姜黄中姜黄素的提取工艺研究

1、 姜黄中姜黄素的提取工艺研究2 作者: 日期:3 姜黄中姜黄素的提取工艺研究 -工程论文 姜黄中姜黄素的提取工艺研究 姜黄中姜黄素的提取工艺研究 Study of the Extraction Process of Curcumin in Curcuma 牛睿 NIU Rui ;韩宁娟 HAN Ning加an ;方欢乐 FANG Huan-le ;许乐 XU Le 西安培华学院，西安 710125 Xi an Peihua University , Xi Chii7a0125 , 摘要：从中药材姜黄中提取主要成分姜黄素的提取工艺及最优实验条件的研 究，选择回流提取法及超声波提取法进行比拟，得出

2、最优提取方案。采用乙醇加 热回流法、超声波提取法进行四因素三水平正交实验。结果显示提取条件为浓度 65%乙醇，提取两次，药材倍数为5- 10倍，提取时间2小时；超声功率40W, 温度控制在室温，料液比1:15，提取时间45min，采用75%的甲醇作为溶剂时， 姜黄素提取率较高。因此适宜的提取条件可提高姜黄素的提取量，简化实验操 作，节省物料。 Abstract: This article studies the extraction technology of curcumin in curcuma and the optimal experimental conditions. The re

3、fluxing extraction method and ultrasonic extraction method are compared to get the optimal extracting solution. It adopts ethanol heating reflux method and ultrasonic extraction method for four factors three levels orthogonal experiment. Results show that the extraction conditions are: concentration

4、 65% ethanol, twice extraction, medicinal herbs multiples4 of 5 to 10 times, extracting time: 2 hours. 40W ultrasonic power, room temperature, solid-liquid ratio 1:15, extracting time: 45 min. When using 75% methanol as solvent, the curcumin extraction rate is higher. Therefore suitable extracting c

5、onditions can increase the extraction of curcumin, simplify the experimental operation and save material. 关键词：姜黄；姜黄素；提取；正交试验 Key words: turmeric ; curcumin ； extraction ； orthogonal test 中图分类号：R284文献标识码：A文章编号：1006-4311 (2021 ) 20-0189-02 0引言 姜黄(Cuicuma longa L.)为姜科姜黄届多年生草本植物，其主要成分为姜 黄素，药用部位为其枯燥根茎，性温

6、、味苦、入心、肝、脾经。姜黄中提取的姜 黄素主要有三种化合物单体，分别是姜黄素、脱甲氧基姜黄素和双脱甲氧基姜黄 素，其中姜黄素含量最高，占姜黄总化合物的 70%。研究发现，姜黄素有较多 的药理活性，而其抗癌作用已在许多动物试验中得到证实， 除此以外，姜黄素由 丁其蠹性很低，可作为调味品、天然色素、天然燃料，其染色能力极强且无蠹副 作用，因此被国际上批准用丁天然食品添加剂。 姜黄素还具有防腐作用，可作为 防腐剂，此外姜黄素还具有促进免疫活性、抑制有紫外光诱导的皮肤突变、降血 糖、杀线虫等药理作用，被广泛的应用在美容品、止痈剂、利胆剂、健胃剂当中， 尽管对其作用机制的研究已深入到分子水平， 但仍未

7、完全明了，由丁其应用的广 泛性，被受到密集研究。 1仪器5 电子天平沈阳德克天平，型号 MD100-2 ;超声活洗仪北京中 仪；旋转蒸发仪上海业荣生化仪器厂，型号 RE 52AA ;电子调 温热套；电热鼓风枯燥箱科伟101 0型；色谱柱；紫外分光光度仪器。 2试剂 姜黄素标准品含量? 99.8%爰黄；无水乙醇；甲醇；丙酮；石油酰； 三氯甲烷；乙酸乙酯；柱层层析硅胶型号：粗孔 ZCX、皿，粒度：100 200 目；薄层层析硅胶；蒸僻水。 3实验方法 实验流程：姜黄 T 加热回流提取法和超声提取法 T 乙醇提取液 T 标准品照紫外 分光光度法作标准曲线 T 对乙醇提取液进行分光光度法验证结果 T

8、薄层色谱监 测结果。 3.1标准曲线的制备 精密称取姜黄素对照品25mg置50ml容量瓶中，加无水乙醇溶解并定容， 摇匀，作为标准储藏液。精密吸取姜黄素对照品溶液 1.0、0.75、0.5、0.25、 0.2、0.15、0.1、0.05、0.03、0.01ml分别置10ml容量瓶中，用无水乙醇稀 释至刻度，摇匀，以无水乙醇溶液为空白，在 420nm波长处测定吸光度，以吸 光度对浓度作线性回归。回归方程为：A=301.45C+0.0305 , r=0.999 n=10 , 线性范围6.363 X -0g/l6.363 X-3/l ,浓度与吸光度呈良好的线性关系。 3.2姜黄素的提取 将姜黄原料药

9、粉碎，使其全部通过60目筛网，并在50 C以下丁包温枯燥箱中 枯燥，装袋备用。 3.2.1回流提取姜黄素的实验6 从已粉碎过筛的姜黄素粉末中精密称定 9份实验品，要求每份3.0g。按正交 实验表进行提取，过滤，合并滤液。按照表 1开展实验，结果如表1所示。 表1回流提取工艺正交实验设计表及结果 实 验 号 因素 A 提取时间 Ch B 乙醇用量 药材倍数 C 1%) D 提取次数 El I 1(2.0) 1(15) 1(B5) 1( 1 ) LH 2 1 2(10) 2 2(2) 140 3 1 3(5) 3 3(3) L96B 4 2( 1.5) 1 2(75) 3 LQ6 5 2 2 3

10、I L23 6 3 L J 1.60 7 3( 1.0) 1 3(65) 2 15ft 8 3 2 1 3 L45 9 3 3 ja I L15 1 4 49K 3.79 4,22S 355 n 3.99 4J2K 3.63 4.62 m 4.1SH 4.758 418 平均 1 4卯 L263 I.IB3 nw 均 L33 1.376 L2I 154 in平均 1.369 L586 L伽 1.)2 CJ69 0323 369 0357 分析上述实验数据不难发现，按照各因素对实验影响程度的大小划分， 影响程 度最大的是乙醇浓度，最小的是提取时间，各因素顺序是乙醇浓度提取次数乙醇 用量提取时间。

11、正交实验的最正确提取条件为：精密称取姜黄药材 3.0g ,用浓度 为65%的乙醇，五倍药材用量 即15ml 提取两次，每次两小时，为优选出最 佳提取方案，为姜黄素的提取量最优方案。 3.2.2超声法提取姜黄素的因素一水平确立 精密称定已粉碎过筛的姜黄素粉末 9份，每份3.0g,溶媒选用甲醇、乙醇、 丙酮，然后利用超声提取法将姜黄素从姜黄粉末中提取出来， 以姜黄素含量为指7 标，按表2进行实验。 表2超吉提取正交实验设计表及结果 实 验 号 因素 (%) A 超声功率 U 固液比 1 ：n c 提取时间 min D 溶剂 i 1(4() 1(6 1(20) 1丙南 ().719 2 1 2( I

12、D) 2 2-彼仁L膊 LOX2 3 1 3(15) 3 3 : )5?甲醇 尊闾 4 2(60) 2(40) 3 5 2 2 3 1 D.K27 6 2 2 1 (X)3 7 3(90) 1 3(60) 2 LJ Ul X 3 r I 3 0.621 g 3 3 2 1 0.7M) 1 3.87 2.875 2.606 2.51() 11 3014 2湘 3 一盛 3472 l 2 70思 T79I 4Ji7 3.624 1平均 L225 0.N90 O.8(J3 0.870 平均 r(X)K 0.9()1 1.021 1.44 平均 0.935 LI96 K342 1.L72 R 037(

13、) 305 0.436 0412 分析超声提取正交实验数据，发现对超声提取影响最大的因素是提取时间， 最 小的因素是固液比，各因素影响顺序分别是提取时间溶剂的选择超声功率固液 比，因此超声功率40W，浓度为65%的甲醇，1 : 15的固液比即75ml提取 溶液，提取60min是最正确方案。 4讨论 由丁姜黄素极性较大，在选择提取溶剂的时候，应该选择极性较大的溶剂进行 实验，理论上方可提高姜黄的提取效率。8 正交实验设计是一种科学计数分析实验结果的方法。采用正交实验四因素三水 平进行实验，最大限度的缩小了实验时间，并且实验效果良好。现阶段该方法多 用丁中药材有效成分的提取，便丁优化实验方案，改良

14、提取条件，最大限度实现 均衡搭配各种实验条件因素的目的。 本实验米用乙醇回流提取法及超声提取法两种方法进行正交实验， 均能得到较 高的姜黄素提取率，但是相较两种方法而言，超声提取法作为提取中草药中有效 成分的一种新方法，能够在不改变姜黄素的成分结构的前提下， 将姜黄的细胞壁 击破，使姜黄素和溶媒有机结合在一起，如此不仅缩短了提取时间，也提高了姜 黄素的提取率。与传统提取法相比，该法具有实验设备简单易行，实验操作方便、 省时、所用仪器数量少且较简易，提取率高、溶剂使用本钱低、平安性高且不需 要加热等优点，且可大大缩短提取时间，具有很强的推广性。 参考文献： 1 张玉领，陈培，王季茹，陈汉娟，孙长

15、颗.姜黄素提取条件的正交设计及硅 胶柱色谱纯化的研究J.价值工程，2021 (16). 2 曹雁平，矫庆泽.超声功率、频率对姜黄素浸取的影响与动力学模型J.高校 化学工程学报，2021 (02). 3 王少甲，曹雁平，王璨.超声辅助连续逆流浸取姜黄中姜黄素类物质工艺研 究J.食品与发酵工业，2021 (03 ). 4 邓航，陈薇，黄桂红，李江，邓俊刚.HPLC法测定姜黄素明胶微球中姜黄 素的含量J.华夏医学，2021 (02 ). 5 许汉林，孙芸，邵继征，熊利容，张念，黄成刚 .姜黄素脂质体在大鼠体内 9 药代动力学研究J.湖北中医学院学报，2007 (01 ).10 6 陈福北，黄初升，刘红星.姜黄届植物中姜黄素类化合物的研究概况J.广西 师范学院学报(自然科学版)，2007 (02 ). 7 秦炜，郑涛，原永辉，戴猷元.超声场对姜黄素提取过程的强化J.活华大学 学报