正交法优化姜黄中姜黄素提取工艺研究.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：正交法优化姜黄中姜黄素提取工艺研究李扬，张丽，黄力，刘怀金，阎建辉(湖南理工学院，化学化工系，湖南岳阳414006）摘要：通过单因素实验和正交实验相结合的方法对乙醇提取姜黄中姜黄素的工艺条件进行了研究，以提取物中姜黄素的含量为考察指标，筛选出乙醇提取姜黄素的优化工艺条件为：加10倍量75%乙醇，提取2次，每次提取3ｈ，该工艺条件提取姜黄素含量最高达4.91%。关键词：姜黄素；正交实验；提取中图分类号：文献标识码：A文章编号：StudyontheProcessforExtractionofCurcumaLongaL．byOrthogonalDesignedMethodLIYang，ZHANGLi*，HUANGLi，YANJian-hui（DepartmentofChemistryandChemicalEngineering，HunanInstituteofScienceandTechnology，Yueyang414006，China)Abstract：TooptimizettheextractionprocessofethanolforcurcumininCurcumalongaL.,thepreparationprocessofcurcumalongaL.wasstudiedbysinglefactorleveltestandorthogonaltests．Withtheyieldofcurcuminsastheoptimumindex,theoptimalbestextractionconditionsforcurcuminwastobeinastatewithtentimesof75%ethanolextractingfor3handtwotimesinall.Theextractivecontentofcurcumininthisprocessishighby4.91%．Keywords:curcumin；orthogonaldesign；extraction1前言姜黄(Curcumin)为姜科植物姜黄(CurcumalongaL.)的根茎，姜黄的主要化学成分为姜黄素类和挥发油，此外尚含有糖类、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三种组分的混合物（其结构式如图1），是一种较理想的天然色素[1]，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、降血脂、抗癌、抗病毒、抗炎、抗氧化、抗肿瘤、防止衰老和延年益寿等多方面药理作用[2,3]。美国科学家最新发现，姜黄素还对预防老年痴呆症具有显著的药理作用。因此，研究姜黄中有效成分提取技术具有重要的现实意义。目前姜黄素提取常见的方法有碱水提取法、酶法等[4]，这些提取工艺中存在着操作过程复杂、pH值对有效成份的影响大，不易控制，不宜工业化大生产等缺点。笔者研究以提取时间、乙醇用量、乙醇浓度、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；并采用高效液相法，测定优化工艺条件下的提取物中姜黄素含量。该工艺具有高收率、低成本、操作简单，从而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．姜黄素：R1=R2=OMe2．脱甲氧基姜黄素：R1=H，R2=OMe3．双脱甲氧基姜黄素：R1=R2=H图1姜黄素类化合物的结构式Fig.1structureformofCurcumin2实验部分2.1仪器与试剂仪器：R201C旋转蒸发器(郑州长城科贸有限公司)、HP1100高效液相色谱仪(美国)、FW-100型万能粉碎机（天津泰斯特仪器有限公司）、723型分光光度计(上海)、TD5A低速台式离心机(长沙)。试剂：姜黄（湖南振兴中药饮片有限公司并经鉴定）、姜黄素对照品(上海楚柏实验室有限公司)、乙腈（色谱纯），其余所用试剂均为AR。2.2实验步骤2.2.1姜黄素最大吸收波长的测定称取2.00g姜黄粉末，加50mL无水乙醇浸提12h，抽滤取0.1mL滤液稀释400倍。用无水乙醇做参比，调节波长测定在不同的波长下姜黄素的吸光值，发现在425nm处姜黄素的吸光值最大。2.2.2姜黄素的提取根据文献[5]及预实验可知姜黄素不溶于水及乙醚，易溶于乙醇及冰醋酸，确定用乙醇提取法提取。将姜黄药材粉碎后过40目筛，称取9份样品各100g，以表2的9种工艺条件组合进行乙醇提取，提取液减压回收乙醇后浓缩成稠膏备用。3结果与讨论3.1因素水平影响实验结果的主要因素有：A每次提取时间、B提取次数、C乙醇浓度、D乙醇用量4个因素，每个因素确定了3个水平，选用L9(34)因素水平表安排正交实验。各因素水平见表1，正交实验安排见