杜仲叶中绿原酸醇提法的工艺研究论文

杜仲叶中绿原酸醇提法的工艺研究摘要：研究以乙醇为溶剂提取杜仲叶中绿原酸的最佳工艺条件。通过单因素实验研究各因素对提取率的影响，应用正交实验优化工艺条件。乙醇提取杜仲叶绿原酸最佳工艺条件为：乙醇浓度为60％，浸提温度为60℃，时间为2.5h，物料比1：12。在最佳条件下，绿原酸提取率为2.434％。关键词：绿原酸；提取；杜仲叶；乙醇1.引言杜仲(EucommiaulmoidesOily．)为杜仲科(Eucom．miaceae)杜仲属植物，含有较高的绿原酸。绿原酸(chlorogenicacid)，又名3一咖啡酰奎尼酸(3一cafeoy—图表1quinicacid)，是植物在有氧吸过程中经磷酸戊糖途径(HMS)的中问产物合成的一种苯丙素类物质,其结构式如图1。绿原酸是一种具有广泛生理活性和药理活性的物质，具有利胆、抗菌、降压、增加白血球及兴奋中枢神经系统、抗肿瘤、降脂、清除自由基等多种药理作用，对消化系统、血液系统和生殖系统疾病均有显著疗效[1]。此研究以乙醇、甲醇为溶剂来提取杜仲叶中的绿原酸，采用紫外可见分光光度法检测其含量，为杜仲叶中绿原酸的提取工艺产业化奠定一定的基础，为杜仲叶的开发利用开辟新的途径。2.仪器与材料DF一101S型集热式恒温加热磁力搅拌器(巩义市予华仪器有限责任公司)；SHZ—III型循环水真空泵(上海亚荣生化仪器厂)；SIGMAI一15K台式离心机(德国SIGMA)；UV一2550紫外可见分光光度计(日本岛津公司)；无水乙醇(分析纯，重庆川东化工有限公司)；甲醇(分析纯，天津市大茂化学试剂厂)；绿原酸标准品(宝鸡市贝斯特植物原料厂)；供试材料杜仲叶采自贵州遵义地区，经烘箱低温干燥。3.方法3.1杜仲叶中绿原酸含量的测定采用紫外分光光度法。[2]3.1.1波长的选择精密称取绿原酸标准品5mg，用0.2mol/L的盐酸溶液溶解并定容至50ml的棕色容量瓶中，混匀。于500～200nm范围内扫描，以0.2mol/L的盐酸溶液作参比，由图2可以看出，绿原酸在324nm处有最大吸收峰，在217nm处也有峰出现，考虑到紫外分光光度及检测系统在217nm附近的灵敏度不高，故选择在324nm波长处测量绿原酸的吸光度。3.1.2标准曲线的绘制准确吸取绿原酸标准品适量，用0.2mol/L的盐酸溶液稀释成每江苏技术师范学院化学与环境工程学院1毫升含绿原酸2，4，6，8，10，12，14，16，18mg的标准溶液，以0.2mol/L的盐酸溶液作参比，在324nm处测定其吸收值，以样品的浓度C(μg/ml)为横坐标，吸光度A为纵坐标，绘制A-C标准曲线(图3)。3.2提取单因素实验准确称取5g干燥(50℃)的杜仲叶粉(20目)，置于250ml平底烧瓶中，采用不同的实验方法设计进行提取。改变提取条件以确定提取因素变化范围以及各因素的较佳值。每次提取液离心过滤，真空蒸发去除溶剂后，用0.2mol/L的盐酸溶液定容至100ml，测定绿原酸的含量，并折算为每100g干叶中的提取率。3.3正交实验设计在提取单因素实验[3]的基础上，采用正交实验优化工艺条件。以乙醇浓度、浸提温度、浸提时间、料液比4个因素作为考察对象，每个因素选用3个水平。选用表2，安排实验优化工艺条件。4结果与分析4.1最大吸收波长的确定如图2所示。图表24.2标准曲线和回归方程回归方程为：A=0.05221C+0.01785R=0.9989因此绿原酸的提取率的计算公式如下：绿原酸提取率(％)=错误!未找到引用源。×100n——提取液中绿原酸的浓度(g/ml)；错误!未找到引用源。——提取液的体积(ml)；m——杜仲叶的质量(g)班级：09应化2Z学号：09331216姓名：***24.3浓度对提取率的影响在提取温度40℃，料液比1：12，提取时间2h，乙醇、甲醇浓度对绿原酸提取率的影响见图3。由图4可以看出，当乙醇浓度低于60％时，随着浓度的增加，绿原酸的提取率升高，在浓度为60％时其提取率最高。随后，提取率随乙醇的浓度的升高而降低。而甲醇在40％时提取率最高，随着浓度的升高提取率逐渐降低。4.4料液比对提取率的影响图表3图表4如图4所示，随着溶剂量的增加，乙醇、甲醇的浸提效果都随之增高。乙醇与杜仲叶的比例为1：12时，提取率到达最大值。而甲醇与杜仲叶的比例为1：14时有最大值，随后逐渐下降，因此两溶剂的最佳料液比分别采用1：12和1：14。若料液比再过大则会给后续浓缩工序造成困难，且成本增大。4.5pH对提取效果的影响在固定料液比1：12，提取温度40℃，提取时间2h的情况下，用不同pH、浓度为40％的甲醇、乙醇提取，pH对提取效果的影响见图5。图表54.6温度对提取效果的影响图6给出了不同温度对绿原酸提取率的影响，可以看出甲醇在40℃有最大提取率，随着温度的升高提取率逐渐下降；而乙醇提取时，其提取率随着温度的升高而增大，在6O℃时达到最高，随后又成下降趋势[4]。因此，可以选定甲醇、乙醇的提取温度分别在4O℃、6O℃为宜。图表6江苏技术师范学院化学与环境工程学院34.7提取时间对提取效果的影响时间是整个生产工艺过程中一个重要的影响因素，图7给出了甲醇、乙醇的回流时间对提取率的影响(提取温度40℃，溶剂浓度为40％，料液比1：12)。乙醇浸提时在时间为2h时有最大值，而甲醇作为浸提剂时，时间对提取率的影响不显著，因此，考虑到实际因素，确定提取时间2h为最佳。综上所述，就甲醇、乙醇作为提取溶剂，在各单因素的提取条件下所得的提取率来看，乙醇比甲醇的提取率高，考虑到甲醇有毒性，此实验就仅对乙醇作为提取溶剂来设计正交试验，考察其最佳的提取工艺条件[5]。图表74.8乙醇溶液提取绿原酸工艺条件的优化[6]为探索最佳提取条件，前面通过单因素对杜仲叶中提取绿原酸所需的pH进行了比较分析，发现pH对绿原酸有一定的影响，其中在pH为4时提取率最大，在此基础上，笔者对其他4个因素分别取3个水平，采用错误!未找到引用源。(错误!未找到引用源。)正交实验设计进行优化，各因素和水平如表1。正交实验方案和结果见表2表格1影响绿原酸提取率的因素及水平数水平A温度B乙醇浓度C时间D料液比150501.51：10260602.01：12370702.51：14表格2绿原酸提取正交实验表实验序号A温度B乙醇浓度C时间D料液比提取率111111.325212221.587313331.501421231.632522311.798623121.746731321.650832131.700933211.544K11.4711.5361.5901.559K21.7251.6591.5911.661K31.6351.6001.6501.611R0.2540.1590.0600.102班级：09应化2Z学号：09331216姓名：***4对正交实验有关数据作极差分析，各因素对绿原酸提取率的影响程度依次为ABDC。在4个影响因素中，温度、乙醇浓度对提取率影响较大，其次是料液比，影响最小的是浸提时间。比较A因素的错误!未找到引用源。和错误!未找到引用源。，得错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。。，表明2水平较好；比较B因素的错误!未找到引用源。和错误!未找到引用源。，得错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。。，表明2水平较好；比较C因素的错误!未找到引用源。和错误!未找到引用源。，得错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。，表明3水平较好；比较D因素的错误!未找到引用源。和错误!未找到引用源。，得错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。。表明2水平较好；综上所述，以绿原酸提取率为考察指标，四个因素的最优水平组合是错误!未找到引用源。，即浸提温度为60℃，乙醇浓度为60％，时间为2.5h，物料比1：12。4.9．最佳条件下的验证实验称取100g干燥粉碎的杜仲叶装入2000ml烧瓶中，在最佳提取条件下浸提，重复实验3次取平均值，其提取率达到了2.434％。5．结论采用乙醇为溶剂提取绿原酸，在提取过程中发现，乙醇作为浸提剂其提取液的色泽随着温度、乙醇浓度的升高而加深，因为醇溶性蛋白质、黏液、树脂、鞣质、色素、油脂等杂质析出量在逐渐增大，所以在提取时温度和溶剂浓度是主要的影响因素。单因素实验和正交实验分析研究表明，提取杜仲叶绿原酸的最佳工艺条件：浸提温度为60℃，乙醇浓度为60％，时间为2.5h，物料比1：12。通过在最佳条件下的验证实验表明，绿原酸的提取率为2.434％。参考文献：[1]高锦明，张鞍灵，张康健．绿原酸分布、提取与生物活性研究综述[J]．西北林学院学报，1999，14(2)：73[2]张伟农，刘大川，胡小泓．葵花籽仁中提取绿原酸的研究[J]．中国油脂，2002，27(2)：76．[3]]Hai—TaoLuetal，Applicationofpreparativehigh—speedC,OUlloter—counterchromatographyforseparationofchlorogenicacidfromFlosLoncease[J]．JournalofChromatographyA，2004，1026：l85．[4]Chin—LongKyetal，Comparisonoffivepurificationme~odsforehlorogenicacidingreencofeebeans(Coffeasp．)[J]．J．Agric．Chcm,1997，45：786．[5]OhnishiM，eta1．Inhibitoryefectsofchlorogenicacidsonlinoleicacidperoxidationandhaemolysis[J]．Phytochemistry,1994，36(3)：579．[6]1wahashiH，eta1．Inhibitionbychlorogenicacidofha~matin-catalysedretinoicacid5,6一江苏技术师范学院化学与环境工程学院5epoxidatin．Bioehem[J]．BiochemicalJourhal，1986，239：641．