姜黃中姜黃素提取工藝的研究

回瑞華,刁全平,侯冬巖,向艷娥

(鞍山師范學(xué)院 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,遼寧 鞍山 114007)

姜黃中姜黃素提取工藝的研究

回瑞華,刁全平,侯冬巖,向艷娥

(鞍山師范學(xué)院 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,遼寧 鞍山 114007)

采用回流法從姜黃中提取姜黃素，通過單因素試驗和正交實驗確定最佳提取條件為：提取試劑采用95%的乙醇，料液比1∶12，回流溫度80 ℃，回流時間60 min，提取次數(shù)為2次.從姜黃中提取姜黃素含量為9.34 mg/g.

姜黃；姜黃素；單因素實驗；正交實驗

姜黃是姜科姜黃屬植物姜黃的根莖[1,2]，為多年生草本植物.姜黃是一種美麗而又古老的藥用植物，東亞、東南亞和澳大利亞北部是它的主要分布區(qū)域，在我國東南部、西南部均有分布.姜黃具有破血行氣、痛經(jīng)止痛的功能[3].姜黃在很多國家都有應(yīng)用且有很高的地位，如在印度姜黃被稱為“印度的固體黃金”用于美容、烹調(diào)及染料等，在喜馬拉雅地區(qū)有“廚房皇后”和“生命香料”之稱，在我國姜黃是《本草綱目》中的“寶鼎香”，在許多國家姜黃被稱為21世紀(jì)的健康明星，被美國《食品添加劑健康與教育議案》作為食品添加劑進(jìn)行管理，被選入世界衛(wèi)生組織《藥用植物WHO手冊》.姜黃素是姜黃的主要成分[4]，具有抑菌[5]、抗病毒、抗氧化、保肝、利膽、降血脂、抗癌、抗艾滋病毒等作用[6]，近來姜黃素已成為國內(nèi)外的研究熱點，涉及的研究領(lǐng)域也越來越廣泛.因此，研究從姜黃中提取姜黃素工藝有著重大的現(xiàn)實意義.

1 實驗部分

1.1 主要儀器與實驗材料

Waters 1525-2996-tcm 液相色譜儀(美國Waters公司)；202-2A型數(shù)顯電熱恒溫干燥箱(上海陽光實驗儀器有限公司)；RE-52C型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠).甲醇、乙醇、氯仿、二氯甲烷、丙酮(均為分析純)；甲醇、乙腈(為色譜純)；水為二次蒸餾水.

姜黃樣品：購于鞍山某藥房.

1.2 樣品前處理

將干燥的姜黃粉碎過0.45 mm篩子備用.

1.3 姜黃樣品中姜黃素的提取

精確稱取干燥經(jīng)粉碎過的姜黃樣品2.000 0 g，置于100 mL圓底燒瓶中，加入20 mL 提取試劑，回流1 h，過濾，濃縮，用甲醇定容至25 mL容量瓶中.搖勻，用微孔濾膜過濾，濾液備用.

1.4 分析姜黃素的色譜條件

色譜柱：Kromasil C18 (250 mm×4.6 mm，5 μm )柱；流動相：乙腈∶2%醋酸溶液為40∶60(V∶V)；流速：1.00 mL/min；柱溫：25 ℃；檢測波長：428.8 nm；進(jìn)樣量：10.0 μL.

2 結(jié)果與討論

2.1 回流法提取樣品中姜黃素的單因素實驗

2.1.1 提取試劑的選擇 準(zhǔn)確稱取2.000 0 g粉碎過的姜黃樣品于100 mL圓底燒瓶中，分別加入20 mL甲醇、乙醇、丙酮、乙腈、氯仿、二氯甲烷，分別回流1 h，過濾，濃縮，將濃縮物定容到25 mL.再從中取0.2 mL定容至1.0 mL.經(jīng)色譜分析不同試劑與峰面積關(guān)系如圖1.

圖1表明，甲醇峰面積最大，但是甲醇的毒性很大，對人體傷害較大.因此選擇乙醇為提取試劑.2.1.2 乙醇濃度的影響 準(zhǔn)確稱取2.000 0 g的姜黃粉末于100 mL圓底燒瓶中，分別加入20 mL50%，60%，70%，80%，90%，95%，100%的乙醇，分別回流1 h，過濾，濃縮，將濃縮物定容到25 mL.再從中取0.2 mL定容至1.0 mL.經(jīng)色譜分析不同試劑與峰面積關(guān)系如圖2.

圖2表明，當(dāng)選用乙醇的濃度100%時峰面積最大，因此，本實驗選擇100%乙醇為提取試劑.

2.1.3 提取時間的影響 準(zhǔn)確稱取2.000 0 g的姜黃粉末于100 mL圓底燒瓶中，分別加入20 mL100%的乙醇，分別回流40,60,80,100,120 min，過濾，濃縮，將濃縮物定容到25 mL.再從中取0.2 mL定容至1.0 mL.經(jīng)色譜分析不同提取時間與峰面積關(guān)系如圖3.

圖3表明，當(dāng)提取時間為60 min時峰面積最大，因此，本實驗選擇的提取時間為60 min.

2.1.4 料液比的選擇 準(zhǔn)確稱取2.000 0 g的姜黃粉末于100毫升圓底燒瓶中，分別加入12,16,20,24,28 mL100%的乙醇，回流60 min過濾，濃縮，將濃縮物定容到25 mL.再從中取0.2 mL定容至1.0 mL.經(jīng)色譜分析不同料液比與峰面積關(guān)系如圖4.

圖4表明，當(dāng)選用料液比為1∶10時峰面積最大，因此，本實驗選擇的料液比為1∶10.

2.1.5 提取次數(shù)的選擇 準(zhǔn)確稱取2.000 0 g的姜黃粉末于100 mL圓底燒瓶中，加入20 mL 100%的乙醇，分別回流60 min過濾，回流4次濃縮，將濃縮物定容到25 mL.再從中取0.2 mL定容至1.0 mL.經(jīng)色譜分析不同提取次數(shù)與峰面積關(guān)系如圖5.

圖5表明，當(dāng)提取次數(shù)為2次時峰面積趨于平坦，因此，本實驗選擇的提取次數(shù)為2次.

2.1.6 提取溫度的選擇 準(zhǔn)確稱取2.000 0 g的姜黃粉末于100 mL圓底燒瓶中，加入20 mL 100%的乙醇，分別在70，75，80,85,90,95,100 ℃下回流60 min過濾，濃縮，將濃縮物定容到25 mL.再從中取0.2 mL定容至1.0 mL.經(jīng)色譜分析不同提取溫度與峰面積關(guān)系如圖6.

圖6表明，當(dāng)提取溫度為80 ℃時峰面積最大，因此，本實驗選擇的溫度為80 ℃.

2.2 回流法提取樣品中姜黃素的正交實驗

2.2.1 正交實驗因素設(shè)計表[7]上面討論了回流法提取樣品中姜黃素的單因素的影響，但實際操作中各因素是相互交叉影響的，因此為了全面考察影響因素，根據(jù)單因素實驗結(jié)果對提取的影響程度的差異，設(shè)計了4因素3水平的正交實驗如表1.

表1 正交實驗因素水平表

2.2.2 正交實驗結(jié)果分析 正交實驗結(jié)果分析如表2和表3.

表2 正交實驗設(shè)計及數(shù)據(jù)處理表

表3 正交實驗方差分析表

注：F0.05(2,4)=6.94

由表2和表3可以看出回流法提取姜黃素最優(yōu)組合為A2B2D2C3，可見提取溫度、提取時間和乙醇濃度是影響提取效果的關(guān)鍵因素，料液比的影響最小.因此，本實驗選擇最佳提取條件：提取試劑為95%的乙醇，料液比1∶12，回流溫度80 ℃，回流時間60 min，提取2次.

2.2.3 樣品分析 按1.3提取姜黃樣品中姜黃素，按1.4 對姜黃素進(jìn)行分析，重復(fù)3次，回流法從姜黃中提取姜黃素含量為9.34 mg/g.

3 結(jié)論

回流法從姜黃中提取姜黃素通過單因素實驗和正交實驗確定最佳提取條件為：提取試劑采用95%的乙醇，料液比1∶12，回流溫度80 ℃，回流時間60 min，提取次數(shù)為2次.從姜黃中提取姜黃素含量為9.34 mg/g.

回流法從姜黃中提取姜黃素,具有設(shè)備簡單、易操作的特點.采用高壓液相色譜法進(jìn)行檢測.方法具有選擇性高、檢測器靈敏度高、分析速度快等優(yōu)點.本研究對姜黃素的提取及應(yīng)用具有實驗參考意義.

[1] 胡偉,李慎新,譙康全.姜黃中姜黃素的提取研究[J].化學(xué)研究與應(yīng)用,2012,24(2):318-321.

[2] 國家藥典委員會．中華人民共和國藥典(一部) [M]．北京:化學(xué)出版社，2005．

[3] 中華人民共和國藥典委員會編.中華人民共和國藥典(一部)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2000.

[4] 韓婷,宓鶴鳴.姜黃的化學(xué)成分及藥理活性研究進(jìn)展[J].解放軍軍醫(yī)學(xué)報，2001,17(2):95-97.

[5] 趙會娟，劉紅星，黃初升，等.姜黃色素3種主要成分的分離純化研究進(jìn)展[J].化工技術(shù)與開發(fā),2012,41(7):43-46.

[6] Opie LH,Lecour S.The red wine hypothesis:from concepts to protective signalling molecules[J].Eur Heart J,2007,28(14):1683-1693.

[7] 侯冬巖，回瑞華，許冰.佩蘭中黃酮類化合物提取工藝的研究[J].鞍山師范學(xué)院學(xué)報，2006,8(6)：15-18.

HUI Ruihua,DIAO Quanping,HOU Dongyan,XIANG Yane

(SchoolofChemistryandLifeScience,AnshanNormalUniversity,AnshanLiaoning114007,China)

(責(zé)任編輯:陳 欣)

Study of the extraction technology of curcumin in turmeric

Reflux method is used to extract of curcumin，from turmeric by single factor experiment and orthogonal experiment to determine the best extraction condition for:using 95% ethanol extraction reagent，material reagent 1∶12，reflux temperature 80 ℃,reflux time 60 min，extraction times for 2 times.Extracted from curcuma curcumin content is 9.34 mg/g. Key words turmeric;curcumin;single factor test;orthogonal test

2015-10-10

遼寧省教育廳科學(xué)技術(shù)基金資助課題(20331079).

回瑞華(1945-)，女，遼寧海城人，鞍山師范學(xué)院化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院教授,從事有機(jī)分析及天然產(chǎn)物化學(xué)教學(xué)與研究.

R284.2;Q946

A

1008-2441(2015)06-0043-04