臨界二氧化碳萃取與分子蒸餾技術(shù)聯(lián)用提取姜黃有效成分的研究

    【摘要】   目的篩選提取姜黃有效成分的佳工藝條件。方法用正交實(shí)驗(yàn)對(duì)提取姜黃素和姜黃精油過(guò)程中各操作參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果新工藝完成了姜黃油和姜黃素的分步提取,而且程度上達(dá)到了姜黃油和姜黃素的提取、分離同時(shí)實(shí)現(xiàn)的效果。姜黃素提取率達(dá)到93.60%,姜黃精油得率達(dá)5.49%。結(jié)論姜黃有效成分提取工藝佳條件為:夾帶劑和原料的重量比為6∶1,分子蒸餾溫度120℃ ,分子蒸餾壓力為5 Pa。
    【關(guān)鍵詞】 姜黃 臨界CO2萃取 分子蒸餾 正交實(shí)驗(yàn)
    姜黃屬姜科植物(Zingberaceae),盛產(chǎn)于我國(guó)南方,四川、云南、貴州、廣西、廣東、江西、福建、陜西等地?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明,姜黃的主要有效成分姜黃素具有抗**、抗氧化、抗突變、抗誘變、抗人類(lèi)*缺陷病毒、降血脂和抗動(dòng)脈粥樣硬化等作用[1],姜黃油具有抑制**、增強(qiáng)*功能等作用[2]。然而,目前在對(duì)姜黃多種有效成分綜合考慮,進(jìn)行集成優(yōu)化提取的研究較少。故此,實(shí)驗(yàn)提出了臨界-分子蒸餾聯(lián)合提取姜黃有效成分的工藝路線(xiàn),不僅得到了姜黃色素提取物,還得到了含量較高的姜黃油,提高了對(duì)姜黃有效成分的綜合利用。
    1 儀器與試藥
    1100高效液相色譜儀(美國(guó)Angilent公司),AE240十萬(wàn)分之一電子天平(瑞士Mettler公司),RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮生化儀器廠(chǎng)),1L臨界裝置(自制),DCH-70型分子蒸餾裝置(上海通用機(jī)械技術(shù)研究所)。
    姜黃素對(duì)照品(中國(guó)藥品生物制品檢定所,批號(hào)0823—9802),其余試劑均為分析純。姜黃中藥材,本地藥材市場(chǎng)所購(gòu),經(jīng)挑選、干燥、粉碎,過(guò)20目篩備用。CO2和液氮:食品級(jí),99%,廣州市氣體廠(chǎng)生產(chǎn)。
    2 方法與結(jié)果
    2.1 姜黃素色譜條件色譜柱為Dikma公司Diamonsil C18(250 mm×4.6 mm);流動(dòng)相為甲醇∶乙腈∶水=13∶35∶52;流速1ml/min;柱溫35℃;波長(zhǎng)424 nm,進(jìn)樣量10 μl 。
    2.2 姜黃油的得率計(jì)算公式
    姜黃油得率(%)=蒸餾出的姜黃油的質(zhì)量(g)原料質(zhì)量(g)×**
    2.3 因素水平選擇 對(duì)姜黃油和姜黃色素提取率有影響的主要因素有臨界CO2萃取時(shí)夾帶劑用量,分子蒸餾的溫度和壓力,以姜黃素提取率和姜黃精油得率為評(píng)價(jià)指標(biāo),按3因素3水平進(jìn)行L9(3)4正交實(shí)驗(yàn)。見(jiàn)表1。
    表1 正交實(shí)驗(yàn)因素水平選擇(略)
    2.4 提取工藝
    2.4.1 提取方法準(zhǔn)確稱(chēng)取姜黃粉末約300 g于1 L臨界CO2萃取裝置中,按正交實(shí)驗(yàn)表加入夾帶劑,萃濾物按正交實(shí)驗(yàn)表進(jìn)行分子蒸餾,得到姜黃色素浸膏和姜黃油。每個(gè)樣品平行測(cè)定3次。結(jié)果見(jiàn)表2。
    由表3~4的方差分析結(jié)果表明,因素A、C 對(duì)姜黃素和姜黃精油提取率均有顯著性影響,通過(guò)比較表2中的差及表3~4中均方的大小,可知各因素的主次關(guān)系為:ACB。直觀分析得A3B3C1組合為佳。因B因素(分子蒸餾溫度)在之間的波動(dòng)對(duì)姜黃素和姜黃油提取率影響不大。為節(jié)能安全,將B3調(diào)為B1,故確定適合生產(chǎn)的較佳工藝為A3B1C1組合。
    2.4.2 佳工藝驗(yàn)證與中試由于優(yōu)選的工藝未包括在正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表的9次實(shí)驗(yàn)中,故需對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。用同一批姜黃藥材(300 g)進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。結(jié)果見(jiàn)表5。
    表2 正交實(shí)驗(yàn)L9(3)4(略)
    表3 姜黃素提取率方差分析(略)
    表4 姜黃油得率方差分析(略)
    表5 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果(略)
    經(jīng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),結(jié)果與正交實(shí)驗(yàn)基本一致,說(shuō)明此工藝較穩(wěn)定。
    3 討論
    采用臨界二氧化碳萃取技術(shù)和分子蒸餾技術(shù)提取姜黃中的有效成分,使得姜黃提取物得率高,有效成分回收率高,大限度的實(shí)現(xiàn)了對(duì)姜黃的綜合利用。
    臨界一分子蒸餾聯(lián)合提取工藝完成了姜黃油和姜黃素的分步提取,而且程度上達(dá)到了姜黃油和姜黃色素的提取、分離同時(shí)實(shí)現(xiàn)的效果。在實(shí)際生產(chǎn)中有較高的實(shí)用。
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