蕲艾黄酮的提取分离及纯化

本科生毕业论文（设计）题目：蕲艾黄酮的提取、分离及纯化作者姓名：陈杏子专业班级：制药工程2008级01班指导教师：叶发兵教授化工学院二零一二年五月学号：200823240106郑重声明本人的毕业论文(设计)是在老师的指导下独立撰写并完成的。毕业论文（设计）没有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为，本人愿意承担由此产生的各种后果，直至法律责任；并可通过网络受公众的查询，特此郑重声明！毕业论文作者（签名）：年月日蕲艾黄酮的提取、分离及纯化陈杏子化工学院制药工程专业200801班摘要：艾叶来源于菊科植物艾的干燥叶，具有散寒止痛、温经止血的作用。临床用于小腹冷痛、经寒不调、虚寒出血证等。内服或外用供灸治或熏洗等，药用广泛。本文以艾叶为原料提取艾叶中总黄酮，并利用D101大孔树脂对黄酮进行纯化；通过单因素实验和正交实验确定了提取艾叶中黄酮的最佳工艺条件。最后得出结论：最佳工艺条件是以1：20的料液比，蒸馏0.5h，蒸馏3次。关键词：艾叶；黄酮；提取；纯化Abstract:ArtemisiaargyiwascomefromtheAsteraceaefamilyAidryleaves,withthefunctionofdispellingpainandcoldandstoppingbleedingbytemperature.Clinicalhadbeenusedforbellyinpain,thecolddoingnottransfer,thehemorrhagicdiseasewithcoldandsoon.Washingwithmoxibustioninternally,externallyandsoon.Therewasawiderangeofusingformedicalpurposes.ThepaperextractedthetotalflavonoidsbyusingArtemisiaargyiasrawmaterias,andpurificatedtheflavonoidsbyD101macroporousresin.Determiningthebestprocessconditionsthroughthesinglefactorexperimentandtheorthogonalexperiment.Finallycometotheconclusion:thebestprocessconditionswasin1:20ratiosolidtoliquid,distillationof0.5hoursand3tines.Keywords:Artemisiaargyi;Flavonoid;extracte;purificate1.前言1.1艾叶概述艾叶，别名萎蒿，为菊科植物艾的叶，为中医临床用药之一，是一种分布广泛的多年生草本植物。艾叶性温，味苦、辛，有小毒。艾叶有散寒止痛，温经止血的作用。用于小腹冷痛，经寒不调等【1】。另外，也有资料记载，艾叶可用于宫冷不孕、吐血、衄血，崩漏经多、妊娠下血、皮肤骚痒等【2】。陈纯【3】用实验证明了艾蒿的抑菌作用及其对蔬果的保鲜作用。艾叶含挥发油、桉叶烷、三萜类外，还含有黄酮类物质【4】。但以往对艾叶中黄酮的报导较少。近年来，大量的药理实验研究表明，黄酮类化合物具有多种药用功能，因而广泛用于医药、食品行业。艾叶在我国分布极广，全国各地均产，因此从艾叶中提取黄酮具有极其重要的意义。1.2黄酮类化合物的功能黄酮类化合物具有清除自由基和抗氧化的能力，袁慧慧等【5】证明了从艾叶中提取的黄酮类化合物对超氧阴离子自由基（O2·）和羟自由基（·OH）。由于其抗自由基作用，它可以抑制癌细胞生长，提高机体免疫力，使其具有抗癌、防癌作用【6】。黄酮类化合物对心脏功能、血管功能、血脂血压、抗血栓方面都有一定的调节作用。孟宪丽等【7】对淫羊藿总黄酮对老年大鼠神经内分泌的调节作用进行了研究，证实淫羊藿总黄酮能提高神经内分泌系统的整体功能而抗衰老。生物类黄酮还具有吸收紫外辐射、止咳、祛痰、泻下、解痉、提高记忆力、抗过敏、活血化瘀、利胆及肝脏保护作用等。总之，类黄酮化合物的药理作用非常广泛。1.3黄酮的提取方法超滤法能除去多糖、蛋白质等一些杂质而且在分析过程中，有效成分理化性能稳定。张效林等【8】用超滤法提取柏叶总黄酮时，可有效地分开脂溶性叶绿素和鞣质。在黄酮提取过程中，加入适当的酶发生转糖反应和酶解反应可使产品得率和含量大大提高。微波具有穿透力强，提取速度快，加热效率高等特点，黄卫【9】利用微波萃取法对艾叶总黄酮的提取工艺进行了研究。超声波浸提法与传统的方法相比，具有提取时间短、效率高、无需加热等优点。闫克玉等【10】用超声波萃取艾叶中黄酮，并确定了最佳提取条件。大孔树脂吸附法是纯化黄酮的一种有效方法，且树脂稳定性高，再生简便，解吸温和。朱中贵等【11】对不同型号大孔树脂纯化艾叶黄酮进行了研究。2.实验部分2.1材料与方法2.1.1仪器、试剂与原料循环水真空泵、旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂）；DZF—6021型真空干燥箱（上海精宏实验设备有限公司）；傅里叶转换—红外光谱仪（SpectrumBXFT—IR）；D101离子交换树脂（上海劲凯树脂有限公司）；NaOH（固体）；10%Hcl溶液；95%乙醇；芦丁；艾叶购于湖北蕲春李时珍中药生技有限公司2.1.2实验方法2.1.2.1黄酮粗品的制备称取20g左右的艾叶粉末于圆底烧瓶中，加入15倍体积（约300ml）的蒸馏水，进行蒸馏，当馏出液体积约为50ml时，停止加热。稍冷却后，倒出烧瓶中的液体，然后，再向烧瓶中加入同体积的蒸馏水，使得烧瓶中的液体保持300ml；并重复此过程两遍；将三次的溶液合并，放入圆底烧瓶中，进行蒸发浓缩，当浓缩液体积约为20ml时，停止蒸发，将此浓缩液放入真空干燥箱中进行干燥，即得到黄酮粗品。2.1.2.2大孔树脂的预处理取适量的D101树脂，用1.5倍体的95%乙醇浸泡24h，再用蒸馏水洗至无乙醇味；用5%Hcl溶液（由10%Hcl配制）浸泡3h,再用蒸馏水洗至流出液为中性（测其pH≈7）；用5%NaoH溶液浸泡3h，再用蒸馏水洗至流出液为中性（测其pH≈7）；将处理后的树脂装入层析柱，备用。2.1.2.3黄酮的纯化按照黄酮粗品的制备方法得到约20ml浓缩液，倒入层析柱中，待树脂吸附饱和，先用蒸馏水洗脱，至流出液为无色，再用60%乙醇（由95%乙醇配制）洗脱，至流出液为无色，并收集乙醇洗脱段的液体。将收集的乙醇洗脱段液体放入圆底烧瓶中。进行蒸发浓缩，最后，放入真空干燥箱中干燥，即得到纯化黄酮。2.1.2.4样品的定性分析以KBr作背景，分别测得芦丁标准品的红外吸收光谱（图1）；黄酮纯化品的红外吸收光谱（图2）；黄酮粗品的红外吸收光谱（图3）。2.2结果与分析2.2.1单因素实验2.2.1.1溶剂用量对产率的影响称取20g艾叶，按不同固液比加入蒸馏水，待留出液体积约为50ml时，停止蒸馏，并蒸馏3次，按2.1.2.1的实验方法操作，实验结果如表1所示。表1溶剂用量对产率的影响料液比1:101:151:20黄酮产量（g）1.96192.92652.9240黄酮产率（%）9.8114.6314.62由表1可知，当馏出液体积相同时，料液比为1:15时最好。一方面产率高；另一方面节省时间。在实验中发现，溶剂用量过少，黄酮提取很不完全；溶剂用量太多，虽提取较完全，但实验所需时间太长。2.2.1.2蒸馏次数对产率的影响称取20g艾叶，按相同；料液比1：15加入蒸馏水，使馏出液体积为50ml，分别蒸馏1次，两次和三次。按2.1.2.1的实验方法操作，实验结果如表2所示。表2蒸馏次数对产率的影响蒸馏次数123黄酮产量（g）1.31602.12522.9265黄酮产率（%）6.5810.6314.63由表2可知，蒸馏次数对黄酮产率的影响很大，蒸馏3次，黄酮的产率最大。2.2.1.3蒸馏时间对产率的影响称取20g艾叶，按相同；料液比1：15加入蒸馏水，分别蒸馏3次，蒸馏时间分别为0.5h，1h，1.5h。按2.1.2.1的实验方法操作，实验结果如表3所示。表3蒸馏时间对产率的影响蒸馏时间（h）0.511.5黄酮产量（g）2.93542.58632.5427黄酮产率（%）14.6812.9312.71由表3可知，蒸馏时间对黄酮产率的影响不是很大，蒸馏时间太长，产率会有所降低，可能是由于加热时间过长，黄酮的有效成分被破坏的缘故。2.2.2正交实验在单因素实验的基础上，总黄酮得率受以上三个因素的交叉影响。为了考察这三个因素的综合影响，为了方便进行分析，增加了空白列。正交实验因素水平:如表4所示。表4L9（34）正交实验设计水平因素A(次数)B（时间）C（料液比）D（空列）110.5h1:10221h1:15331.5h1:20按表L9（34）正交因素水平要求，称取20g艾叶，按相应料液比加入蒸馏水，在相应的蒸馏次数下蒸馏相应时间，按2.1.2.1的实验方法操作，实验结果如表5所示。表5L9（34）正交实验结果实验号ABCD黄酮产量(g)黄酮产率（%）111111.28956.45212221.80079.00313332.172510.86421232.125210.63522312.685713.43623121.44557.23731322.851414.26832131.74908.75933212.542712.71K126.3131.3422.4332.59K231.2931.1832.3430.49K336.7230.8038.5530.24N18.7710.457.4810.86N210.4310.3910.7810.16N312.2410.2712.8510.08R3.470.185.370.78从表5可以看出，通过极差分析，料液比对黄酮得率的影响最大，蒸馏时间影响最小。影响总黄酮得率的主次顺序为C＞A＞B，即料液比＞蒸馏次数＞蒸馏时间；对A因素有K3＞K2＞K1，对于B因素有K1＞K2＞K3，对于C因素有K3＞K2＞K1，由此可以确定最佳工艺条件为A3B1C3，即蒸馏次数为3次，蒸馏时间为0.5h,料液比为1:20.选定正交实验确定的最佳工艺条件做三次平行实验，艾叶总黄酮产率为15.44%。