毕业论文-白藜芦醇的提取.doc

呼伦贝尔学院本科生毕业论文院系类别:生命科学与化学学院 专 业:应用化学 学生姓名: 班 级:2009级应用化学班 学 号:2009061302 论文题目:白藜芦醇的提取 学科方向:应用化学 指导教师: 论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的学士学位论文及相关的研究成果，系在呼伦贝尔学院资助下的职务行为，知识产权归属呼伦贝尔学院与本人共有。呼伦贝尔学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编本学位论文。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的成果时，署名单位仍然为呼伦贝尔学院。允许论文被查阅和借阅以及申请专利。本人授权呼伦贝尔学院。 呼伦贝尔学院生命科学与化学学院学术委员会2013- -学号： 论文作者签名： 指导教师签名： 年 月 日 白藜芦醇的提取王贵林指导教师 郭秀芝摘要 白藜芦醇是一类主要存在于葡萄、虎杖、藜芦等植物中的多酚类化合物1。白藜芦醇具有抗癌、心血管保护、抗氧化5、抗自由基、雌激素调节、抗突变、抗菌消炎、转基因、辐射防护等多方面的药理作用2。葡萄皮渣含有较多的多酚物质（如白藜芦醇）5，但大多被当作肥料抛弃，如加以综合利用，不仅可以减少环境污染，而且还可以获得可观的经济效益。本实验以新鲜的葡萄为材料，采用有机溶剂法提取白藜芦醇，考察影响葡萄中白藜芦醇提取效果的5个因子（提取溶剂种类、提取剂体积分数、提取温度、提取时间、固液比、），通过单因素实验和正交实验确定了最佳提取条件:料液比为1:20,提取时间4.5h,提取温度为75,乙醇溶剂浓度为60%。Abstract Resveratrol is a kind of mainly exist in the grape, giant knotweed, hellebores polyphenol compounds in plants. Resveratrol has cancer, cardiovascular protection, anti-oxidation and anti-free radical, estrogen regulation, resistance mutation, antibacterial anti-inflammatory, genetically modified (gm), radiation protection, etc. Many pharmacological functions. Grape skin residue contained more polyphenols （example Resveratrol）But most jilted as fertilizer , Such as comprehensive utilization, not only can reduce the pollution of the environment, but also can get considerable economic benefit. This experiment with fresh grapes for material, Using organic solvent to extract resveratrol , Review five factors affecting the effects of resveratrol in grape extract (Extraction solvent types、Extractant volume fraction、Extraction temperature). By single factor experiment and orthogonal experiment, the optimum extraction conditions were determined, and solid-liquid ratio of 1:20, extracting time 4.5 h, extraction temperature is 75 , ethanol solvent concentration was 60%. 关键词 白藜芦醇； 新鲜葡萄； 抗氧化性Keywords resveratrol；fresh grape； antioxidant activity一、引言我们一般采用传统方法有机溶剂提取法来提取白藜芦醇，此方法存在周期操作长、工序复杂、提取率低等缺点；但我们考虑到对白藜芦醇提取产量和技术要求等方面，该方法还具有自身的一些优点例如：设备简便、有效成分损失较少。近年来，从一些植物中提取其有效成分过程中出现了许多新技术和方法，例如在企业中使用较广泛的超临界 CO2萃取技术、碱法提取及有机溶剂回流提取技术、超临界超声波提取技术等13。通过新技术的开发和应用，对白藜芦醇新产品进行大力开发，不仅在减少资源浪费的同时，还能有效的提高产品的附加值，故研究开发与白藜芦醇相关的新产品，有十分重要的经济和社会效益。还对人肝癌细胞的生成有明显抑制作用3，它还可以通过与人体内雌性激素受体的结合调节血液中胆固醇水平，减少人患心血管病的风险。此外，它是良好的抗氧化剂与体内自由基清除剂4。超声波提取可有效提高提取效率，缩短提取时。本文就白藜芦醇的提取工艺进行研究，通过正交实验，对用有机溶剂回流提取法对新鲜葡萄中白藜芦醇提取率的影响，得到最优提取条件，在此基础上优化白藜芦醇的生产分离工艺，可以有效降低其生产成本，对企业提高其经济效益有十分重要的意义。植物、动物和微生物不仅为人类提供了广泛的食物来源，也是人类获取药物和其他多种有价值产品的重要来源。因此，天然产物的提取与分离在天然产物化学研究中占有重要地位。提取是进行植物化学成分研究的第一步，选择适当的提取方法不仅可以保证所需成分被提出，还可以尽量避免被不需要的杂质干扰，简化后续的分离工作。有时只经过一步提取，即可获得植物中的单体成分，因此植物成分的提取和后续的分离纯化密切相关 10。 二、实验部分1、实验原理本文利用回流装置提取葡萄皮渣中的白藜芦醇。然后根据白藜芦醇的标准曲线计算其质量浓度，从而计算产率。2、实验仪器和药品（1）仪器：分光光度计、恒压漏斗、水浴锅、三颈烧瓶、温度计、粉碎机、容量瓶、烧杯、电热套、铁架台、橡胶管。（2）药品：无水乙醇、甲醇、丙酮、去离子水、乙酸乙酯、白藜芦醇标准溶液、新鲜的葡萄。3、样品预处理称取一定量的新鲜葡萄清洗干净，放入高速万能粉碎机粉碎。放入烧杯中，通过过滤装置过滤。4、提取方法 回流提取的单因素实验:各取10g葡萄粉末,在其他条件相同的情况下,分别规定提取溶剂种类、提取剂体积分数、提取温度、提取时间、固液比,以提取液稀释后对应的吸光值为指标,逐个考察各提取条件对提取效果的影响,用紫外分光光度计测其吸光度，由标准曲线计算出样品溶液中的白藜芦醇浓度，进而计算出溶液中白藜芦醇的质量。由白藜芦醇的质量(m1)与葡萄的质量(m2)的比值可以计算出白藜芦醇的提取率(a).a= m1/m2*100%;a为白藜芦醇的提取率; m1为白藜芦醇质量(g)；m2为葡萄的质量(g)。 5、标准曲线的绘制精密称取白藜芦醇标准品容量瓶中，用甲醇溶解并稀释到刻度定容。分别配制不同浓度的标准溶液，用紫外可见分光光度计在 306nm 处测其吸光光度。测得标准曲线为：y=0.1464x+0.0788 (R2=0.9914)式中，y 为吸光度；x 为白藜芦醇的质量浓度。三、结果分析及讨论3.1单因素试验3.1.1提取溶剂的选择根据白藜芦醇的溶解性，考察了甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯四种有机溶剂对提取率的影响，结果如表 1 。不同溶剂所得的提取率不同，其中，甲醇的提取效果最好，白藜芦醇的提取率达到 0.14 %，乙醇次之。由于甲醇和乙醇的极性较强，更有利于原料中具有较大极性的白藜芦醇的溶出，采用丙酮和乙酸乙酯为提取剂，白藜芦醇的提取率较低，可能与它们的极性较低有关，另外极性较强的溶剂能使原料的组织纤维溶胀，增加提取率。但甲醇毒性较大，综合考虑，选择无毒且易回收的乙醇为提取剂较为合适。表1 不同提取剂对白藜芦醇的影响提取剂提取时间1h 2h 3h4h甲醇0.050.0650.060.07乙醇0.040.040.0450.5丙酮0.020.0250.0250.03乙酸乙酯0.030.030.0350.033.1.2提取时间的确定提取时间对提取率的影响如图 1 所示。从 0.54.0h，提取率随提取时间的增加而迅速增加，再延长时间，变化不大，延长到 5 . 0 h 时提取率稍有下降，可能是由于在较高的温度下，白藜芦醇易被氧化，因此4.04.5h 是较佳的提取时间。 提取率%图 1 不同取剂时间对白藜芦醇的提取率影响提取条件：葡萄10.00g，100ml 体积分数60% 乙醇做提取剂，提取温度 5 0 。3.1.3提取剂乙醇体积分数的确定在其它条件不变的情况下，以不同体积分数的乙醇水溶液对葡萄进行提取，结果见下图，乙体积分数为 50%60% 时提取率最高，达到 0.21%。随着乙醇体积分数的增加，极性不断减小，白藜芦醇虽具有极性基团酚羟基，但二苯乙烯骨架又是非极性的基团，所以在高体积分数的乙醇水溶液里溶解度较高。但用体积分数高于 70% 的乙醇提取，提取率反而下降，可能是由于植物组织在高体积分数的乙醇水溶液中溶胀，影响了溶剂的扩散作用，导致提取率降低。从薄层分析的结果看，体积分数为 50%60% 乙醇水溶液提取时杂质点也较少，提取效果较好。提取 率%图2 不同的乙醇体积分数对白藜芦醇提取率的影响注：提取条件：葡萄10.00g，提取剂体积 100ml，提取温度 50 ，时间 4 h 。3.1.4提取温度的确定以体积分数 60% 乙醇溶液为提取剂，在 4080的温度下进行提取。提取4h 后测定提取液吸光度，结果如图 3 。可知温度越高，提取率越大，但考虑高温下白藜芦醇的酚羟基容易氧化，乙醇挥发而引起的损耗也较大，能源消耗也较高，综合考虑最终确定 70 为较优提取温度。提取率%图3 不同的提取温度对白藜芦醇提取率的影响提取条件：葡萄10.00g，100ml 体积分数60% 乙醇做提取剂，提取温度 5 0 。3.1.5 物料比对白藜芦醇的确定料液比小，可增加固液两相中白藜芦醇的浓度梯度，有利于提取率的增加，但料液比太小，增加溶剂回收成本。在一定温度下进行提取，料液比选定范围为1:51:50(g/ml)。从表2 可见，随着料液比的减小，白藜芦醇的含量增大，但当料液比达到 1:35 后，增加溶剂量，白藜芦醇含量增加不明显。所以从提取效果，减小浓缩负荷，综合考虑料液比定为 1:25 为宜。 表2 固液比对白藜芦醇的影响固液比 1:5 1:10 1:15 1:20 1:25 1:30 1:35 1:40 1:45白藜芦醇提取率% 0.11 0.125 0.134 0.14 0.145 0.15 0.155 0.157 0.16 3.2正交实验从单因素实验结果看，提取剂乙醇体积分数、固液比、提取时间、提取温度对提取率都有一定的影响，在单因素实验的基础上，设计了四因素三水平的正交实验方案，见表3结果见表4.表3 因素水平表水平 因素A乙醇体积分数 % B固液比 C 提取时间/hD提取温度/。C1501:153602601:204703701:25580表 4 正交实验表实验号乙醇体积分数%固液比提取时间提取温度白藜芦醇提取率%111110.12222220.13333330.165441230.165552310.11663120.115771320.125882130.12993210.11K1j0.420.400.3350.34K2j0.390.3650.400.365K3j0.340.390.390.45K1j0.140.1350.120.115K2j0.130.120.1350.12K3j0.1150.130.130.15K1j极差Rj 0.0250.010.0150.035从极差Rj的大小可知各因子的重要顺序：DAC=B,即提取温度对白藜芦醇提取率影响最显著，其次为乙醇体积分数，提取时间和固液比的影响最小。直观分析可知,提取工艺为A1B1C2D3,即料液比为1:20,提取时间4.5h,提取温度为75,提取溶剂浓度为60%。四 结 论此实验探索出用乙醇作提取剂，以新鲜葡萄提取白藜芦醇的工艺，并通过单因素及正交试验得出：提取温度对白藜芦醇提取率影响最大，其次为乙醇体积分数，提取时间和料液比对提取率影响最小。最终确定了从葡萄中提取白藜芦醇的较优的提取条件为：提取剂为体积分数 为60% 的乙醇，提取温度为70，料液比为m(粉碎的葡萄):V(乙醇溶液)=1:25，提取时间为4.0h。参考文献：1姚宝书，齐威.从葡萄皮渣中提取白黎芦醇的研究J.天津轻工业学院学报，1999，(4):8-10. 2史丽，刘燕，许现辉.白黎芦醇的生物活性研究进展J.食品与药品，2006，8(11A):5一8. 3 田雪梅，张展霞白藜芦醇抑制HepG2细胞生长及诱导细胞凋亡的初步研究J中国药理学通报，2001，17(5)：522-5244 King, R.E. Bomser, J.A. Min, D.B. Bioactivity ofresveratrol JComprehensive Reviews in Food Scienceand Food Safety，20