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超声波提取芦荟苦素的研究


《广州食品工业科技》

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science and Technolo盯

v01.20 No.1(总79)

中图分类号:R248.2;文献标识码:A;文章篇号:1007—2764(2004)01_0006_015

超声波提取芦荟苦素的研究
张慧君

1罗仓学’张新申”蒋晓萍2宋秘钊2

(1陕西科技大学生命科学与工程学院,咸阳712081)(2四川大学皮革化学与工程教育部重点实验室,成都61

0065)

摘要:比较了传统有机溶剂萃取法和超声波破碎浸提法在提取芦荟苦素方面的差异.实验表明:超声提取法优于溶剂提取法
所用的时问短,提取率高。

关键词:芦荟苦素:提取方法;超声波

芦荟为百合科芦荟属,是一种多年生常绿草本植
物,自古以来就有“植物药房”之称,含有70多种天然 生物活性成分…,其提取物已广泛用于医药、美容、 保健食品之中,其功效已被美国的食品及药物管理委 员会(FDA)以及医疗界权威认可。芦荟苦素属萘酮类

1材料与方法 1.1实验材料与试剂 库拉索芦荟:四川郫县芦荟种植基地:石油醚 (分析醇);乙酸乙酯(分析醇);正丁醇(分析醇); 无水乙醇(分析醇)。 1.2仪器与设备 w201B恒温水浴锅:上海申胜生物技术有限公司;

化合物,化学结构为:2.丙酮基.8_D.吡哺葡萄糖.7. 羟基.5.甲基对氧萘酮。经药理实验…1表明:具有抗
肝炎,中和毒素,抗肿瘤和白血病作用。

芦荟苦素属于胞内物质,含量低,根据文献H收
率仅为0 1%左右。因此细胞膜或细胞壁破碎与否,破 碎程度都成为提取芦荟苦素的关键。传统的提取方法 有:有机溶剂萃取法,连续热回流等方法,但有机溶

sENcO:R一20l型旋转蒸发仪:上海申胜生物技术有限
公司;sHz—D:(ⅡI)循环水式真空泵:巩义英峪予华仪

器厂;KQ2200:型超声波清洗器(40I(}I。):昆山市超声
仪器有限公司:DzF一6021型真空干燥箱:上海益恒实

剂法提取率不高,连续热回流方法对于天然产物来说,
高温容易破坏其活性。近年来,人们采用超声波提取

验仪器有限公司;s54:紫外一可见分光光度仪:上海 精密科学仪器有限公司;肛TTLERAT一200电子称:Edw—
ard

植物中的活性物质取得了很好的效果,超声波的空化 效应、热效应、机械作用是超声技术在天然产物提取
中的三大理论依据:(1)超声波在媒质中传播可产生 空化作用;空化作用产生极大的压力可瞬间造成生物 细胞壁及整个生物体破裂;(2)超声波的强度可以使 药物组织内部的温度瞬间升高,加速有效成分的溶出, 并且不改变成分的性质;(3)超声波的振动作用加强

Keller(Philippines)Inc;打浆机:离心机。

1.3实验方法
1.3.1传统方法提取芦荟苦素工艺流程

原料清洗,去掉枯死、霉斑部分称重,破碎打浆,
依次用石油醚,乙酸乙酯萃取数次后,旋转蒸发除去

有机溶剂,合并滤液,最后用正丁醇萃取芦荟苦素。
再次旋转蒸发除去正丁醇和水,真空干燥得初产品, 准确称量备用。 1.3.2超声波提取芦荟苦素工艺流程

了胞内物质的释放、扩散及溶解,被浸提的物质在被
破碎的瞬间生物的活性保持不变pJ。已有大量文献表

明【6“,超声波技术已经开始广泛用于天然植物的研究 领域,特别是在中药有效成分的提取,分离与制备中 具有广泛的应用价值。用超声波技术提取植物的活性
物质比常规技术提取法费时少、得率高,化学成分与

正丁醇萃取过程在超声波中进行,其余操作同 1.3.1。按表1所列的正交设计所确定的实验方法进行 超声提取,静置6小时,用分光光度计测定芦荟苦素
含量。
1.3.3

常规法相比没有变化。本文比较了传统有机溶剂萃取
法和超声波破碎浸提法在提取芦荟苦素方面的差异, 可以看出超声波是一种理想的提取方法。
收稿日期:2∞3—∞一28 作者简介:张慧君(1969-).硕士研究生.研究方向天然产物分离

芦荟苦素标准曲线绘制

准确称量0.29干燥芦荟苦素,配成一系列浓度的 标准溶液,在254nm处测定其吸光度,绘制标准曲线, 其线性回归方程:Y=0.02259+0.00347}x;线性范 围40一500u g/m1,相关性r=O.99952

万   方数据

《趔食品工业科技》
影响因素有:(1)时间,
L&L自《m目白勺≯荽?t:V tT#)。

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的情况下,提取量达到最大值。

v01.20

No.1(总79)

1.3.4超声提取过程中的主要影响因素 在超声提取过程中,影响提取芦荟苦素量的主要 (2)温度,(3)料液比(v

2.2.3超声温度与含量的关系 在提取时间为20分钟,料液比为1:1的条件下,
改变提取温度进行超声提取实验,实验结果见表3。 表3超声温度与提取量的关系
Tab.3

2结果与分析 2.1正交实验优化提取条件

Rela60nBetw神nthe extractvjeIds andthe

本实验采用k(34)正交实验优化提取工艺条件。
考察了超声提取时间、提取温度、料液比三个因素, 分别用A,B,c代表,每个因素各取3个水平。根据正

墨瘗里
20 30 40 50 60

!!翌E!!!!!堡!!竺坚211璺!!!j!!j!!i!翌 堕型婴翌 苎叁萱查盟垒!g!! 苎釜篓查全重Q理1
20 20 20 20 20

1.655 1.656


4 704 4 707 4.707 4 713 4 713

656

交实验表l进行分组实验,每组定量取经乙酸乙酯萃
取后的芦荟汁,超声提取芦荟苦素。
表1 L。(,)正交设计和实验结果
aⅡd化suIt ofexperime呲



1.658 1.658



垫 !:§塑 !:!!! 从表3可见,随着温度的提高芦荟苦素的提取量

Tab.1 orthogoⅡal experiments design

提高不显著,温度太高不利于保持其活性,采用室温 25℃为宜,无须加热。

试验

I 2 3 4 5 6 7 8 9 K¨ Kd KⅢ

A时间 (min) 20(1) 20(1) 20(1) 40(2) 40(2) 40(2) 60(3) 60(3) 60(3)
4 226 4 23 4463

B温度 (℃) 25(1) 35(2) 45(3) 25(1) 35(2) 45(3) 25(I) 35(2) 45(3)
4.448 4137 4 334 1 91785

c料液


2H响
l 658 1.367 1.20l 1.444

l:1(1) 1:2(2) l:3(3) l:2(2) 1:3(3) l:1(1) I:3(3) 1:1(1) 1:2(2)
4998 4 266 3 655 24 4

1 2
3 3

2.2.4超声时间与含量的关系 在提取温度为25℃,料液比1:1的条件下,采用不 同的提取时间进行实验,结果见表4
表4超声时间与提取量的关系
Tab.4 Reh60n




1.108
1 678 1.346

Betw船n the extract yields and the 6me of
uItrasOnic extraction


3 l

1.662
1.455 T212.919 lO 30 50 70 25 25 25 25 25

1.S73
l 659

4468 4 713

22l

4 39l 4.30 17 817

1.699
l 761

4 831
5.010

站“17 859

980

80
90 120

】,87J


5.327
4 837 4 514

!!:婴 垒§:!!:!!!

芝m

!!:堕型型!!:翅
!i::鳖 !j:j:! !!:ii!

25
25

7叭

1.S89

由表l的方差分析可知,F。=62.088,F一=2.50, Fe=3.46,F”F18.0,影响因素c对提取影响显著,而 时间、温度不显著,各因素的影响依次为c>B>A,较 优因素水平分别为c-B-A“ 2.2超声提取最佳条件的确定 根据正交实验结果,在较优因素水平基础上,综 合考察各个因素的最佳条件。 2.2.1料液比与芦荟苦素提取量的关系 在提取时间为80分钟,温度25℃条件下,选取

从表4可知随着时间的延长,芦荟苦素提取量呈 上升趋势,到了80分钟以后,提取量下降,是因为超 声时间过长,出现了其他物质。 2.3常规溶剂提取法实验 根据正交实验的结果,采用25℃,料液比1:1,时 间延长的传统溶剂提取方法萃取芦荟苦素,溶剂萃取 法实验结果如表5所示。
表5传统溶剂提取时间和含量的关系
Tab.5 Reh60n

Betw钟n the extract yidd暑and the dme Of
conven60nal extrac廿on

不同的料液比进行超声提取实验,实验结果见表2。
表2料液比与提取量的关系
Tab.2 120 240 25 25

1125


3.177
3.998 4690 4.713 4.739

Reh60ⅡBe“"en the extnct yields and

415

磐!!!型211 11 11坚磐竺!:暨盥!!婴
料液比
1:0.8 l:l l:1 2 1:l 5

360
480 600

25
25 25

J.650
l 658 l

芦荟苦素的A25帅
l 679 l

芦荟苦素含量(mg)
4.774 5 327 4.762 4.367

650

87l

从表5可以看出:萃取过程中用超声波处理80分 钟就可达到最大提取量,但随着时间的增加芦荟苦素

1.675 1.538

的提取量减少,原因是随着超声时间的延长其他成分 一起被提取出来,.而且,超声时间越长,杂质含量越

从表2可见,随着料液比的不断变化,在1:l
16

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Fo硼scknce_nd融hnoIo科
1999,(2):7107


v0I.20 No.1(总79)

高。而传统的溶剂萃取提取量360分钟后增加缓慢, 240分钟的提取量相对超声提取10分钟的量还少,说 明超声波提取效果优异的多.

袁阿兴,康书华,覃凌等.斑纹芦荟中芦荟苦素的分离鉴 定啊中国中药杂志,199l,16(5):292也93

…~




王立强,苗立成等芦荟苦素对荷瘤小鼠的抻瘤率及对白

血病小鼠生存期的影响【刀.中国医院药学杂志,2003,23
(2):77q9


由以上实验可知, (1)超声波提取芦荟苦素的最佳工艺参数:料液 比1:l,温度25℃,时间80分钟。 (2)超声波法可显著缩短提取时间,无须加热, 并可提高提取率。


李伟芳,樊亦军.芦荟醇提物及芦荟苦素的抗肿瘤作用们 中国中药杂志,199I,16(11):688 曾里,夏之宁.超声波和微波对中药提取的促进和影响【月

化学研究与应用,2002,14(3):245以49


综上所述,超声波法是提取芦荟苦素的更为理想
的方法。

张福成,林书玉,郭孝武等超声萃取干燥过滤研究的新 进展川声学技术【孔1994,13(4):155~188



参考文献


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超声波提取芦荟苦素的研究
作者: 作者单位: 刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数: 张慧君, 罗仓学, 张新申, 蒋晓萍, 宋秘钊 张慧君,罗仓学(陕西科技大学生命科学与工程学院,咸阳,712081), 张新申,蒋晓萍,宋秘钊 (四川大学皮革化学与工程教育部重点实验室,成都,610065) 广州食品工业科技 GUANGZHOU FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY 2004,20(1) 4次

参考文献(7条) 1.倪同汉 芦荟化学成分的研究 1999(02) 2.袁阿兴.康书华.覃凌 斑纹芦荟中芦荟苦素的分离鉴定 1991(05) 3.王立强.苗立成 芦荟苦素对荷瘤小鼠的抑瘤率及对白血病小鼠生存期的影响[期刊论文]-中国医院药学杂志 2003(02) 4.李伟芳.樊亦军 芦荟醇提物及芦荟苦素的抗肿瘤作用 1991(11) 5.曾里.夏之宁 超声波和微波对中药提取的促进和影响[期刊论文]-化学研究与应用 2002(03) 6.张福成.林书玉 郭孝武等超声萃取干燥过滤研究的新进展[期刊论文]-声学技术 1994(04) 7.郭孝武 超声技术在中草药成分提取中的应用 1993(10)

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