超临界co2萃取蜂胶有效成分项目研究.doc

超临界co2萃取蜂胶有效成分项目研究摘要 蜂胶作为一种保健产品具有极大的开发潜力，本文简明阐述了蜂胶的功效和其能产生的市场经济效益，并通过超临界co2萃取法进行因素选择水平选择确定了蜂胶有效成分黄酮的实验方案。关键词 蜂胶 超临界co2萃取 黄酮Abstract Propolis as a health product with great potential for development, by describing briefly the efficacy of propolis and the market of economic benefits, and level of choice by choice determined the experimental program of the Effective Components from Propolis flavonoids by supercritical co2 extraction.Keywords Propolis Super critical C02 extraction flavanoids1.引言蜂胶是蜜蜂从植物芽孢或树干上采集的树脂（树胶），混入其上腭腺、蜡腺的分泌物加工而成的一种具有芳香气味的胶状固体物。它有着复杂而独特的化学组成。现代科学研究证实，蜂胶的化学组成基本可以归纳为二十类、二百余种单一物质。其中包括三十多种芳香酯、三十多种类黄酮化合物和硒、钙、锌、铁、锰、铜、锶、镁等三十多种人体必需的微量元素，近二十种氨基酸;十余种芳香酸、蜂蜡酸类、萜类化合物、脂肪酸和脂肪酸酯;数种类固醇类、醇类、醛类、糖类、酮类化合物;还有多种酚类、甾类、酶类、维生素、烯、烃和其它具有生物学活性的有机化合物【1】。显然，蜂胶就是一个具有极大潜力的天然“小药库”。2.蜂胶的功效与项目意义蜂胶的最大特点是富含黄酮类和萜烯类物质，尤其是黄酮类物质的种类、含量高居人类认知的所有自然产品之冠，含量可达8%，已分离鉴定的黄酮类化合物就有20多种。它们赋予了蜂胶许多奇妙而独特的生物学作用。同时蜂胶是一种“药食同源”，具有明显生理药理作用的高级产物。大量基础和临床研究证明，蜂胶对人体正常的生命细胞无毒副作用，食用安全可靠。而蜂胶复杂的化学组成必然决定了它具有神奇的医疗保健功效，是稀有的天然良药。2005年张波等【2】研究了蜂胶中黄酮(TFP)镇痛作用及其机制。2005年彭增起等【3】研究了蜂胶液体中类黄酮化合物的含量和蜂胶液体的抗氧化性能。这些表明了蜂胶具有镇痛和抗氧化的效果。同时，蜂胶又具有软化血管作用。2006年张宝康等【4】以蜂胶黄酮(PF)为免疫增强剂，探讨其对免疫雏鸡血清抗体效价和外周血T淋巴细胞增殖以及对培养的鸡脾脏淋巴细胞增殖的影响。证明PF具有较强的增强免疫活性，是蜂胶中增强免疫作用的有效成分。在调节微生态、改善微循环、促进伤口愈合和组织再生等方面，蜂胶也表现了非凡的功效。此外，蜂胶还对高血脂、高血糖、高血压、心脑血管疾病以及癌症等多种慢性疾病有独特的预防和治疗作用，这些功效使得蜂胶必将成为人类健康事业的璀璨明星。3.蜂胶的市场经济效益蜂胶是一种十分珍稀的天然资源，一只蜜蜂每次的采集量仅为0.01 克，一箱拥有数万只蜜蜂的庞大群体年收获量也只有5060克，而差不多这个量的蜂胶就能确保几十万甚至上百万只蜜蜂的健康，是超级的健康产品。世界黄金年产量约25002600吨，而全球的蜂胶原料年产量只有400吨，除去杂质等，真正有用的部分也只有一半，即200吨左右，这相当于黄金产量的十三分之一。单从“物以稀为贵”这个商品价值的规律上来看，蜂胶的售价就应该超过黄金。事实上，许多发达国家蜂胶产品的价值早已使黄金、铂金黯然失色，有的每克纯胶价格高达300400元人民币以上。从另外一个角度看，健康是人生最宝贵的财富，而蜂胶能对人类的健康长寿产生重大影响，因此，它是当之无愧的“紫色软黄金”。随着我国西部大开发工程的启动加入WTO之后所面临的挑战，开发高科技、高附加值、高档次“三高”产品势在必行。因此迫切需要建立以养蜂科学技术和国际标准化为核心的养蜂基地与蜂产品加工基地，以蜂产品加工、经营企业为主体，对蜂农进行技术培训和指导，提升和改造传统工艺，更新设备，实现蜂业基地化、组织化、科学化、标准化、规模化，加强全程质量控制，重新赢得国际市场的主动权。开发蜂产品还将有助于中国农产品打破国际绿色贸易壁垒，增加我国农产品的国际市竟争力，增加出口。4.超临界CO2萃取蜂胶有效成分实验方案超临界C02密度近似液体，溶解度大，而粘度却近似于气体，扩散系数大，利用超临界C02可以在较低温度下萃取植物组织中的有效成分，尤其适合于热敏性成分的提取。超临界C02萃取法萃取过程短、萃取温度低、系统密闭，采用超临界C02提取工艺可提高乙醇溶出物的脂溶性成分的收率，是提取研究中草药化学成分的有效方法【47】。4.1实验方法 取经过预先去杂、除蜡的蜂胶原料适量，粉碎、过4目筛。取蜂胶粉末与硬脂酸镁在槽形混合器中混合均匀后转入萃取釜中。开启超临界C02萃取装置的柱塞泵及相关设备，将C02加压、加温，使其以超临界流体状态在萃取器中对蜂胶进行萃取。实验时考察不同的萃取压力、萃取温度、原料与辅料的比例、分离压力、分离温度、萃取时间、流速等因素对萃取率的影响。4.2萃取时间对蜂胶提取物中总黄酮含量的影响在萃取温度55，萃取压力25MPa，70乙醇为夹带剂，固液比为7：1(wv)的条件下，分别对蜂胶进行2hr、311r、411r的萃取，并分别测定提取物的总黄酮含量，结果见表21。表21萃取时间对黄酮含量的影响由表21可见，提取物的黄酮含量在萃取达到3hr时达到了最大值。继续增加萃取时间，提取物黄酮含量的下降，主要可能是随着萃取时间的延长，提取出的其他物质的量在增加，而黄酮类化合物却不再增加，导致其占提取物的质量百分比下降。4.3夹带剂浸润时间对蜂胶提取物中总黄酮含量的影响在萃取温度55，萃取压力30MPa下，95乙醇为夹带剂，固液比为5：1(wv)的条件下，分别用夹带剂对蜂胶浸润不同时间，然后再萃取，并分别测定提取物的总黄酮含量，结果见表22。表2-2乙醇浸润时间对黄酮含量的影响由表22可以看出，提取物的黄酮含量在不浸润的情况下是最高的，原因可能是乙醇的浸润，更多的是溶解了一些非黄酮类的极性物质，在超临界cOz萃取的情况下，随着浸润时间的延长，这些物质的含量也逐渐增多，使得提取物的总黄酮含量下降。4.4正交实验优化通过单因素实验，确定了超I临界萃取采用夹带剂不浸润方式对蜂胶进行3hr萃取。而相关文献表明，只有当超临界萃取的温度和压力分别在45和20MPa以上时【57-59】，黄酮类化合物才会被较多地萃取出来；而过高的温度和压力又是与实验目标相违背的，因此，实验选定的温度和压力范围分别为4555和2030MPa。夹带剂用量则参考文献资料，选用固液比为5：17：l(wv)【41,60】选用正交表L9，对蜂胶提取条件中几个主要因素萃取温度、萃取压力、夹带剂种类、固液比进行正交实验。分析表明，A(萃取温度)的极差最大，接下来依次是B(萃取压力)、C(夹带剂种类)和D(固液比)，按极差的大小决定因素的主次：ABCD，最佳组合为A2B2C2D2。因此综合试验结果和生产企业经济效益因素，最终确定优化后蜂胶超临界萃取的条件为：萃取温度50，萃取压力25MPa，夹带剂为95乙醇，固液比为6：1。在此最佳条件下对蜂胶进行萃取，所得提取物的黄酮类化合物含量为148。5.项目评价本项目是对原材料进行物理性加工，原料利用率高，没有毒害物质排放，不排放污水，噪音发生在国家控制标准以内。在生产过程中只有少量的包装物废品及边角料垃圾，如集中处理、掩埋、焚烧、交废品站，可不造成污染。并且蜂胶产品有着广阔市场，具有很大的经济效益，确为一个好的项目。参考文献【1郭珈，周立东蜂胶化学成分研究进展(综述)中国养蜂，2000，51(3)：21-23【2】张波，王东风，王爽蜂胶总黄酮镇痛作用及其机制研究中国药房，2005(19)：14581460【3】彭增起，张梦寒，姚蕊蜂胶液体中类黄酮