本课题 所建立的紫外分光光度法是通过研究芦荟甙与醋酸镁的特征反应,并比较提取液及其与 醋酸镁反应液两者吸收峰发生的偏移,进而建立的一种快速检测芦荟甙含量的方法。 在提取方法的选择上,现采用的提取方法有:有机溶剂提取法、索氏提取法、超声 波提取法及微波法。在现有实验室条件下,前三种方法比较方便可行,因此本课题选择 这三种方法进行提取,对比其结果,选择最佳的提取方法,再对此种方法进行正交实验, 选择此方法的最佳实验条件。 在对芦荟甙功能性质方面的研究还比较缺乏,很多功效的研究都是基于对蒽醌类物 质总功效的研究,而芦荟甙是蒽醌类物质的代表,也是芦荟葸醌类物质的主要成分,所 以把功效归功于芦荟甙,要验证芦荟甙的具体功效也需要对芦荟甙进行进一步分离纯 化。本课题将采用柱色谱法对芦荟甙进行分离分析,首次选用大孔吸附树脂为固定相对 其进行分离纯化,并对其吸附解析芦荟甙的性能作详细研究,后再选择硅胶柱对其进行 进一步纯化。 本课题将在对芦荟甙进行分离纯化后,将其提取物用于制备防晒保湿化妆品,对芦荟甙的吸收紫外线功能及保湿功能进行初步探讨,为芦荟甙用于高档化妆品奠定一定的 理论基础。 江南大学硕_:学位论文 2.1引言 第二章芦荟甙提取方法的研究 芦荟甙的提取包括浸出、澄清、过滤和蒸发等许多单元操作。浸出是其中很重要的 单元操作,是提取芦荟甙的起点。浸出工艺的好坏直接关系到中药芦荟及芦荟制品中芦 荟甙含量的测定结果的准确性和提取芦荟甙单体活性成分的产率。芦荟甙为含甙的葸醌 类化合物,可溶于甲醇、乙醇等亲水溶剂中而被提出。现采用的提取方法有:有机溶剂 提取法、索氏提取法、超声波提取法、微波法及膜分离方法。 常用芦荟甙有机溶剂提取法主要有浸渍法和渗漉法。浸渍法比较简单,将一定粒度 的样品放入适当容器中,加入溶剂(以能浸透样品稍过量为度),定时振摇或搅拌,然 后静置一目以上,过滤,残余物再加入溶剂浸提,如此三次。第二、三次浸渍时间可以 适当缩短。最后合并提取液,浓缩便得到芦荟甙提取物。此法不需要加热(必要时温热), 但提取时间长,效率不高。渗漉法是将适当粒度的样品用溶剂润湿膨胀后装入渗漉筒中, 然后不断添加新溶剂。待浸出有效成分后,自渗漉筒出口处收集提取液。由于此方法能 随时保持一定浓度差,故提取效率较高,浸出液也比较澄清,但溶剂消耗大,耗费时问 长【28】。 索氏提取法即连续回流提取法。用滤纸将适当粒度的样品卷成筒状,放入索氏提取 器中,在圆底烧瓶中加入适量溶剂,于水浴上加热,连续提取。此方法溶剂用量少,且 能使样品不断地与新鲜溶剂接触,故提取效率高,但提取液受热时间长,容易使芦荟甙 分解。 超声波是一种高频机械波,频率范围在15~60kHz的超声波常被用于过程强化和 引发化学反应。超声场主要通过超声空化向体系提供能量,瞬问空化可实现5000的 高温和50MPa的局部高压。超声波在有机物降解和天然物有效成分提取等方面已有了 一定的应用。超声波提取速度快,收率有可能大大超过索氏提取法,因此,可用于中药 芦荟及芦荟制品中芦荟甙的提取。 本文对浸渍泫、连续回流法和超声波提取法三种方法进行研究对比,选取最佳提取 方法,并采用正交实验,确定此最佳提取方法的最佳实验条件。 2.2实验试剂和仪器 2.2.1原料与试剂 芦荟叶干皮粉 无水乙醇分析纯 江大荃馨食品科技发展有限公司 国药集团化学试剂有限公司 第二章芦荟甙提取方法的研究 无水甲醇分析纯 浓盐酸 分析纯 氢氧化钠分析纯 乙酸镁 三氯化铁分析纯 四氯化碳分析纯 芦荟甙标准品 2.2.2仪器设备 分光光度计wFJ2000型 电子天平 超声波细胞粉碎机 升降恒温水浴锅w50l型 旋转蒸发器 循环水真空泵 数显恒温水浴锅HH一2 2-3实验方法 困药集团化学试剂有限公司 国药集团化学试剂有限公司 国药集团化学试剂有限公司 泗联化工厂 国药集团化学试剂有限公司 国药集团化学试剂有限公司 中国药品生物制品检定所 尤尼卡(上海)仪器有限公司 上海天平仪器厂 宁波科生仪器厂 上海申顺生物科技有限公司 上海申顺生物科技有限公司 站街光亚仪器厂 荣华仪器制造有限公司 23.1浸渍法 将芦荟皮粉1。Og左右装入50mL烧杯中,加入水20mL,浸渍,以溶出其中成分的 方法,提取时间12h。按照中华人民共和国药典2000年版第一部中芦荟甙检测方法进 行检测【29】。 23.2连续回流法 称取芦荟皮粉2.Og左右,装入索氏抽提装置用无水乙醇加热回流提取,保持沸腾 约8小时放冷过滤,滤液定容至50mL,按照中华人民共和国药典2000年版第一部中 芦荟甙检测方法进行检测【291。 23.3超声波提取法 称取芦荟皮粉1.09左右,用60%乙醇20mL溶解于50mL烧杯中,超声波细胞粉 碎机上,输出功率180w,超声30min,过滤,滤液定容至50mL,按照中华人民共和 国药典2000年版第一部中芦荟甙检测方法进行检测【29】。 2.3.4药典法检测 精密移取芦荟甙提取液10mL,至平底烧瓶中,置旋转蒸发器上蒸干,加入去离子 水10mL,继续加入60%三氯化铁溶液lmL与盐酸6mL于平底烧瓶中,置水浴中加 江南大学硕士学位论文 热回流4小时,放冷,移至分液漏斗中,用lmol/L氢氧化钠液4mL和水4mL,依次 洗涤烧瓶,洗液并入分液漏斗中,用四氯化碳提取3次,每次20mL,合并四氯化碳液, 用水洗涤2次,每次10mL,弃去水液,提取液置100mL量瓶中,加四氯化碳稀释至 刻度,摇匀,精密移取10mL,置旋转蒸发器上蒸干,精密加入0.5%醋酸镁甲醇溶液 10mL使溶解,照分光光度法,在512m的波长处测定吸收度,按C2IH2209的吸收系 数(Elcml%)240计算I“J。 爿1010010010001000爿2401001010m 24埘C:每克芦荟皮粉中芦荟甙的含量,单位:mg; A:512nm处吸光度; m:芦荟皮粉的重量,单位g。 2.4结果与讨论 2.4.1提取方法的确定 用三种不同的提取方法来考察芦荟甙的提取率,结果如表2—1所示。 表2—1不同提取方法的比较 Tab.2一l Comparison betwndi仃ereteItnctedmethods 由表2.1可看出:浸提法比较简单易行,但浸出率较差,耗时较长,用水为溶剂, 其提取液易于发霉变质须注意加入适当的防腐剂。连续回流法提取效率较冷浸法高, 也是提取芦荟甙的传统方法,在大量生产中多采用连续提取法。超声波提取法芦荟甙 提取率最高。分析其原因应是因为超声波是一种高频机械波,可产生强烈振动、高速度、 强烈的空化效应、搅拌作用,因此能破坏植物药材的细胞,使溶媒能渗透到药材细胞中, 从而加速药材中的有效成分溶解于溶媒中,故可提高有效成分的提出率。另外,超声波 提取法速度快,有利于提高产量,综合考虑,本文确定采用超声波提取法来提取芦荟甙。 不过,目前由于超声波发生器工作噪音比较大,需要注意防护工作[301【3l】。 2.4.2超声波提取条件的确定 在超声波提取芦荟甙中,提取时间,有机溶剂的选择,超声波的功率,料液比,提 取温度等因素都会对提取率有比较大的影响。本实验设计了单因素实验,确定了对芦荟 皮粉中芦荟甙最佳提取条件。同时进行正交实验,从而确定芦荟甙提取影响较大的因素。 A.乙醇浓度对提取率的影响 第一章芦荟甙提取方法的研究 称取芦荟皮粉约1.009,分别用40%,60%,80%,95%浓度的乙醇20mL溶解于 50mL小烧杯中,常温超声提取30min,洗涤至50mL容量瓶中,定容至刻度。用药典 法进行检测。 2040 60 80 lOO 乙醇浓度(%) 图2—1乙醇浓度对芦荟甙提取率的影响 F吨.2-l Theeff&t0feth叠日otc蚰c佃纳tioon theyie珀ofaloiD 由图2—1可知,乙醇提取的最佳浓度为60%。乙醇浓度小于60%时,溶剂极性较小, 不利于芦荟甙的溶出。乙醇浓度大于60%时,随着浓度的提高,芦荟甙提取率明显下降。 实验中可发现,乙醇浓度为95%时,提取液较澄清,呈现明显的绿色,由此推断出乙醇 浓度太大时,水分较低,不利于植物纤维的溶涨,降低了溶剂与提取物的反应,因此芦 荟甙的提取率反而下降。 B.提取温度对提取率的影响 称取芦荟皮粉约1.009,分别用60%浓度的乙醇20mL溶解于50mL小烧杯中,分 别于20、30、40、50超声提取30min,洗涤至50mL容量瓶中,定容至刻度。 用药典法上的方法进行检测。 掣5520 30 40 50 提取温度() 60 图2—2提取温度对芦荟甙提取率的影响 Fig.2—2 Theeffbctofextracted tempcnture onthe yieId ofaloi 江南火学硕:}学位论文 由图2—2可知,温度低下40时,芦荟甙的提取率随温度升高而增加,继续升高温 度,则提取率呈现下降趋势。推断原因是高温有利于反应的进行,但过高时则会影起乙 醇的挥发而降低提取率。 c.料液比对提取率的影响 称取芦荟皮粉约1.009,分别用60%浓度的乙醇10mL、20mL、30mL、40mL溶解 于50mL小烧杯中,分别于40超声提取30min,洗涤至50mL容量瓶中,定容至刻度。 用药典法上的方法进行检测。 lO20 30 乙醇体积(mL) 图2-3料液比对芦荟甙提取率的影响 Fig.2_3 Thee盯ktof虹tractedvoIumeonthe yieM ofaloin 由图2—3可知,提取的最佳料液比为l:30,当料液比低于1:30(即提取液体积大于 30mL),芦荟甙的提取率随着料液比的降低没有明显升高,反而有所下降,这可能是由 于提取液体积增大后对其他物质的溶出率增高而抑制了芦荟甙的提取率。而且从经济角 度出发,料液比的增高会增加浓缩工作量,故料液比不能太大。 D.提取时间对提取率的影响 称取芦荟皮粉约1.009,分别用60%浓度的乙醇30mL溶解于50mL小烧杯中,分 别于40超声提取20min、30min、40min、50min,洗涤至50mL容量瓶中,定容至刻 度。用药典法上的方法进行检测。 2030 40 50 提取时间(min) 60 图2_4提取时问对芦荟甙提取率的影响 Fig.2—4 Theef五盹tofextractedtimeothe yieId ofaIoin 14 第二章芦荟甙提取方法的研究 山图2.4刮知,时州低于40min时,提取率随时间增加而增大,人于40min时无明 显变化,由此推测超声提取40min时芦荟甙的提取液浓度己达到饱和状态,故不会因时 间延长而增加。 E.超声波功率对提取率的影响 称取芦荟皮粉约1.oog,分别用60%浓度的乙醇30mL溶解于50mL小烧杯中,分 别于常温超声功率分别为180w、360w、540w、720W提取40min洗涤至50mL容量 瓶中,定容至刻度。用药典法上的方法进行检测。 200 400 600 800 超声波功率(w) 图2-5超声波功率对提取率的影响 F唔2—5Theem科ofun憎如nic power