白藜芦醇的提取工艺

白藜芦醇的提取工艺专业:化学工程与技术学号:001220班级:生研1004班姓名:刘珊珊摘要:从虎杖等植物中提取的白藜芦醇具有抗肿瘤、抗炎、抗菌、保护肝脏、保护心血管等功能，鉴于白藜芦醇的多种重要的应用价值，本文综述了白藜芦醇的提取措施，其中包括有机溶剂提取法、超声波及微波辅助萃取法等。通过对多种措施的综合比较，找出了最佳优化条件。关键词：白藜芦醇；提取；正交试验1.1白藜芦醇的理化性质白藜芦醇分子式是C14H12O3，相对分子质量为228.25，化学名称为3，4，5’—三羟基—1，2—二苯乙烯，是一种蒽醌萜类化合物，熔点为256~257℃。它重要存在于葡萄、虎杖、花生、朝鲜槐等植物中，尤其在种皮中含量较高[1]。白藜芦醇易溶于甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、氯仿等有机溶剂中。其存在形式重要有四种，分别是顺式-白藜芦醇、反式-白藜芦醇、反式-白藜芦醇糖苷及顺式-白藜芦醇糖苷，但只有反式异构体具有生物活性[2]。图1反式白藜芦醇的构造式白藜芦醇是一种天然的抗氧化剂，可减少血液粘稠度，克制血小板凝结和血管舒张，保持血液畅通，可防止癌症的发生及发展，具有抗动脉粥样硬化和冠心病，缺血性心脏病，高血脂的防治作用。克制肿瘤的作用还具有雌激素样作用，可用于治疗乳腺癌等疾病。它既是肿瘤疾病的化学防止剂，也是对减少血小板汇集，防止、治疗动脉粥样硬化，心脑血管疾病的化学防止剂。20世纪90年代，我国科技工作者对白藜芦醇的研究不停深入，并揭示其药理作用：克制血小板非正常凝聚，防止心肌硬塞、脑栓塞，对缺氧心脏有保护作用，对烧伤或失血性休克引起的心输出量下降有效恢复，并可以扩张动脉血管及改善微循环。1.2白藜芦醇的提取措施1.2.1溶剂提取法溶剂法是国内外最广泛应用的提取措施。常用溶剂重要有水、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚等。溶剂法对设备规定简朴，产品得率较高，但缺陷是成本高，杂质含量也高。常见报道的溶剂法有三种：浸提法、渗漉法、回流法[3]。浸提法对温度规定不高，但费时较长，效率不高；渗漉法由于保持一定的浓度差，因此提取率较高，浸液杂质较少，但费时较长，溶剂用量大，操作麻烦；回流法较前两种措施效率高，速度快，但轻易对受热敏感的原料导致破坏，因此根据不一样的原料应采用不一样的提取措施。1.2.2碱性水或碱性稀醇提取法白藜芦醇具有弱酸性，在碱性条件下酚羟基可以被转变成盐而使水溶性明显增长。碱提取法的原理是运用白藜芦醇这一性质，使其在一定条件下和某些无机碱、碱性盐形成酚盐而从体系里溶解出来；再通过调整溶液pH值的措施使之沉淀而得以分离，从而富集提取白藜芦醇。常用的碱性溶液为NaOH、KOH、Na2CO3、NaHCO3。1.2.3超声波提取法超声技术对中药有效成分提取分离有许多长处，如提高提取率、缩短提取时间、需求温度低等。超声波提取是一种物理破碎过程，对媒质重要产生独特的机械振动作用和空化作用，用超声波辅助提取白藜芦醇，有助于保持较高的白藜芦醇的相对含量[4]。超声波提取的工艺流程：样品处理→加入适量的提取试剂→热水浸提→超声波提取→离心分离样液→浓缩过滤→固相萃取，富集白藜芦醇→提取物样品[5]。1.2.4酶解法近年来文献对白藜芦醇的提取工艺报道较多，但白藜芦醇的提取率和提取物中白藜芦醇的含量较低，生产成本高。假如直接提取，白藜芦醇苷不易转化为白藜芦醇；另一方面白藜芦醇包裹在细胞壁内，若直接用有机溶剂提取，白藜芦醇难以溶出，酶解作用可以使细胞壁疏松、破裂，减小传质阻力，加速有效成分的释放，从而提高提取率，提高原料的运用价值，成为天然产物提取的新兴技术。有文献报道采用纤维素酶酶解提取法较直接提取法的效果好，可使白藜芦醇的提取率从0.5%上升到0.82%[6-8]。1.2.5微波辅助萃取法微波辅助萃取是指运用微波能强化溶剂萃取效率，即运用微波加热来加速溶剂对固体样品中目的萃取物的萃取过程。从1986年起，微波技术开始应用于有机分析中的样品预处理，微波辅助萃取具有迅速、高效、省溶剂、环境友好等长处，同步可提高收率和提取物的纯度[9]。微波提取工艺流程：样品处理→加入适量的提取试剂→热水浸提→微波辅助提取→离心分离样液→浓缩过滤→固相萃取，富集白藜芦醇→提取物样品。1.2.6超临界萃取法当一种物质处在其临界温度和临界压力以上的状态下，成为既非液体也非气体的单一相，称为超临界流体。超临界流体的性质介于液相和气相之间，体现出液体与气体的长处，即其密度大，靠近于液体；黏度小，扩散系数大，靠近于气体，因而具有良好的溶解特点、传递性和化学反应特性。物体在超临界流体中的溶解度，随压力和温度的变化而有明显变化，尤其是在临界点附近的区域内，温度和压力的微小变化，都能引起流体密度和黏度的极大变化，从而引起溶解能力很大变化。1.3白藜芦醇提取的优化条件由文献查得，提取白藜芦醇的工艺措施有诸多种，但某些提取工艺的提取率和纯度都不很高，下表则列举了几种措施的最优条件。提取措施提取剂料液比pH值温度提取时间体积分数80%乙醇-丙酮（体积比1:1）1:2075℃6h溶剂提取法体积分数80%乙醇1:10820℃24h体积分数50%乙醇1:1370℃4h碱性水提取法PH值为10氢氧化钠溶液用盐酸调pH为3100℃1h超声波提取法体积分数80%乙醇-丙酮（体积比1:1）1:10630℃50min1.3.1酶解法提取工艺的条件在这几种提取工艺中，酶解法的提取率相对较高，在此深入讨论一下酶解法的工艺条件。1.3.1.1温度对酶解的影响称取适量的样品粉末，加入适量水，酶，在pH=5，30、35、40、45、50、55℃下酶解36h。得到图2，从图中可看出，当酶解温度为40℃时，提取率是最高的。图2酶解温度对提取率的影响1.3.1.2时间对酶解的影响称取适量的样品粉末，加入适量水，酶，在pH=5，在40℃下酶解6、12、24、36、48、72h,得到图3，图中显示当提取时间为36h时，提取率的最高的。图3酶解时间对提取率的影响1.3.1.3酶用量对酶解的影响称取适量样品，加入适量水，分别用0.2%、0.3%、0.5%、1%、1.5%、2%的复合酶，在pH=5，40℃下酶解36h。得到图4，复合酶用量对提取率的影响。在酶用量为0.5%的条件下，其提取率是最高的。图4复合酶用量对提取率的影响1.3.1.4对酶解法进行正交试验正交试验设计：选用酶解温度、酶解时间、复合酶用量3个原因，每个原因3个水平，根据(33)正交表进行试验，其原因水平见下表。正交试验成果见下表，通过上述单原因试验与正交试验确定的较优酶解工艺条件一致，即复合酶用量5.0‰，40℃，酶解36h。试验次数提取率（%）11.7121.731.71通过了三次的平行试验，提取率基本是维持不动的，因此该措施具有可行性。跟直接提取（提取率为0.54%）措施相比，提取率提高了较多。1.3.2微波辅助提取工艺条件1.3.2.1单原因试验分别对不一样的微波辐射功率(160，320，480，640，800W)、辐射时间(120，150，180，210，240s)、料液比(1：5，1：10，1：15，1：20，1：25)，以及乙醇体积分数(50％，60％，70％，80％，95％)等影响白藜芦醇得率的原因进行单原因试验，得到下列成果[9]。不一样提取剂对白藜芦醇的提取效果不一样，并且差异较大。不一样溶剂提取白藜芦醇的得率大小依次为丙酮、甲醇、乙醇、乙酸乙酯。考虑到产品的安全性和成本问题，选择乙醇为提取剂。在微波功率640W，料液比1：15，乙醇体积分数70％的条件下，确定合适的提取时间。可以看出提取时间为180s的时候，得率最大。在提取时间210s，料液比1：15，乙醇体积分数为70％的条件下，确定合适的微波功率640W。在提取时间210s，微波功率640W，乙醇体积分数为70％的条件下，确定合适的料液比（1:15）。在提取时间210s，微波功率640W，料液比1:15的条件下，确定合适的乙醇体积分数(80%)。1.3.2.2正交试验在上述单原因试验的基础上采用(34)正交试验，以吸光度为考察指标，确定微波辅助提取白藜芦醇的最佳工艺条件。微波辅助提取白藜芦醇的最佳工艺参数为A3B1C3D2，即提取时间为210s，微波功率480W，料液比为1：20，乙醇体积分数为70％。跟其他措施相比，微波辅助萃取法得率较高。1.3.3小结从文献查得，白藜芦醇的提取措施大体有六种，分别是溶剂提取法、碱性水或碱性稀醇提取法、超声波提取法、酶解法、微波辅助萃取法及超临界萃取法。其中得率较高的为微波萃取法和酶解法，由于超临界萃取法的文献较少，故不参与讨论。1.4参照文献[1]毕海丹.白藜芦醇提取及分离纯化技术的研究进展[J].食品工程.,1(3):15-19.[2]李清清,孙忠思,李秉超.土茯苓中白藜芦醇提取工艺的研究[J].现代农业科技.,9(1):13-14[3]胡芳，杨柳等.花生中白藜芦醇提取条件[J]贵州大学学报.,26(5)53-55.[4]郑晓林,郑可利等.超声波法提取白藜芦醇工艺研究[J].应用技术.,8(2):284-285.[5]林轶.超声波法提取葡萄皮中的白藜芦醇[J].安徽农学通报.,14(23)77-79.[6]陈华国,周欣等.酶解法提取虎杖中的白藜芦醇[J]贵州师范大学学报.,28(2):104-106.[7]言洁.复合酶酶解法提取虎杖中白藜芦醇[J].广州医药.,41(3):66-69.[8]冯涛，王月.葡萄籽白藜芦醇提取工艺的研究[J].食品工业.,24(1):39-41.[9]周焕霞,秦杰,文连奎.微波辅助提取花生红衣中自藜芦醇工艺的研究[J].农产品加工.,2(8):26-29.[10]TameshiaS.Ballard.O