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安徽农业科学, J o u r n a l o f A n h u i A S c i 2 0 0 7 , 3 5 ( 1 2 ) : 3 6 5 8 3 6 5 9 责任编辑孙红忠责任校对李洪 仙人掌中提取生物碱工艺的优化 吴阅, 唐咏 , 王萍萍, 陈丹, 刘 鹏举, 裴雪 亮 ( 沈 阳 农 业 大 学 生 物 科 学 技 术 学 院 ,辽 宁 沈 阳1 1 0 1 6 1 ) 摘要采用正交实验法, 以提取物中生物碱 的光吸收值为指标进行检测, 优化仙人掌提取生物碱的最佳工艺为: 用9 5 的乙醇, 提取 3 h , 浸提温度为 5 0, 物料比为 1 : 1 5 。结论: 该工艺提取 出的生物总碱含量可达 0 9 6 0 。 关键词仙人掌; 乙醇提取; 生物碱 ; 正交实验 中图分类号Q 9 4 6 文献标识码A 文章编号0 5 1 7 6 6 1 1 ( 2 ( ) 1 2 0 3 6 5 8 0 2 Ovt i mm t i o n o ft h e E r 蹦 g q l mi q u e o f Al k a l o i d f r o m Ca c t u s WU Ku o e t a l ( C o l l e g e o f B i o l o g i c a l S c ie n c e s a n d T e c h n o lo g y ,S h e n y a n g A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y ,S h e n y a n g ,L i a o n i n g 1 1 0 1 6 1 ) Ab s t r a c t T o s e l ect t h e b a s i c e x t r a c t in g wa y o f alk alo id f r o m c a c t u s t h e b e s t o n e w a s sel ecte d wi th t h e a b s o r b e n c y o f a l k alo i d a s i n d e x t h ru s h t h e o r t h o g o n a l t e s t nle r e s u l t p mv l t h e o p t imi z a ti o n ext t i n g t e c hn iq u e w a s 3 h o u r s w i th 1 5 t i me s v o l u me o f9 5 e t h a n o l a n d mt lo n of 1: 1 5 0 9 6 0 of al k a l o i dfro m c a c t u s c a nbe o b t a i n e d Ke ywo r d s C a c t u s ;Eth a n o l d i s t i l l ;Al k a l o i d;Or t h o g o n a lt e s t 仙人掌为仙人掌科仙人掌属的植物, 其肉质茎中含有多种 生物碱, 其 中主要为酪胺、 N _ 甲基酪胺、 3 一 甲氧基酪胺、 p 苯乙 胺、 大麦芽碱等_ 1 _ 。实验证明仙人掌生物碱对多种农作物的病 原微生物有抑制作用_ 2 J , 是一种良好的生物农药原料。 目前对生物碱提取方法的研究不少 , 但从仙人掌中提取 生物碱的方法鲜有报道。笔者采用正交实验法考察 乙醇法 提取生物碱的主要影响因素, 这对利用仙人掌中的生物碱作 为农药原料具有重要的参考价值。 1 材料与方法 1 1 材料与仪器“ 米邦塔” 仙人掌, 购于超市 ; 酪胺标准品 ( 中国药品生物制品检定所) ; 其他试剂均为分析纯。 电热恒温水浴锅, 电热鼓风干燥箱, 粉碎机, 电子天平, 循 环水真空泵, R E - 8 5 Z 旋转蒸发仪, U V 2 1 0 0 紫外分光光度计。 1 2 实验方法 1 2 1 材料预处理。把新鲜 的仙人掌切成块盛在托盘中, 放入 1 0 5的电热鼓风干燥箱中杀青 1 0 m i n , 然后在温度为 8 0的电热鼓风干燥箱中烘干约 2 4 h 。将烘干的仙人掌在 粉碎机中粉碎 , 收集仙人掌干粉备用。 1 2 2 实验设计。乙醇浓度、 提取温度 、 提取 时间、 物料 比 是影响生物碱提取的主要 因素 , 选用以上 4 个考察 因素, 每 个因素设立 3 个水平( 表 1 ) 。按照正交实验表以乙醇为浸提 液提取仙人掌粉 中的生物碱, 提取完成后过滤 , 弃去残渣。 对提取液进行旋转蒸发回收得到乙醇和提取物。向提取物 表 1 因素水 平表 中加入适量 1 m o W L的硫酸 , 形成酸水液和沉淀, 滤去酸水液 中的沉淀 , 加入适量的浓氨水调至 p H值 9 1 0 。然后加氯仿 萃取, 生物碱溶在下层的氯仿层中, 用分液漏斗分离。从氯 仿层提取 O 5 r n l 溶液用氯仿定容至 2 5 0 m l 容量瓶 中。取 6 r n l 定容后的溶液向其 中加 6 m l 的溴麝香草酚蓝溶液。振荡 作者简介吴阅( 1 9 7 7 一 ) , 男, 辽宁营 口人 , 硕士研究生, 研究方向: 植物 生物化学。 *通讯作者, 硕 士生导师, 教授。 收稿 日期2 O O 7 O 1 1 6 2 m i n , 静置 2 h 。然后在波长4 2 2 10 3 1 1 处比色, 测定吸光值。以 吸光度为指标优选仙人掌生物碱的最佳提取工艺。 2 结果与分析 2 1 正交实验结果见表 2 。方差分析表明, 4 个 因素均显 著影 响仙人掌生物碱 的提取率。由极差分析可知 , 影响因 素: 乙醇浓度 提取时间 提取温度 物料比; 仙人掌生物 碱提取的最佳条件为乙醇浓度 9 5 、 物料 比 1 : 1 5 、 提取温度 5 O、 提取时间 3 h 。通过重复验证得知, 该条件确实为最佳 条件。 表 2 L l2 ( 4 3 ) 的正 交实验结果 2 2 含量测定仙人掌中含有多种生物碱, 而酪胺是仙人 掌中生物碱的重要成分_ 3 。该实验选用酪胺 的标准 品为标 准物, 通过测定生物碱酪胺的含量来计算仙人掌 中生物碱含 量的近似值 。酪胺标准溶液的配制 : 称取 酪胺 的标准品 5 O m g 定容于 5 O r n l 的无水乙醇中, 即得到 1 m g n a的酪胺标准 溶液。 标准曲线见图 1 。 取 正交实验中最佳提取条件提取 生物碱时 的 O D值 O 7 8 2 代入标准曲线公式得 = 0 1 9 2 m g , 代入公式得出结果。 生物碱回收率 = x 1 0 0 =0 9 6 0 式中, 生物碱的量为 0 1 92 m g , 稀释倍数为 5 0 0 , 仙人掌干粉 重量为 1 0 g 。 维普资讯 3 5卷 1 2 期 吴阔等仙人掌 中提取生物碱 工艺的优化 3 6 5 9 经过多次重复实验 , 测得乙醇提取法最优条件下 , 总生 物碱的近似含量为 O 9 6 0 。 0 5 n 4 坦 3 8 a 2 0 1 0 酪睦舍量 lg 图 1 酪胺标准 曲线 3 讨论 研究表明, 仙人掌有行气活血、 清热解毒 、 消肿止痛等食 疗保健作用 , 可以作为一种食用植物推广_ 1 j 。而且 , 仙人掌 所具有的生物活性使其在农业生产方面有广泛的应用前景, 特别是作为一种生物农药有很高的研究价值 。该实验就是 研究利用有机溶剂( 乙醇) 提取仙人掌中活性成分生物碱。 正交实验结果表明, 在以乙醇为浸提液提取仙人掌内生 物碱的过程中各因素对提取率的影响程度为: 乙醇浓度 提 取时间 提取温度 物料 比; 最佳的提取条件为乙醇浓度 9 5 , 物料比 1 : 1 5 , 提取温度 5 0, 提取时间 3 h ; 并且由酪胺 估算出仙人掌中生物碱的含量为 O 9 6 0 。 参考文献 1 周立刚, 杨成宗, 吴建勇 仙人掌属药用植物的研究进展 J 中草药, 2 0 O 4 , 3 5 ( 1 ) : 1 0 3 2 赵声兰 , 陈朝银 , 段家贵 仙人掌提取物 的抑菌研 究 J 食品工业 科 学 , a x e 3 ( 5 ) : 4 0 3 何祥久, 姚新生 仙人掌属植物化学成分及药理作用研究进展 J 天 然产物研究与开发, 1 9 9 9 , 1 2 ( 6 ) : 7 9 4 王栋 , 刘岩 , 李红波 正交试验法优选北豆根总生物碱 的提取工艺 J 哈尔滨商业大学学报: 自 然科学版, 2 0 0 5 , 2 1 ( 2 ) : 1 9 5 安彩贤, 海松, 符军梅, 等 用正交试验法优选小果博落回生物碱的提 取工艺 J 中草药, 2 0 O 2 , 3 3 ( 9 ) : 8 0 4 6 赵骏, 齐喜红 生物碱提取方法研究概述 天津中医学院学报, 2 O O 3 , 2 2 ( 1 2 ) : 4 3 ( 上接第 3 6 4 1页) 之 , 环境的保护也需要依靠经济和社会 的发展来增加对其的 投入, 以此来完善各项环保措施。所 以, 在环境立法 中, 我们 要改变原有的“ 环境法服务于经济发展” 的旧观念 , 而奉行 “ 环境与经济协调发展” 的新的环境观 , 将我国的环境法立为 一 部生态的法 , 以实现包括广大农村在内的全 国环境 的保 护, 并进而促进包括农村在 内的全国经济的可持续发展, 也 只有这样才能从根本上避免发达国家 “ 先污染 、 后治理” 的 悲剧在我国的重演。 3 2 环境执法必须坚持“ 有法必依、 执法必严、 违法必究” 的 法制方针农村环境污染的防治离不开环境执法 , 环境执法 是实现农村环境污染 防治的关键环节。环境执法是一个动 态的全过程, 各个执法机关必须严格遵照我 国法律的要求 , 做到“ 有法必依 、 执法必严、 违法必究” , 执法过程 中切不可将 目光落到某一点或某一个阶段上, 而应该实行全程监管, 真 正做到“ 预防为主、 防治结合 、 全程监督” 。还应该改变现在 的环境执法模式, 变“ 重事后管理” 为“ 重事前预防” , 因为前 者不仅加大环境执法成本 , 而且收效甚微, 更为重要的是 , 环 境一旦遭到污染或破坏就很难恢复。同时, 执法过程要有的 放矢 , 鉴于重大农村环境污染事故 的发生大多是工业污染的 事实 , 环境执法机关完全可以考虑将工作重点放在发达地区 工业污染 向农村转移的问题上 , 通过对建设项 目的立项 、 选 址 、 审批等环节的监督, 从源头上有效地防范各种工业污染 事故的发生 , 从而实现对农村环境的保护。 3 3 重视农村环境损害救济。 保障环境 纠纷解 决机制的畅 通在侵权法上, 有损害必有救济, 但在我 国农村 , “ 损害常 有 , 救济不常有” 。这其中有农 民普遍缺乏维权意识的因素, 但更有对 自 身弱势地位招致的不公 的一种妥协。面对这样 的特殊国情 , 完全寄希望于广大农 民自发地解决农村的环境 污染问题是不可能的。因此 , 只能求助于各级地方政府 , 希 望借助政府 的力量来保障各种环境纠纷 的及时、 有效解决 , 以此恢复他们对环境侵权救济的信心 , 进而推动农村环境污 染防治工作。这样考虑 的理 由有 2点: 主观上 , 环境保护工 作具有公益性 , 政府有推动社会公益的职能, 因此地方政府 有保护农村环境免于污染的义务 ; 客观上 , 借助地方政府行 政管理职能的威慑力 , 保障解决各种环境纠纷的成效。尽管 这样的制度设计有偏袒一方的嫌疑, 但考虑到农 民的弱势和 解决农村环境污染的迫切性 , 笔者认为, 适当的倾斜是可以 接受的。至于政府发挥协调作用的形式则不必作过多的限 制, 只要不触及行政机关的执法底线即可。 3 4 建立健全农药、 化肥 、 农用物资、 种子 的标准体 系, 并推 广先进的农业技术和设施, 大力发展“ 绿色农业” 针对我国 农村环境污染的现状, 我们必须采取及时有效的措施 以控制 农村农 药、 化肥以及农用地膜的无序使用 , 因此建立健全相 应的标准体系, 从源头上防治上述农残物引发的农村环境污 染迫在眉睫。同时, 还应该加大对农业的投入, 保证先进的 农业设施、 农业技术的使用, 大力发展“ 绿色农业” , 这才是我 国农村防范环境污染, 实现经济发展的根本出路。 4 结 语 农村环境污染的防治工作是一项复杂 的系统工程 , 仅 仅依靠法律的调整是不够的, 它还必须依靠包括经济 的、 行 政的等各种手段的综合运用, 唯有如此 才能真正实现社会 主义新农村的建设。 参考文献 1 李冬晓, 魏伟 农村环境污染的成因及对策 J 中国科技信息, 2 0

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