香兰素的提取

实验 香兰素的提取

1、材料与方法

1.1 材料

咖喱粉（姜黄粉）

1.2 试剂

95% 乙醇、无水乙醇、甲醇、NaOH、姜黄素、香兰素、硼酸、碳酸钠、氯化钠、盐酸、二氯甲烷、

亚硫酸氢钠、环己烷，均为分析纯。D-101大孔吸附树脂、CAD-40 大孔吸附树脂。

1.3 仪器设备

HH-2数显恒温水浴锅；SHB-IV双循环水式多用真，空泵；FA2004N 电子天平；22PC 可见分光光度计；YHG-500-BS远红外快速干燥箱；AP-02B真空泵；RE-52A旋转式蒸发器；D7401-4型电动搅拌器；Waters 515泵高效液相色谱仪；NovapakC18 分析柱；lichrospherC18分析柱。 1.4 工艺流程

由咖喱粉提取香兰素的工艺流程如图1所示。

咖喱粉95%乙醇滤液（姜黄粉）浸提真空抽滤吸附酸处理HClNaOH碱处理姜黄素减压蒸发倾析纯化环己烷重结晶高纯度姜黄素

图1 姜黄素的提取工艺流程

1.5 方法

1.5.1 乙醇法提取姜黄素

姜黄素在95%乙醇中的溶解度较大，最大吸收波长为425nm，最大吸收值为0.695[7]。因此，在本研究中以印度咖喱粉为原料，选用95% 乙醇作为提取剂，进行提取条件对提取率影响的实验。

1.5.1.1 温度对姜黄素提取率的影响

称取5g咖喱粉，置于200ml烧杯中，加入95%乙醇100ml，分别调节水浴温度为35、45、55、65、75、85℃，加热2h，真空泵抽滤，记录下滤液的体积数，再将滤液稀释若干倍后，于425nm处测定吸光度并计算提取率。

1.5.1.2 时间对姜黄素提取率的影响

称取5g 咖喱粉，置于200ml 烧杯中，加入95%乙醇100ml，调节水浴温度

55℃，分别加热0.5、1、1.5、2、2.5h，真空泵抽滤，记录下滤液的体积数，再将滤液稀释若干倍后，于425nm处测定吸光度并计算提取率。

1.5.1.3 固液比对姜黄素提取率的影响

称取5g咖喱粉，置于200ml烧杯中，分别加入95%乙醇25、50、75、100、125、150ml，调节水浴温度55℃，加热2h，真空泵抽滤，记录下滤液的体积数，再将滤液稀释若干倍后，于425nm 处测定吸光度并计算提取率。

1.5.1.4 提取次数对姜黄素提取率的影响

称取5g咖喱粉，置于200ml烧杯中，加入95%乙醇100ml，调节水浴温度55℃，加热2h，真空泵抽滤，记录下滤液的体积数，再按同样的条件提取2、3、4次，将滤液合并，再将滤液稀释若干倍后，于425nm处测定吸光度并计算提取率。

1.5.2 大孔树脂吸附法精制姜黄素

根据本研究的目的，选择弱极性的D-101型和非极性的CAD-40型大孔吸附树脂分别进行吸附实验，比较二者的吸附性能。

1.5.2.1 大孔树脂的预处理

分别称取D-101 型和CAD-40 型大孔吸附树脂各100g，置于烧杯中，加入95%乙醇充分浸泡4h，从孔中赶出空气泡。浸泡后，用蒸馏水冲洗三次。再用5%氯化钠溶液洗三次，5% 碳酸钠溶液洗三次，以去除痕量的防腐剂和残留的单体化合物。再用蒸馏水反复洗至中性。

1.5.2.2 大孔树脂的选择

分别称取相同质量已预处理的两种树脂于100ml的锥形瓶中，再各加入乙醇法提取的姜黄素稀释液，然后将锥形瓶放在振荡器上振荡24h，至吸附饱和，每隔一段时间测定吸附液在425nm的吸光度，计算两种树脂对姜黄素的吸附率。取己经吸附了姜黄素的两种大孔树脂于100ml的锥形瓶中，在室温下各加入无水乙醇，静态解吸6h，每隔1h测定解吸液在425nm的吸光度，从而计算两种树脂的解吸率。 分别取5ml洗脱液进行硼砂实验，检定洗脱液中是否含有姜黄素，然后根据两种树脂的洗脱液在425nm处的吸光度，选择具有相对深颜色且吸光度大的洗脱液的大孔树脂。最后将解吸液在旋转式蒸发器中蒸发回收乙醇。

1.5.3 由姜黄素转化为香兰素的工艺研究 1.5.3.1 酸碱处理

在配有搅拌装置、水浴装置和冷凝器的三颈烧瓶中，加入水和NaOH，再加入姜黄素，加热回流24h后，搅拌加入HCl溶液(pH1)，再加入二氯甲烷，倾析。回收下层水的液相部分，为溶液A 。

1.5.3.2 亚硫酸氢钠处理

室温下于三颈烧瓶中加入水和亚硫酸氢钠，再将溶液A 加入，倾析，回收上层水相，得到溶液B 。在同一烧瓶中加入溶液B 和二氯甲烷，慢慢加入

37%HCl，倾析，回收下层有机相，得到溶液C，浓缩，最后在环已烷中重结晶，得到纯香兰素产品。

1.5.4 香兰素的测定方法

目前常见的香兰素含量测定方法有:薄层色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法、气相色谱- 质谱联用法、硫代巴比妥酸法、离子选择电极法等。本研究中选用高效液相色谱法和硫代巴比妥酸法进行香兰素的检测。 香兰素标准溶液的配制：称取香兰素固体纯品0.1000g于5 ml烧杯中，以甲醇溶解，再移入100ml容量瓶中，定容至刻度，相当于香兰素1.00mg/ml。样品的配制及处理：称取样品0.03g于5ml烧杯中，以甲醇溶解，再定容至10ml容量瓶中。取1ml 12000r/min离心20min，再取5μl上清液进样，进行色谱分析。色谱条件：Spherisorb C18柱(250mm×4.6mm，5μm)为固定相，甲醇:水=35:65为流动相，流速为1.000 ml/min，柱温为35 ℃，紫外可变波长检测器，检测波长λ：280nm，进样量：5μl，等梯度洗脱，以保留时间定性。

2 结果与分析

2.1 乙醇法提取姜黄素的单因素试验

以印度咖喱粉为原料，95% 乙醇为提取液，在水浴中加热一段时间，提取中间产物——姜黄素，并考虑温度、时间、固液比和提取次数对其提取率的影响。

2.1.1 浸提温度对姜黄素提取率的影响

由图2可以看出，吸光度先随温度的升高而增大，在65℃时基本上达到最大值，随后迅速下降，可见在65℃下升高温度有利于姜黄素的提取，但是当温度达到65℃以上后姜黄素开始降解，不利于姜黄素的提取，因此，提取的最佳温度为65℃。

2.1.2 浸提时间对姜黄素提取率的影响

图3 可以看出，吸光度先随时间的延长而增大，在1～1.5h 期间，吸光度变化不明显，而到了1.5～2.5h阶段，吸光度迅速下降，可见在1.5h前对姜黄素的提取是有利的，提取时间过长会导致姜黄素降解，不利于姜黄素的提取，因此，最佳浸提时间为1.5h。

2.1.3 固液比对姜黄素提取率的影响

由图4可以看出，在固液比为1:10～1:20范围之间，吸光度变化不是很明显，在固液比为1:20～1:25之间有着显著的提高，可见当固液比小于1:20时对姜黄素的提取是不利的，因此，最佳固液比为1:25。

2.1.4 浸提次数对姜黄素提取率的影响

由图5 可以看出，提取一次与提取两次时吸光度有着明显的差别，可见对姜黄素提取一次是远远不够的，但是提取两次与提取三次或四次吸光度则基本上保持不变，因此，从单因素分析看，提取次数定为两次足够。综合上述各单因素试验的结果分析，可得乙醇法提取姜黄素的优化工艺：浸提温度为65℃、浸提时间为1.5h、固液比为1:25，提取次数两次，姜黄素的提取率可达95.1 %。

2.2 姜黄素的纯化 2.2.1 静态吸附实验

两种大孔吸附树脂对姜黄素乙醇提取液的静态吸附实验结果如图6 所示。

由图6可知，D-101型大孔吸附树脂对姜黄素的吸附能力明显大于CAD-40型大孔吸附树=(A0×V0－Ae×Ve)/(A0×V0)×100，式中：A0 为起始吸光度，Ae 为平衡吸光度，V0 为起始体积，Ve 为平衡体积。可计算出大孔吸附树脂对姜黄素的吸附率分别为：D-101型大孔吸附树脂的吸附率为94.3%，CAD-40型大孔吸附树脂的吸附率为83.3%，从吸附率结果看，D-101型大孔吸附树脂较佳。

2.2.2 静态解吸实验

D-101型和CAD-40型大孔吸附树脂对姜黄素的静态解吸实验结果如图7 所示。

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