶团可视为理想胶团，所形成的混合液可作为同系物混合物，它们是一类具有相同结构的极性基或非极性基组成，仅仅在链长有一些差别，故而它们的物理化学性质或表面特性处于各表面活性剂之间，但不是简单平均值。

而且还表明非—非离子表面活性剂混合体系中，CMC值较低的表面活性较高的组分（如AEO—9，MSE）容易在混合液中形成胶团；反之，CMC值较高的表面活性较低的表面活性剂（如AEP—13等）则不易形成胶团。

反胶团是指表面活性剂溶解在有机溶剂中，当其浓度超过CMC （临界胶束浓度）后，形成亲水极性头朝内，疏水链朝外的液体颗粒结构。

反胶团内核可增溶水分子，形成水核，颗粒直径小于100 nm时，称为反胶团，颗粒直径介于100~2 000 nm时，称为W/O 型微乳液。

反胶团或微乳液体系一般由表面活性剂，助表面活性剂，有机溶剂和H 2 O 四部分组成。

它是一个热力学稳定体系，其水核相当于一个“微型反应器”，这个“微型反应器”具有很大的界面，在其中可以增溶各种不同的化合物，是非常好的化学反应介质。