天然产物的提取方法（芦荟）课件

芦荟多糖的提取与应用,武汉大学天然产物化学及提取 学号：200722030139,天然产物的提取方法（芦荟）,科学版,/cosite/%E8%8A%A6%E8%8D%9F.html?cosite=baidujj3&location=kw_daili_芦荟,芦荟(学名：Aloe vera)芦荟属，为百合科多年生常绿草本植物，叶簇生、大而肥厚，呈座状或生于茎顶，叶常披针形或叶短宽，边缘有尖齿状刺。花序为伞形、总状、穗状、圆锥形等，色呈红、黄或具赤色斑点，花瓣六片、雌蕊六枚。花被基部多连合成筒状。芦荟原产于地中海、非洲，因其易于栽种，为花叶兼备的观赏植物，颇受大众喜爱。据考证野生芦荟品种300多种，而可食用的品种只有六种，有药用价值的芦荟品种主要有：洋芦荟 ，库拉索芦荟，好望角芦荟，元江芦荟等。芦荟是集食用、药用、美容、观赏于一身植物新星。其泌出物(主要有效成分是芦荟素等葱醌类物质)已广泛应用到医药和日化中。芦荟在中国民间就被作为美容、护发和治疗皮肤疾病的天然药物。芦荟胶对蚊叮有一定的止痒作用。,1. 研究的意义和必要性 2. 研究对象及其历史 3. 主要成分的提取分离流程 4. 分析方法与结果 5. 市场调研及经济技术分析,叶近簇生或稍二列(幼小植株)，肥厚多汁，条状披针形，粉绿色，长15-35厘米，基部宽4-5厘米，顶端有几个小齿，边缘疏生刺状小齿。花葶高60-90厘米，不分枝或有时稍分枝;总状花序具几十朵花;苞片近披针形，先端锐尖;花点垂，稀疏排列，淡黄色而有红斑;花被长约2.5厘米，裂片先端稍外弯;雄蕊与花被近等长或略长，花柱明显伸出花被外。,/a/ppfw/ /a/zxzn/ /a/hyxw/ /a/lianxi.html /sitemap.html,1.研究的意义和必要性,芦荟(Aloe)：热带亚热带沙漠植物，属百合科多年生草本植物，具有肉 厚汁多的特点。 原产地在亚洲，地中海沿岸。芦荟品种繁多，已发现的芦荟类种类有500种以上，其中最有药用及保健功能价值的有：库拉索芦荟(Aloe Vera)，木剑芦荟(Aloe Arrborescens)，好望角芦荟(Aloe Ferox)，索科特芦荟(Aloe Porryi)；其中库拉索芦荟是保健常用的芦荟，也是世界上销量最大的芦荟。 芦荟生长成熟期一般三年以上，具有强大的生命力和惊人的修复受损能力，因此对其进行研究具有重要意义。 备注：摘自（曹伟蜂 芦荟多糖的研究进展）,生长习性 编辑 1 、土壤： 芦荟以透水透气性能好，有机质含量高，pH值在 6.5 7.2 。 2 、光照 ：喜光，耐半阴，忌阳光直射和过度荫蔽。 3 、温度 ：适宜生长环境温度为 20 30 ，夜间最佳温度为 14 17 。低于 10 基本停止生长，低于 0 芦荟叶肉受冻全部萎蔫死亡。 4 、水份：芦荟有较强的抗旱能力，离土的芦荟能干放数月不死。芦荟生长期需要充足的水分，但不耐涝。 5 、生态环境： 芦荟的生态环境（空气、水体、土壤等）不能受污染，注意通风。 6、芦荟不仅需要氮磷钾，还需要一些微量元素。为保证芦荟是绿色天然植物，要尽量使用发酵的有机肥，饼肥、鸡粪、堆肥。蚯蚓粪肥更适合种植芦荟。 芦荟一般都是采用幼苗分株移栽或扦插等技术进行无性繁殖的。无性繁殖速度快，可以稳定保持品种的优良特征。,.研究芦荟的历史,芦荟作为民间传统草药已有4000多年的历史。涉及芦荟的古典药物著作有： 神龙本草经 本草纲目 欧洲的希腊草本 朝鲜的东岳宝鉴等 到目前为止，我们所知道的关于芦荟的最早记载，是古代埃及的医学书艾帕努斯巴皮努斯中所记录的，考古发现，在埃及，芦荟被放置在金字塔中木乃伊的膝盖之间。 备注：摘自（宋瑞峰，陈伟，叶舟 微胶囊技术用于芦荟多糖分离的研究 ）,芦荟原产于非洲热带干旱地区，分布几乎遍及世界各地。在印度和马来西亚一带、非洲大陆和热带地区都有野生芦荟分布。在中国福建、台湾、广东、广西、四川、云南等地有栽培，也有野生状态的芦荟存在。芦荟的野生品种至少有300种以上，其中非洲大陆就有250种左右，马达加斯加约有40种，其余10种分布在阿拉伯等地。,芦荟的种类很多，大约有500多个品种。通常将芦荟划分为十大类：木本芦荟、单茎芦荟、多茎芦荟、灌木芦荟、藤本芦荟、无茎芦荟、斑点芦荟、斑纹芦荟、矮生芦荟、草芦荟。3 野生元江芦荟在中国国自然分布范围较广，对中国国乃至世界芦荟的历史与变迁、芦荟的生态环境研究等方面都是较为宝贵的资源。 芦荟根系有直根系类型、须根系类型、块根或鳞茎根类型三大类型;芦荟茎可分为乔木与灌木、木本与草本、高大茎干与无茎、茎直立与藤本、单茎与多茎、块根或鳞茎;芦荟叶可划分为叶片数量类、叶片形状类、叶片重量类、叶片表皮状态类、叶片排列特殊方式类、叶片生长状况类、叶色类;芦荟花可按芦荟花序，芦荟花茎、花穗、花色、花期分四类，绝大部分芦荟开花不结实，只有好望角芦荟、皂质芦荟开花结实。芦荟各个品种性质和形状差别很大 有的象巨大的乔木，高达20米左右，有的高度却不及10厘米，其叶子和花的形状也有许多种，栽培上各有特征，千姿百态。芦荟是美好事物荟萃聚集的植物，也是好种易活的植物。2013年为止，被确认能用于食品、化妆品和医药保健品的只有六个品种，即库拉索芦荟、中国芦荟、木立芦荟和开普芦荟等。其余大多为观赏芦荟。,芦荟的成份是极其复杂的，特别是具有活性功能的这部分。 目前已确定芦荟中含有丰富的多糖、蒽醌类物质、有机酸、蛋白质、氨基酸(约20多种)、维生素、叶绿素、矿物质、生物活性酶及甾类化合物等 备注：摘自（冯婷 ,董银卯,何聪芬 芦荟多糖精制工艺的研究 ）,又称蕃拉芦荟，蕃拉为其种名的音译，又称美国芦荟，翠叶芦荟。须根系，茎干短，叶簇生在茎顶。叶呈螺旋状排列，厚肥汁浓。叶长30-70厘米，宽4-15厘米，厚2-5厘米，先端渐尖，基部宽阔;叶子呈粉绿色，布有白色斑 芦荟点，随叶片的生长斑点逐渐消失，叶子四周长菜刺状小齿。其花茎单生，长有两三个高60-120厘米的分枝。总状花序散疏，花点垂下。特性：可用于医学、美容和食用。其原汁、浓缩汁及结晶粉，可作为各种保健食品的原料。因其含丰富的胶质，对皮肤的保健和美容具有十分显著的效果，所以也常作为美容化妆品的原料。,芦荟中的特殊活性物质,主要含有两大类: 一类是存在于芦荟叶底部 及表皮附近的芦荟素等蒽 醌类物质(简称芦荟苷) 另一类是从鲜叶中分离 出来的透明凝胶。 备注：摘自（冯婷 董银卯;何聪芬 芦荟多糖精制工艺的研究 ）,芦荟核形分析,芦荟多糖的组成,芦荟多糖一般由葡萄糖或甘露糖形成，芦荟叶肉中的粘性物质主要为甘露聚糖。 糖类是芦荟叶凝胶部分除去水分外的主要成分，芦荟凝胶干燥后所得固形物中大约一半以上是糖类，经分析所含单糖有甘露糖，阿拉伯糖，鼠李糖，果糖，葡萄糖等。多糖是芦荟叶中凝胶的构成部分，实验测试，新鲜凝胶中含多糖约为0.27%-0.5%。芦荟原汁干燥物中含多糖约为18%-30%，其多糖的含量随芦荟品种和采收季节，生长地区不同而异，新鲜的凝胶显示假塑行为，降解后经测定主要成分为甘露聚糖。 备注：摘自（曹伟峰 芦荟多糖的研究 进展）,芦荟多糖的化学结构,国外对芦荟多糖化学结构的研究很早就开始，但由于芦荟种类繁多，且产地、生长期、种植加工等条件不同均会造成多糖的组成和结构有所差异，因此在此方面的结论还是众说纷纭。其中以日本的Yagi教授和美国的Carrington实验室的研究最为广泛和突出。 芦荟粘多糖结构 备注：摘自( 冯婷, 董银卯,何聪芬 芦荟多糖精制工艺的研究 ),3.多糖的提取方法,天然多糖主要是从自然界中的植物或农副产品中提取分离而得到的，常用的提取方法有 ： .溶剂提取法（浸渍法 ，渗漉法 ，煎煮法 ，回 流提取法 ，连续提取法 ） .高速逆流色谱法 .微波辅助提取法 .超临界流体萃取法 .超声波提取法 .固相萃取法,微波辅助提取法,微波加热原理： 利用微波场中介质的偶极子转向极化和界面极化的时间与微波频率相吻合的特点，促使介质转动能级跃迁，加剧热运动，将电能转化为热能。 从细胞破碎的微观角度看，微波加热导致细胞内的极性物质，尤其是水分子吸收微波能，产生大量的热量，使胞内温度迅速上升，水汽化产生压力使细胞膜（壁）破裂，产生微孔或裂纹，从而使细胞内物质更容易被溶剂溶出，达到提取目的。 备注：摘自（张国庆,微波辅助提取黄酮和多糖类成分的新进展J,天津药学,2007年2月第l9卷第1期）,微波辅助提取的特点,投资少，设备简单 适用范围广 重现性好，选择性高 操作时间短，溶剂耗量少，热效率高无噪音、无污染和易于自动化。 与传统煎煮法相比，克服了药材细粉易凝聚、易焦化的弊端 备注：摘自（张国庆,微波辅助提取黄酮和多糖类成分的新进展J,天津药学,2007年2月第l9卷第1期）,超声波提取法,超声波提取法原理： 超声波强化提取植物的有效成分，是一种物理破碎过程。超声波对媒质产生独特的机械振动作用和空化作用。当超声波震动时能产生并传递强大的能量，引起媒质质点以大的速度和加速度进入振动状态，使媒质结构发生变化，使有效成分进入溶剂中；同时在溶液中还会产生空化作用，即在有相当大的破坏力的作用下，液体内形成空化泡的现象。 药用植物的化学成分较为复杂，常规提取效果常不理想，近年来用超声波提取技术提取收到良好的效果，尤其是生物碱、苷类、挥发油等成分的提取。 备注：摘自（张国庆,微波辅助提取黄酮和多糖类成分的新进展J,天津药学,2007年2月 第l9卷第1期）,芦荟多糖的提取方法,多年来，国内外的研究者，特别是美、日、韩三国的科学家对芦荟活性成分的提取工艺及定性、定量进行了大量的研究工作，主要提取方法有： 1.传统工艺法 2.Cobble热处理法 3.Coats热处理法 4. Maret紫外光辐照处理法 5. Maughan控温处理法 6. Coats冷处理法 7. McAnalley 冷处理法 8. Luiz Cerqueria分步处理法 备注：摘自（冯婷 ，董银卯，何聪芬 芦荟多糖精制工艺的研究 ),Luiz Cerqueria分步处理法,主要依据： 芦荟叶肉和叶皮中所含的生物活性物不同，把二者分开加工可顺利除去主要存在于叶皮中的芦荟素。 生产工艺: 新鲜芦荟叶洗净消毒，剥取凝胶，叶肉切碎、研磨、粗滤、均质以制取凝胶汁；将叶皮切碎，加水研磨、均质，然后加入活性炭搅拌吸附一定时间，再加入助滤剂过滤，得芦荟叶皮汁；合并凝胶汁和叶皮汁，在高温下短时间杀菌处理和稳定化处理，便可得稳定化的芦荟全叶汁。 备注：摘自 (冯婷 ,董银卯,何聪芬 芦荟多糖精制工艺的研究 ),McAnaIIey 冷处理法,美国 McAnalley教授领导的Carrington实验室经过多年研究，分离出一种冻干后不再降解的，由 (14)键接的活性粘多糖Carrisyn，并证明它就是芦荟的主要活性成分。 分离提纯的工艺过程可简述为:将芦荟叶洗净，去皮，磨碎成浆，除去纤维质，醇沉，离心过滤，冷冻干燥等几步。 备注：摘自 (冯婷 ,董银卯,何聪芬 芦荟多糖精制工艺的研究 ),Carrisyn的应用,作为一种生物制剂广泛用于治疗： 胃肠道疾病 免疫类疾病 癌症 艾滋病等 Carrisyn取得了惊人的医疗效果。但Carrisyn仍是一种多糖的混合物，其中可能存在中性多糖、酸性多糖和糖蛋白。,备注：摘自 (冯婷 ,董银卯,何聪芬 芦荟多糖精制工艺的研究 ),McAnalley提取实验方法,取1kg芦荟叶用次氯酸钠溶液冲洗、消毒。去除芦荟叶的叶尖、根部和皮，切成凝胶薄片。 放入均浆器制成匀浆。 六层纱布过滤，收集过滤液，调pH到33.5，按1：4比例加入95 乙醇，搅拌2030min。静置34h。 去上清，将沉淀加入去离子水适量，混合搅拌若干分钟，按1：4加入乙醇，搅拌30min，静置2h，得沉淀。 去上清，沉淀于2000g离心lOmin。 沉淀转入冻干机中冻干，所余基本为芦荟多糖。 备注：摘自 (冯婷 ,董银卯,何聪芬 芦荟多糖精制工艺的研究 ),McAnalley提取工艺流程,芦荟叶 清洗，次氯酸钠消毒 去皮匀浆 调33.5 滤液 6层纱布过滤 加四倍体积95乙醇 搅拌2030min 静置 冻干 离心 合并沉淀 对沉淀反复用乙醇洗涤 芦荟粗多糖,芦荟多糖的分离纯化,用上述方法提取出来的芦荟多糖只是一种多糖的混合物，其中可能存在中性多糖、酸性多糖、单糖、低聚糖、蛋白质和无机盐，必须进一步分离纯化。 .除蛋白质 常用的去除蛋白质的方法有：Sevag法、三氟三氯乙烷法和三氯醋酸法。这些方法的原理是使多糖不沉淀而使蛋白质沉淀 .分离纯化 针对芦荟多糖的特性，可选择不同的分离纯化方法，如根据多糖分子大小和形状的不同，采用凝胶过滤色谱法、膜分离法、根据多糖分子的电荷特性可采用离子交换色谱法。 备注：摘自（太江超 芦荟多糖的分离纯化及分析综述）,芦荟多糖的气象色谱分析,备注：摘自（陈洪亮 李德发 常碧影 张家祥 付绪栋 芦荟多糖的提取及结构分析）,超声波提取芦荟多糖,传统方法提取芦荟多糖工艺流程 原料清洗去皮称重打浆按比例加水加热浸提抽滤清液保留。残渣再提取，合并提取液浓缩除蛋白加95 乙醇沉淀复溶后再加95 乙醇沉淀反复三次无水乙醇洗涤沉淀多糖低温真空干燥芦荟粗多糖 超声波法提取芦荟多糖工艺流程 浸提过程在超声波场中进行，其余同上。 备注：摘自（吴广枫 张拥军 汤坚 超声波用于芦荟多糖提取的研究）,备注：摘自（顾文秀，许芳萍，鞠炜渭，朱传征 超声波协助提取芦荟多糖的研究）,.分析方法与结论,备注：摘自（顾文秀，许芳萍，鞠炜渭，朱传征 超声波协助提取芦荟多糖的研究）,结果分析,常规提取方法最佳条件的确定。表1表明，影响芦荟多糖提取的因素主次为BEDCA，最佳提取工艺为ABCDE，即浸提2次，浸提温度80，料液比l：3，提取时间4 h，醇沉浓度80。最佳工艺条件下的验证值为.3480。 备注：摘自（顾文秀，许芳萍，鞠炜渭，朱传征 超声波协助提取芦荟多糖的研究）,超声波协助提取最佳条件的确定。表2表明，影响芦荟多糖提取的因素主次为BEDCA，最佳提取工艺为A1B4C3D3E3，即浸提1次，浸提温度80 ，料液比1：3，超声时间40 min，醇沉浓度70。最佳工艺条件下的验证值0.4812%。,备注：摘自（顾文秀，许芳萍，鞠炜渭，朱传征 超声波协助提取芦荟多糖的研究）,结论,常规提取法的最佳提取工艺为：浸提2次，浸提温度80，料液3，取时间4 h，醇沉浓度80。 超声波协助提取芦荟多糖的最佳条件为：浸提1次，浸提温度80 ，料液比1:3，提取时间40 min，醇沉浓度70。 在各自的最佳工艺条件下比较其得率，超声波法得率是常规法的1.38倍，且所用沉淀剂乙醇较少，提取时间大大缩短(由4 h缩短至40 min)，只需浸提1次，可提高效率，简化提取工艺，节约成本，因此将超声波用于芦荟多糖的提取工艺有一定实用价值。,备注：摘自（顾文秀，许芳萍，鞠炜渭，朱传征 超声波协助提取芦荟多糖的研究）,备注：摘自（吴广枫，张拥军， 汤坚 超声波用于芦荟多糖提取的研究）,芦荟多糖的药用功效,芦荟是一种药用价值很高的种植物，对它的药效很早就被发现，因长期以来未经科学验证，芦荟一直被看成偏方，应用范围受到一定的限制。近二三十年来，一些发达国家，如美国、日本、韩国等国家己形成大产业，尤其是日本，对芦荟进行了许多深入的研究。医疗范围涉及内、外、妇、儿、皮肤、五官等各科，其功效大致可概括为： .免疫调节作用 .抗肿瘤作用 .抗紫外线辐射作用 .促造血作用 .抗真菌，病毒作用,芦荟的美容作用,早在公元前14世纪，埃及皇后尼菲提就使用芦荟美容，从而使她拥有细嫩洁白的肌肤和柔软光滑的头发。 芦荟汁液系天然萃取物，含有多种对人体有益的保湿剂和营养效果。 科学研究认为，芦荟中含有聚糖的水合产物葡萄糖、甘糖露、少量的糖醛酸和钙等成份；还有少量水合蛋白酶、生物激素、荷尔蒙、蛋白质、氨基酸、维生素、矿物质及其它人体所需的微量元素。因此，芦荟便具备保湿和防晒的功能，对美容效果极佳。 /view/8150.htm#5,芦荟的免疫调节作用,生物体内免疫系统的正常是健康的标志。芦荟凝胶内含有的多种活性成分，它们溶解在凝胶的极性水中，相互协同，对外界形成了强大的调节免疫功能的作用。美国卡林顿实验室从芦荟凝胶中提取的多糖Acemannan，已获美国的FDA 批准应用于人体治疗艾滋病的药物，震惊了芦荟工业。 近几年“国际芦荟科学协会”提出，芦荟除了作为食品、药物和化妆品以外，还能作为功能性食品，可经常定量服用(Dietary Supplement)。 /view/8150.htm#5,芦荟美容保健产品,/view/8150.htm#5,.芦荟产品市场分析,早在1996年，联合国粮农组织对各种野生植物进行调查，从对人体有用的角度进行综合评比，芦荟获得了第一名。因而，芦荟被联合国粮农组织推荐为“21世纪人类最佳保健食品”。 作为一种集医药、美容、保健、食品及观赏为一体的纯天然绿色植物，芦荟的多种药用价值和治疗作用引起了医学界的广泛重视。从20世纪80年代开始，芦荟就已受到日、美等发达国家消费者的不断追捧，并迅速在全球范围内掀起了“芦荟”热潮。,/cosite/%E8%8A%A6%E8%8D%9F.html?cosite=baidujj3&location=kw_daili_芦荟,国外芦荟提取物市场现状,在全世界范围内，芦荟提取物，主要以冻干粉、喷干粉和烘干粉等形式在市场上流通，已广泛应用于化妆品、保健食品、饮料、乳制品、日用品、药品等领域。据国际芦荟科学协会（IASC）的统计数据显示，1997年全球芦荟原料及其制品的年销售额已突破650亿美元。 专家预计，未来十年内，全世界范围内芦荟产业的产值将超过1000亿美元。据有关部门报道，现在全世界从事芦荟的公司有5万多家，在网上可检索到的芦荟企业有28000多家，总资产在7500万到1亿美元，年产值近1000亿美元。 =&rn=10&ie=gb2312&ct=0&wd=%C2%AB%DC%F6&pn=10&ver=0&cl=3,美国是目前世界上研究开发应用芦荟的大国，现有芦荟制品1500多种，年销售额达36亿美元。其中，永久产品公司（Forever Living Products）是美国芦荟产业界的巨头，也是世界上最大的芦荟公司，1998年销售额13亿美元。,备注：摘自（美国永久产品公司(Forever Living Products)2003年调研报告）,我国芦荟产品经济技术分析,据统计，1998年全世界芦荟产业产值65亿美元， 我国芦荟业总产值仅1亿多人民币。 近两年来全国栽培面积达1万多亩，出现了规模化栽培生产中心区域。但在产品的深加工方面还刚刚起步，芦荟制品企业仅有五六家，产品30多种。,备注：摘自（北京昭贵科技开发有限责任公司2006年底的调研报告）,芦荟是一项高附加值的产业 原材料易得 加工成本低 出口潜力高，成品运输成本低 中国相对国外劳动力成本低,我国芦荟产业的政策情况,国家科技部把芦荟作为21世纪一项非常重要的产业来发展 科技部已举行了三次全国芦荟产业研讨会。 各大媒体、传播行业不断宣传介绍芦荟的药用价值及其应用。,备注：摘自（北京昭贵科技开发有限责任公司2006年底的调研报告）,芦荟产品市场价格状况,美国库拉索芦荟品种 芦荟鲜叶 中国山东省 零售块片，批发块片，起批量5000 片。 库拉索鲜叶 浙江上虞 零