正交法优化葛根超临界提取工艺研究

正交法优化葛根超临界提取工艺研究 ====================================================================== 作者:王龙虎，叶秀珠，宋彦廷，刘雪松，陈勇 【摘要】 目的 研究超临界萃取工艺提取葛根浸膏的新技术。方法 采用正交 试验法，以葛根素的提取率为技术指标，考察原料、温度、压力、CO2流量萃 取时间和共溶剂用量等工艺条件对提取效果的影响。结果 确定如下超临界提取 :1，w/w)共溶葛根的优选条:原料葛根粉碎到平均粒度(0.20mm)，加入(1 剂乙醇，在50?和25mPa下，以15L/h流量的CO2萃取3h，葛根素的提取率达 到1.85%，高于文献报道的微波提取方法。结论 乙醇辅助超临界提取葛根方法 具有快速、高效和浸膏杂质少的优点。 【关键词】 葛根;葛根素;高效液相色谱;超临界流体萃取 【Abstract】 Objective To investigate supercritical fluid extraction(SFE)of Radix Puerariae.Methods Conditions for the supercritical CO2 extraction were studied by orthogonal experimental design according to the content of puerarin in the extract.Results The optimum conditions for SFE of Radix Puerariae were found as 50?,25mPa,using the ethanol as the modifier(1:1,w/w),and with the CO2 flow rate of 15L/h for 3h.The most content of Puerarin was determinate by HPLC after the collection,the extraction rate reach 1.85%.Conclusion The experimental results can be used for confirming process for extraction of Radix Puerariae and for the industrial production. 【Key words】 Radix Puerariae;Puerarin;HPLC;supercritical fluid extraction 葛根为豆科植物野葛Puerariae lobata(Willd.)Ohwi的干燥根，系常用 中药，《中国药典》收载。葛根素是葛根的主要有效成分，在降低血压和心肌 耗氧量、抗心律失常和限制心肌梗死范围等方面具有较好疗效,1,。目前，文 献报道的从葛根中提取分离葛根素的方法有乙醇加热回流法、渗滤法、超声提 取、微波辅助萃取和加压溶剂提取等,2,7,，这些方法大多存在工艺流程长、 耗费大、提取效率低、有机溶剂残留等缺点。超临界萃取(Supercritical Fluid Extraction,SFE)具有工艺流程短、提取效率高、无污染等诸多优点。 CO2是唯一工业化应用的超临界流体，其超临界状态较易达到，而且对产品无 副作用，故在中药浸膏和有效组分的提取中应用很广泛,8,10,。 由于葛根的主要有效成分是以葛根素为代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 的异黄酮类化合物，这些物质 一般在CO2的溶解度较低，单纯的超临界CO2萃取的效果很差。本文采用加入 共溶剂的改良工艺，取得了较好的提取率，为葛根提取工艺的研究和开发提供 了新的技术思路。 1 仪器与药品 超临界萃取装置由江苏南通华安超临界萃取有限公司提供，型号为HA220-50-06。超临界流体萃取的工艺流程如图1所示。葛根药材(杭州中药饮片厂);葛根素对照品(浙江省药检所);CO2(纯度?99%，由杭州凯天气体公司提供);95%乙醇(药用级)。 2 方法 2.1 葛根素的含量测定方法 2.1.1 高效液相色谱条件 色谱柱:C18色谱柱(250mm×4.6mm,5μm);流动相A为纯水;流动相B为甲醇，线形梯度洗脱，程序为0,15min内，B体积分数25%,30%;15,16min内，B体积分数30%,70%;16,20min内，B体积分数70%;20,21min内，B体积分数70%,25%;检测波长250nm;进样量10μl;柱温35?;流速0.7ml/min。1 CO2钢瓶 2 净化器 3 携带剂 4 冰箱 5 混合器 6 净化器 7 萃取缸 8 分离器? 9 分离器? 图1 临界流体萃取实验装置 2.1.2 对照品溶液的制备 精密称取葛根素对照品20.5mg，置10ml量瓶中，加75%甲醇水溶液稀释至刻度，摇匀;精密吸取1.0ml，置25ml量瓶中，加75%甲醇溶液稀释至刻度，摇匀，即得对照品溶液(每1ml含葛根素82μg)。 2.1.3 供试品溶液的制备 将葛根的超临界CO2萃取物减压浓缩后，得到浅黄色浸膏。精确称取0.1g浸膏，置5ml容量瓶中，加适量75%甲醇水溶液，超声搅拌30min，使浸膏尽量溶解，定容至刻度。摇匀，以0.45μm的微孔滤膜滤过，弃去初滤液，取续滤液，即为供试品溶液。 2.2 超临界提取工艺 将经过粉碎得到的葛根粉末加入适量的共溶剂乙醇，用超临界流体CO2进行超临界流体萃取实验。实验的萃取压力为15,30mPa，萃取温度为40?,70?，萃取时间为100,240min，分离釜的解析压力分别为6mPa和4.5mPa，CO2循环萃取。 超临界CO2萃取过程是一个复杂体系，工艺参数的影响因素比较多，其中有些显著，需要严格控制;有些不明显，操作范围相对较宽。为了减少实验工作量，本文采用正交试验研究超临界萃取葛根素的工艺方法。 按照L9(34)正交表进行 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ，选定考察的四个工艺因素为:萃取压力(A)、萃取温度(B)、原料的粒度(C)和乙醇比例(D)。其他条件为:萃取时间3h，CO2流量15L/h，分离釜的压力分别为6mPa和4.5mPa。因素水平见表1。 表1 因素水平表注:R为乙醇与物料的质量比 3 结果与讨论 3.1 正交试验结果 见表2、表3。表2和表3分别列出了正交试验结果和方差 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 。由表2可知，因素A有显著影响。因素的影响次序为:A>B>D>C。根据表2和表3，得到本实验范围内的最佳工艺条件是A3B2C3D1。因此，得到超临界萃取葛根浸膏的优选工艺为:原料平均粒度0.20mm，共溶剂乙醇的用量为(1:1，w/w)，萃取压力25mPa，萃取温度50?，CO2流量15L/h，萃取时间3h。表2 L9(34)正交实验设计及结果 表3 正交实验方差分析注:++:F0.05(2，2)=19.00，+:F0.1(2，2)=9.00 3.2 最佳工艺验证试验 根据上述最佳的工艺条件，取已粉碎的葛根药材进行多次重复提取实验(n=5)。然后从超临界提取的浸膏中取样，进行葛根素定量分析，计算葛根素的提取率，结果列于表4。乙醇共溶剂超临界CO2提取葛根，葛根素的平均得率为18.5mg/g，明显高于微波提取工艺的得率 ),2,。表4 优化条件下超临界萃取实验结果 (9.2mg/g 对照葛根中葛根素的分析结果，可知在优选条件下葛根素SFE的提取率达到95%以上，提取效果良好。研究结果表明，采用乙醇作为共溶剂的超临界CO2萃取工艺能较好地提取葛根中的异黄酮化合物。不仅如此，由于CO2对多糖、蛋白质等大分子的溶解度极低，提取的选择性较高，故SFE得到的浸膏比传统的溶剂法要干净，这样有利于后续的分离和纯化过程。 【参考文献】 1 刘新元，何永志，王倩，等.HPLC法测定葛根素氯化钠注射液中葛根素的含量.中草药，2001，32(9):795-796. 2 马海乐，王超，刘伟民.葛根总黄酮微波辅助萃取技术.江苏大学学报(自然科学版)，2005，26(2):98-101. 3 王美东，李常行，孙饮美.葛根提取工艺的正交设计试验.齐鲁药事，2005，24(1):45-46. 4 梁桂贤，李勤.葛根黄酮提取分离方法及制剂研究进展.山西中医学院学报，2001，2(4):47-49. 5 向纪明，李金灿，柳林.吸附法提取分离葛根素的研究.天然产物研究与开发，2003，15(3):242-244. 6 贺云，张尊听，杨红兵.一种简便方法从野葛根中提取纯化葛根异黄酮.天然产物研究与开发，2002，4(1):54-56. 7 万建波，徐辰，王一涛，等.葛根异黄酮成分的加压溶剂提取法研究.分析化学，2005，33(10):1435-1438. 8 Peterson A,Machmudah S,Hirose T.Extraction of essential oil from geranium with supercritical carbon dioxide.J Chem Technol Biot,2006,81(2):167-172. 9 Smith RM.Supercritical fluids in separation science-the dreams,the reality and the future.J Chromatogr A,1999,859(1-2):83-115. 10 Sovova H.Mathematical model for supercritical fluid extraction of natural products and extraction curve evaluation.J Supercrit Fluid,2005,33(1):35-52.