時間:2022-12-19 03:01:54
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇提取工藝論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1.1儀器日本島津高效液相色譜儀(N2000色譜工作站);UV-1700紫外分光光度計(日本島津公司);超聲波發(fā)生器(昆山市超聲儀器有限公司);HHSY21-Ni4-C型電熱恒溫水浴鍋(北京長源實驗設(shè)備廠)。
1.2材料飛蓬干燥全草(采自長白山,經(jīng)長春中醫(yī)藥大學(xué)鄧明魯教授鑒定);野黃芩苷對照品,蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(供含量測定用)購于中國藥品生物制品檢定所;其余試劑均為分析純。
2方法與結(jié)果
2.1飛蓬總黃酮含量測定
2.1.1對照品溶液制備精密稱取干燥至恒重的無水蘆丁對照品5.05mg置于25ml容量瓶中,加適量70%的乙醇超聲處理5min,用乙醇定容至刻度,搖勻,得濃度為0.202mg/ml的對照品儲備液。
2.1.2供試品溶液制備精密稱取樣品干燥粉末1g,置于50ml容量瓶中,加適量70%的乙醇超聲處理5min,用乙醇定容至刻度,搖勻,作為供試品液。
2.1.3測定波長選擇精密吸取蘆丁對照品溶液0.5ml和樣品溶液1ml于具塞試管中,精密加入5%亞硝酸鈉溶液0.3ml,搖勻,放置6min,再加入10%硝酸鋁0.3ml,搖勻,放置6min,加4%NaOH溶液4ml,用70%的乙醇定容至10ml,搖勻,放置10~15min。以相同試劑為空白。在400~900nm波長范圍內(nèi)掃描,記錄最大吸收波長為510nm,見圖1。
圖1蘆丁和飛蓬樣品最大吸收波長圖
2.1.4標(biāo)準(zhǔn)曲線制作精密吸取標(biāo)準(zhǔn)蘆丁溶液0.0,0.5,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0ml分別加入6支具塞試管中,按照“2.1.3”項操作,于510nm處測定吸光度。并以吸光度(A)為縱坐標(biāo),蘆丁對照品溶液濃度(C,mg/ml)為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得回歸方程:A=11.227C-0.013,r=0.9999(n=6),見圖2。結(jié)果表明:在0.101~1.01mg范圍內(nèi)蘆丁對照品顯色后的吸光度與濃度呈良好線性關(guān)系。
圖2蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線圖
2.1.5供試品含量測定取供試品溶液0.2ml于具塞試管中,按照“2.1.3”項下操作,于510nm處測定吸光度,然后根據(jù)線性方程計算其總黃酮的含量。
2.2飛蓬燈盞乙素含量測定
2.2.1色譜條件ChmmasilC18柱(5μm,4.6mm×150mm);測定波長λ=335nm(依衛(wèi)生部頒發(fā)的藥品標(biāo)準(zhǔn));流動相:甲醇-0.1%磷酸(40:60);流速1.0ml/min。
2.2.2對照品溶液制備精密稱取野黃芩苷對照品1.05mg,置10ml容量瓶中,用甲醇溶解并定容至刻度,過濾,搖勻,制成濃度為0.105mg/ml的標(biāo)準(zhǔn)儲備液。
2.2.3供試品溶液制備精密稱取樣品干燥粉末1g,置于50ml容量瓶中,用甲醇溶解并定容至刻度,過濾,搖勻,作為供試品液。
2.2.4標(biāo)準(zhǔn)曲線制作精密量取對照品溶液2,4,6,8,10,12,14,16μl注入液相色譜儀,測定野黃芩苷色譜峰的面積。并以吸收峰面積(A)為縱坐標(biāo),進樣量(C,μg)為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得回歸方程:A=1359349.2409C-68257.6517,r=0.9999(n=8),結(jié)果表明野黃芩苷濃度在0.21~1.68μg范圍內(nèi)與峰面積具有良好的線性關(guān)系。
2.2.5供試品含量測定精密吸取對照品溶液與供試品溶液各10μl,注入液相色譜儀,測定,即得,見圖3。
2.3.1提取溶劑的優(yōu)選稱取100g飛蓬,分別加入14倍量不同的提取溶劑,80℃水浴恒溫提取2h,抽濾,定容,分別按“2.1”測定總黃酮含量,按“2.2”項中方法測定燈盞乙素含量,結(jié)果見表1。表1不同提取溶劑的總黃酮和燈盞乙素含量
從表1可知,堿液提取雖然得膏率很高,但是總黃酮和燈盞乙素含量低,且堿液提取加熱容易破壞黃酮類化合物的母核。用水和乙醇作為提取溶劑,雖然得膏率相同,但是水提取的總黃酮和燈盞乙素含量較低,且由于其極性大,易把蛋白質(zhì)、糖類等溶于水的成分浸提出來,使得提取液存放時,易腐敗變質(zhì)。乙醇提取的總黃酮和燈盞乙素含量高,因此為這3種溶劑中的最佳提取溶劑。下面的實驗均采用乙醇作為提取溶劑,分別選取乙醇浸漬法、滲漉法、回流提取法、索氏提取法、超聲波法進行提取。
2.3.2提取方法的優(yōu)選稱取100g飛蓬,分別選取乙醇浸漬法、滲漉法、回流提取法、索氏提取法、超聲波法進行提取,提取液抽濾,定容,分別按“2.1”項中方法測定總黃酮含量,按“2.2”項中方法測定燈盞乙素含量。不同方法提取的飛蓬總黃酮和燈盞乙素含量測定結(jié)果見表2。表2不同提取方法的總黃酮和燈盞乙素含量
經(jīng)過實驗證明,不同提取方法直接影響著醇提工藝中的總黃酮和燈盞乙素的測定結(jié)果。綜合考慮,用回流法提取飛蓬中的總黃酮和燈盞乙素是比較合適的方法。為此,設(shè)計正交,進一步優(yōu)化采用乙醇回流法進行提取的最佳醇提工藝。
2.3.3正交實驗法優(yōu)選飛蓬乙醇回流提取工藝根據(jù)實際情況,選擇乙醇濃度、溶媒量、提取時間、提取次數(shù)作為考察因素,每個因素選擇3個水平,因素水平表見表3。表3正交實驗設(shè)計因素水平按均勻取樣的規(guī)則取飛蓬100g,按L9(34)正交實驗表安排實驗,每組兩次平行實驗,以總黃酮和燈盞乙素含量為評價指標(biāo),測定結(jié)果取平均值。結(jié)果見表4。表4正交實驗方案與結(jié)果表5方差分析
以總黃酮提取率為考察指標(biāo),直觀分析結(jié)果表明A2>D3>C1>B2;以燈盞乙素提取率為考察指標(biāo),直觀分析結(jié)果表明A2>D3>C3>B3,方差分析(表5)結(jié)果表明A因素和D因素對總黃酮及燈盞乙素的提取均具有顯著性影響,而B因素及C因素對提取結(jié)果沒有影響,為了節(jié)省時間和能源,最終確定工藝條件為A2B1C1D3,即以70%乙醇回流提取3次,1h/次,加醇量為每次14倍量。
2.4驗證實驗稱取藥材按最佳工藝進行驗證實驗,結(jié)果表明總黃酮和燈盞乙素含量與正交實驗結(jié)果吻合,取得較好的結(jié)果,說明該工藝可行。
3討論[4]
目前,提取工藝篩選試驗中常用化學(xué)法、生物學(xué)法及有效浸出物綜合評價的方法,因此實驗中僅用一種評價指標(biāo)篩選提取工藝條件往往不夠全面。而且飛蓬中含有多種黃酮類化合物,采用紫外分光光度法測得結(jié)果通常是總黃酮的含量,并不能準(zhǔn)確反映燈盞乙素的含量,本實驗經(jīng)研究建立了燈盞乙素含量測定的HPLC法,提高了準(zhǔn)確度,穩(wěn)定可靠。
在實驗中,曾試用了甲醇-0.5%磷酸溶液(45∶55)、甲醇-1%磷酸溶液(35∶65)、乙腈-1%冰醋酸(25∶75)為流動相條件,經(jīng)反復(fù)比較,以正文所選流動相重復(fù)性最佳,出峰時間較快,峰形尖銳、對稱,且燈盞乙素主峰與雜質(zhì)峰明顯分離。
通過L9(34)正交實驗,最終確定了飛蓬中總黃酮和燈盞乙素醇提工藝的最佳條件,并通過驗證實驗證明該工藝,穩(wěn)定可靠,有效富集了飛蓬中總黃酮和燈盞乙素的含量,為進一步開發(fā)飛蓬中總黃酮有效部位奠定基礎(chǔ)。
【參考文獻】
[1]林容,陳藝林.中國飛蓬屬及其鄰屬的研究[J].植物分類學(xué)學(xué)報,1973,11:399.
[2]吉林省中醫(yī)中藥研究所,長白山自然保護區(qū)管理局,東北師范大學(xué)生物系.長白山植物藥志[M].長春:吉林人民出版社,1982:1177.
[3]胡宇慧,張浩,張志鋒.飛蓬屬多種植物的化學(xué)成分含量研究[J].藥物分析雜志,2005,25(1):21.
[4]謝秀瓊.中藥新制劑開發(fā)與應(yīng)用[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2000:14.
高效液相色譜儀:LC-6AHPLC(SCL-6A系統(tǒng)控制器,LC-6A恒流泵,SPD-6AC紫外檢測器,威瑪龍色譜工作站);KQ218型超聲清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);AR2140型電子分析天平(上海奧豪斯公司)。
所有中藥材由安徽省亳州市藥材總公司提供,均符合《中國藥典》2005版及相關(guān)地方標(biāo)準(zhǔn);黃芩苷和丹酚酸B對照品由中國生物制品檢定所提供,批號分別為110715-200212和111562-200302,供含量測定用。
甲醇、乙腈為色譜純,其它試劑均為分析純。
2方法與結(jié)果
2.1醇提工藝條件的優(yōu)化以藥材黃芩中有效成分黃芩苷的提取轉(zhuǎn)移率和提取液的出膏率作為測定指標(biāo),采用正交實驗的方法對乙醇提取工藝進行了優(yōu)選。
2.1.1醇提液中黃芩苷的測定方法色譜條件:色譜柱為DiomandTM(200mm×4.6mm,5μm);流動相為甲醇-水-磷酸(47∶53∶0.1);紫外檢測波長280nm;柱溫為室溫;流速1ml/min;進樣量:10ml[1]。在上述色譜條件下供試品溶液中黃芩苷能與其它組分達到基線分離。
2.1.2因素水平表的設(shè)計與正交實驗取影響該提取過程的4個主要因素:乙醇濃度、溶媒量(加水倍量)、提取次數(shù)、提取時間,按L9(34)正交實驗表進行實驗,每個因素設(shè)計3個水平。因素水平表見表1。結(jié)果見表2。
表1醇提工藝的因素水平(略)
表2黃芩等醇提工藝正交實驗及結(jié)果(略)
*綜合評分為出膏率+提取率
結(jié)果分析:各因素水平之間的極差大小依次為A>D>B>C,表明乙醇濃度對實驗結(jié)果影響最大,其次是煎煮次數(shù)、溶劑用量,提取時間對實驗結(jié)果的影響最小,最佳條件為A1B3C2D3。但B3與B2相差極小,而若選擇B2可較B3節(jié)約資源,并減小需濃縮的藥液體積,大大節(jié)約能源,降低成本,故選擇A1B2C2D3作為提取過程的工藝參數(shù)。經(jīng)3批驗證實驗,黃芩苷的提取率平均為95.51%,出膏率的平均為17.01%,表明該工藝基本合理可行。
2.2水提醇沉工藝的優(yōu)化以藥材丹參中有效成分丹酚酸B的提取轉(zhuǎn)移率和提取液的出膏率作為評價指標(biāo),采用正交實驗的方法對水煎煮的提取工藝進行優(yōu)化。
2.2.1水提液中丹酚酸B的測定方法色譜條件:色譜柱為DiomandTM(200mm×4.6mm,5μm);流動相為甲醇-乙腈-水-甲酸(30:10∶58∶2);紫外檢測波長286nm;柱溫為室溫;流速1ml/min;進樣量10μl。在上述色譜條件下供試品溶液中丹酚酸B能與其它組分達到基線分離。
2.2.2水提過程因素水平的選擇及統(tǒng)計結(jié)果取影響水提取工藝的3個主要因素:水的用量、提取次數(shù)、提取時間,按L9(34)正交實驗表進行實驗,每個因素設(shè)計3個水平。因素水平見表3,結(jié)果見表4,方差分析見表5。
表3丹參等水提工藝因素水平(略)
表4丹參等L9(34)水提工藝正交實驗及結(jié)果(略)
*綜合評分為出膏率+提取率
表5丹參等水提工藝實驗結(jié)果的方差分析(略)
結(jié)果分析:由表4數(shù)據(jù)可以看出,各因素對實驗影響的大小依次為C>B>A,即煎煮次數(shù)影響最大,其次為煎煮時間,最小為加水量。由表5可以看出,影響因素A和B影響不顯著,C因素影響較顯著,最佳實驗條件為A3B2C3,但A3與A2相差較小,而若選擇A2可較A3少節(jié)約水資源,并減小需濃縮的藥液體積,大大節(jié)約能源,降低成本,節(jié)省時間,故應(yīng)選擇A2B2C3,即正交表實驗,丹酚酸B的提取率平均為91.36%,出膏率平均為20.37%,表明該工藝基本合理可行。
2.2.3醇沉工藝因素水平表的設(shè)計取影響該過程的3個主要因素:浸膏相對密度、醇沉液的乙醇濃度、醇沉?xí)r間,按L9(34)正交實驗表進行實驗,每個因素設(shè)計3個水平。因素水平表見表6,結(jié)果見表7~8。
表6丹參等醇沉工藝因素水平(略)
表7丹參等醇沉工藝正交實驗及結(jié)果(略)
丹酚酸B轉(zhuǎn)移率=醇沉后丹酚酸B含量醇沉前丹酚酸B的含量×100%
雜質(zhì)去除率(%)=醇沉前的固體量-醇沉后的固體量醇沉前的固體量×100%
綜合評分(%)=丹酚酸B的轉(zhuǎn)移率+雜質(zhì)去除率
表8丹參等醇沉工藝實驗結(jié)果的方差分析(略)
結(jié)果分析:各因素對實驗影響的大小依次為C>A>B,即醇沉?xí)r間影響最大,其次為浸膏密度,最小為乙醇濃度,最佳實驗條件為A3B2C1,但B1與B2相差極小,而若選擇B1可較B2則乙醇的用量減少,并減小需濃縮的藥液體積,大大節(jié)約能源,降低成本,節(jié)省時間,而且由方差分析結(jié)果可知,3個因素均影響不顯著,故應(yīng)選擇A3B1C1,即:醇沉前的浸膏相對密度為1.20,醇沉后乙醇濃度為60%,醇沉?xí)r間為12h。經(jīng)3批驗證實驗,丹酚酸B的轉(zhuǎn)移率平均為91.60%,雜質(zhì)去除率的平均為41.42%,表明該工藝參數(shù)基本合理可行。
3討論
本品為中藥復(fù)方制劑,藥味多,成分復(fù)雜。根據(jù)各藥材的理化性質(zhì),將22種藥材分成3部分,分別采用醇提、水提醇沉的提取方法。
通過正交優(yōu)化實驗,以有效成分轉(zhuǎn)移率和出膏率為評價指標(biāo),確定了最佳工藝參數(shù)。經(jīng)過3批驗證實驗,結(jié)果合理可行,且可控性強。
【參考文獻】
關(guān)鍵詞:番茄紅素;文獻;計量分析
番茄(LycopersiconesculentumMill)又名西紅柿、番柿、洋柿子等,原產(chǎn)于南美西部高原,屬喜溫性蔬菜。它既可作菜熟食,又可當(dāng)作水果生吃,味道甜中微酸,望之生津止渴,食之沁人脾胃,是我國人民普遍喜食的蔬菜之一[1-2]。
番茄成分很多,如番茄紅素、糖、維生素A、B、C、D以及有機酸和酶等。最近幾年番茄紅素(Lycopene)引起了人們越來越多的興趣。番茄紅素最早從番茄中提取出來,是一類非常重要的類胡蘿卜素,主要存在于番茄、南瓜、西瓜、柿子、桃、芒果、葡萄、草莓、柑桔等果實中。研究發(fā)現(xiàn),番茄紅素具有優(yōu)越的生理活性,可高效猝滅單線態(tài)氧、清除自由基、防止脂質(zhì)過氧化、保護機體免受損傷,其抗氧化性在類胡蘿卜素物質(zhì)中最強。它不僅具有抗癌防癌,預(yù)防心腦血管疾病、防止動脈硬化、抗腫瘤等功效,還可增強人體免疫系統(tǒng)以及延緩衰老。
筆者對我國近年出版的研究番茄紅素的文獻,就其類型、年限分布、刊物分布等方面進行計量分析。目的是通過分析番茄紅素的研究文獻狀況,了解我國番茄紅素研究的主要特點和所處現(xiàn)狀。
1文獻收集
有關(guān)番茄紅素的文獻是在20__年2月在清華同方《中國期刊全文數(shù)據(jù)庫》以“番茄紅素”為篇名檢索所得。這些文獻反映了我國20__年以前番茄紅素研究的主要成就和趨勢,其內(nèi)容包括綜合論述、基礎(chǔ)研究、提取制備研究、藥理研究、分析測定、開發(fā)應(yīng)用。
2文獻分析
2.1番茄紅素研究總文獻量的分析
剔除非學(xué)術(shù)性論文,共收集1975年以來的中文期刊上有關(guān)番茄紅素的文獻284篇,年平均文獻量為10.9篇,對其所涉及的學(xué)科分別進行了統(tǒng)計。
由表1看出,基礎(chǔ)、藥理研究及制取工藝研究文獻所占比例較為均衡,分別為22.54、18.66、24.30,它們在番茄紅素研究中占了主要地位。
基礎(chǔ)研究的側(cè)重點在生物學(xué),文獻量占基礎(chǔ)研究文獻量的48.4。對番茄紅素的穩(wěn)定性研究的文獻也較多,文獻量占基礎(chǔ)研究文獻量的32.8,為番茄紅素的應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。
表1番茄紅素文獻在各學(xué)科中的分布
研究方向
各項
數(shù)據(jù)
基礎(chǔ)研究
藥理研究
制取工藝
分析測定
產(chǎn)品開發(fā)
綜
述
總
計
生物學(xué)
穩(wěn)定性
其
他
抗氧化
抗
癌
其
他
植物提取
人工合成
分支學(xué)科文獻量(篇)
31
21
12
20
13
20
60
9
--
--
--
--
文獻量(篇)
64
53
69
26
14
58
284
分支占該科
48.4
32.8
19.8
37.7
24.6
37.7
86.9
13.1
--
--
--
--
各科占總文獻
22.54
18.66
24.30
9.15
4.93
20.42
100
在提取制備工藝研究中,側(cè)重于從果實提取,多數(shù)研究有關(guān)提取效率的影響因素,如溫度、溶劑用量、提取時間等。在提取方法上,酶法提取法[3]、超臨界二氧化碳萃取法[4-7]、微波輻射萃取法[8]、超聲波萃取法[9]等提取工藝是近幾年發(fā)展起來的,從文獻內(nèi)容看,這幾種新提取工藝已運用到番茄紅素的提取中,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,預(yù)計它們將取代傳統(tǒng)提取工藝,使提取效率達到更高的水平。人工合成番茄紅素的研究文獻很少,僅9篇。
2.2番茄紅素研究文獻的年限分布
表2顯示,80年代前共發(fā)表番茄紅素12篇,占總文獻量的4.23,主要研究方向是基礎(chǔ)研究;90年代共發(fā)表20篇,占總文獻量的7.04,主要研究提取制備工藝;進入21世紀(jì)后,文獻量逐年增加,尤其是近3年,文獻量呈直線上升趨勢。僅20__-20__年就發(fā)表文獻252篇,占總文獻量的88.73,為80年代的21倍多,內(nèi)容側(cè)重于藥理研究與提取制備的新工藝研究。究其原因,人們對番茄紅素的保健功能得到了進一步的論證,尤其是抗癌防癌作用日益被國內(nèi)外所認(rèn)識并開始得到廣泛研究和開發(fā)。
表2番茄紅素研究文獻的年限分布
1975—1989年
1990—1999年
20__—20__年
文獻
數(shù)(篇)
占年代段百分比()
文獻
數(shù)(篇)
占年代段百分比()
文獻
數(shù)(篇)
占年代段百分比()
基礎(chǔ)研究
5
41.67
4
20.0
57
22.62
藥理研究
--
--
1
5.0
52
20.63
制取工藝
--
--
5
25.0
62
24.60
分析測定
6
50
1
5.0
19
7.55
產(chǎn)品開發(fā)
1
8.33
1
5.0
12
4.76
綜述
--
--
8
5.0
50
19.84
總文獻量(篇)
12
20
252
占總文獻百分比()
4.23
【關(guān)鍵詞】 膽樂化瘀片;,,正交設(shè)計;,,水提工藝;,,綠原酸,,,
摘要:目的探討膽樂化瘀片的水提工藝研究。方法在茵陳水提工藝研究中,以加水量,煎煮時間,煎煮次數(shù)為因素,各取3個水平,以干膏收率,綠原酸的含量為評價指標(biāo),進行L9(34)正交實驗,篩選最佳工藝條件。結(jié)果最佳水提工藝為加8倍水,提取3次,1 h/次。結(jié)論該制劑水提工藝合理可行,有很好的重現(xiàn)性。
關(guān)鍵詞:膽樂化瘀片; 正交設(shè)計; 水提工藝; 綠原酸
Study on the Water Extracting Technology of Danlehuayu Tablets
Abstract:ObjectiveTo study the water extracting technology of Danlehuayupian Tablets.MethodsThree factors were selected in this water extraction process ,including the water volume,the time of decocting and the times of decocting.Each factor selected 3 different levels. And the content of chlorogenic acid,the dried decoction rate being as index, an orthogonal experiment of L9(34)was conducted to find the optimal water extraction condition.ResultsThe result showed that the optimum extracting condition was that water of eight times the amount as much as the medicinal materials was added to the the medicinal materials to decoct 3 times, each time boiling for 1h.ConclusionThe decocting technology is reasonable and practicible,with good reproducibility.
Key words:Danlehuayupian Tablets; Orthogonal design; Decocting technology; Chlorogenic acid
膽樂化瘀片是由茵陳、廣金錢草、大黃等多味中藥組成的治療肝膽疾病的復(fù)方制劑,臨床上主要用于膽石癥、膽道術(shù)后綜合癥、急、慢性膽囊炎。其中茵陳是君藥,論文對該制劑水提取工藝進行了研究。
1 儀器與材料
Waters 515 高效液相色譜儀;Water 515 二元泵;超聲震蕩器(上海超聲儀器廠);METTLER TOLEDOAT201型十萬分之一分析天平(梅特勒-托利多儀器上海有限公司);硅膠G(青島海洋化工);硅膠H(青島海洋化工);綠原酸對照品(中國藥品生物制品鑒定所);其余所有試劑為分析純。
2 方法
2.1 藥材吸水量的測定按處方比例稱取茵陳、廣金錢草、烏梅、枳殼加適量水冷浸,每隔30 min觀察1次,直至藥材不再吸水為止,共冷浸2 h達吸水飽和。故確定冷浸時間為2 h。將吸水飽和后的藥材加熱煎煮1 h,求得藥材吸水量為藥材量的2.3倍。
2.2 煎煮條件篩選加水量、煎煮時間、煎煮次數(shù)3項為影響提取的主要因素,各取3個水平,進行L9(34)正交實驗,篩選最佳工藝條件。結(jié)果見表1。
表1 煎煮工藝條件正交實驗(略)
2.3 樣品制備依處方比例稱取茵陳、廣金錢草、烏梅、枳殼各125 g,按正交實驗條件進行水提(煎煮前加水冷浸2 h,第1次加水按藥材吸水量多加水2.3倍),藥液用300目濾布濾過,濾液濃縮并定容到100 ml(1.25 g生藥/ ml)。
2.4 干膏收率測定精密量取以上樣品液25 ml,分別置于已恒重的蒸發(fā)皿中,水浴蒸干,殘渣于105℃干燥3 h,取出,置干燥器中放置30 min,稱重,計算干膏收率。結(jié)果見表2。
表2 煎煮工藝條件正交實驗(略)
2.5 綠原酸含量測定
2.5.1 色譜系統(tǒng)與系統(tǒng)適用性實驗色譜柱INERTSIL HPLC COLUMN(4 μm,4.6 mm×250 mm); 甲醇∶水∶冰醋酸(22∶78∶1)為流動相,檢測波長為328 nm,流速為1.0 ml/min,柱溫為30℃,檢測系統(tǒng)為Waters2487紫外檢測器。
2.5.2 對照品溶液的制備精密稱取綠原酸對照品1.16 mg,加甲醇定容至25 ml。
2.5.3 供試品溶液的制備取樣品粉末(過1號篩)1 g,精密稱定,置干燥具塞三角瓶中,準(zhǔn)確加入50.00 ml甲醇,超聲提取30 min ,冷卻,加甲醇調(diào)至刻度,搖勻,用微孔濾膜濾過,即得。
2.5.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制分別吸取2.5.2項下的綠原酸對照品溶液4,6,8,10,12 μl注入液相色譜儀,測定峰面積值,以進樣量為橫坐標(biāo)(x),峰面積為縱坐標(biāo)(y),得回歸方程: y=82 278.75x-86 712,r=0.999 8。綠原酸濃度在0.185 6~0.556 8 μg內(nèi)與峰面積呈良好的線性關(guān)系。
3 結(jié)果
3.1 正交實驗結(jié)果 見表3~4。由直觀分析可知,影響提取效果因素順序為:提取次數(shù)>提取時間>加水量,以提取次數(shù)影響最大。經(jīng)方差分析,加水量,提取時間對提取效果無顯著性影響,提取次數(shù)則有非常顯著性影響。可見,提取最佳工藝為A3B2C3。鑒于提取時間對提取效果無顯著性影響,因此為降低成本,節(jié)約工時,將B2調(diào)成B1,將A3調(diào)成A1。由此得提取工藝:A1B1C3,即8倍水,提取3次,1 h/次,據(jù)此條件,驗證3次。結(jié)果見表5。
3.2 水提工藝驗證實驗 從表4可見,驗證實驗結(jié)果與正交實驗結(jié)果一致,說明提取工藝條件基本穩(wěn)定。
表3 干膏收率方差分析(略)
F0.05(2,2)=19.00, F0.01(2,2)=99.00,*有顯著性差異
表4 轉(zhuǎn)化率方差分析表(略)
F0.05(2,2)=19.00
F0.01(2,2)=99.00 **有非常顯著性差異
表5 驗證實驗結(jié)果(略)
4 討論
以干膏收率為考察指標(biāo),由表中極差大小顯示,各影響因素作用主次為C>B>A;方差分析結(jié)果表明:C因素有顯著性意義(P0.05),即加水量和提取時間對干膏收率影響不大,以A3B3C3為佳。以綠原酸為考察指標(biāo),由表中極差大小顯示,各影響因素作用主次為C>B>A;方差分析結(jié)果表明:C因素有非常顯著性意義(P0.05),即加水量和提取時間對綠原酸提取影響不大,以A3B2C3為佳。鑒于提取時間和加水量對提取效果無顯著性影響,因此為降低成本,節(jié)約工時,將B2調(diào)成B1,A3調(diào)成A1。由此得提取工藝:A1B1C3,即8倍水,提取3次,1 h/次。
參考文獻:
【關(guān)鍵詞】原發(fā)性痛經(jīng);延胡索乙素;水提醇沉;揮發(fā)油提取;β─環(huán)狀糊精包合
本論文的主要目的包括對處方中藥材的有效成分進行質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系建構(gòu)方面的研究。在研究中,基于處方中各藥味的現(xiàn)代藥理成分研究,將處方藥味分組提取精制,對揮發(fā)性成份采用β─環(huán)狀糊精包合技術(shù)進行包合,并以主要藥效成分為質(zhì)控指標(biāo),進行制備工藝與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究,以開發(fā)出有效、質(zhì)量穩(wěn)定、可控的藥物,在此基礎(chǔ)上合成了復(fù)方延胡索片。
1儀器與材料
1.1制劑儀器和材料簡介①由于本制劑為片劑,而且處方藥味較多,為減小服用劑量,所有藥材應(yīng)盡量進行提取后以干浸膏入藥。②延胡索主要有效成分為生物堿,且有明顯的活血化淤作用。③龍血竭屬樹脂類藥材,用量少。④蒲黃含有棚皮素、香蒲新苷以及異鼠李素-3-O-新橙皮昔等黃酮類化合物。
2制備工藝路線確定
2.1蒲黃、延胡索的提取工藝研究
2.1.1評價指標(biāo)的選擇該配方的君藥為延胡索,延胡索含有鎮(zhèn)痛生物堿,同時延胡索乙素具備穿透血腦屏障的功效,能夠進入到腦組織之中,具有極強的鎮(zhèn)痛效果,因此也是本藥方的主要藥效成分。同時,延胡索乙素的提取總量也應(yīng)該成為蒲黃以及延胡索提取工藝的衡量關(guān)鍵指標(biāo)。
除此之外,干膏得率能夠決定制劑工藝的效果,同時也能夠反應(yīng)乙醇對于蒲黃與延胡索的乙醇浸出效果,因此可以作為提取工藝評判的另一個重要指標(biāo)。
2.1.2提取次數(shù)對于提取效率的影響在試驗中,首先對延胡索粗粉70g、蒲黃28g混合,并且采用濃度為70%的乙醇對其進行加熱回流提取,重復(fù)3次,加醇量通過設(shè)計可以為8、6和6倍。提取時間方面,第一次為2小時,后面兩次均為1.5小時。然后分別對每一次試提取之后的提取液進行收集,量取體積,然后備用。然后分別從三份提取液中取得適度的量,再按照下述的方法對其中的干膏得率以及延胡索乙素總量進行測量。詳情如下圖所示:
從上圖可知,在第三次提取液之中,兩個指標(biāo)都有明顯的降低趨勢。但是,第三次提取的時間和加醇量與第二次并無區(qū)別。為了節(jié)約時間和成本,可將提取次數(shù)限定為兩次。
2.2β-環(huán)狀糊精包合工藝研究
2.2.1包合的必要性丹皮酚是一種性質(zhì)并不穩(wěn)定的酚類化合物,在光照條件下容易發(fā)生氧化分解。通過β─環(huán)狀糊精包合能夠避免其見光,從而有效增強其穩(wěn)定性。除此之外,由于三棱、荻術(shù)、乳香、沒藥等幾味藥材之中的揮發(fā)油都具有較為強烈的刺激性氣味,通過β─環(huán)狀糊精包合能夠降低刺激性。因此,采用β─環(huán)狀糊精包合工藝是有必要的。
【關(guān)鍵詞】 茱萸湯 膠囊劑 總黃酮 制備工藝
茱萸湯出自孫思邈《備急千金要方》,臨床分別以吳茱萸:木瓜等于6:1,1:2用于防治冠心病心絞痛和胃潰瘍[1]。
本文根據(jù)文獻[2],實驗及臨床上吳茱萸:木瓜=6:1治療心血管系統(tǒng)疾病,用速效劑型;吳茱萸:木瓜=1:2治療胃潰瘍,用緩釋劑型,我們考慮用適宜的提取和成型方法,將6:1茱萸湯用不同的成型方法,制成膠囊劑;1:2茱萸湯制成仿胃內(nèi)漂浮膠囊,利用測定黃酮溶出度來控制其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
1 材料與方法
1.1 材料 儀器:ZRS-8智能溶出試驗儀;752-紫外光柵分光光度計;分析天平。
藥品與試劑:藥材來源 吳茱萸購于貴州省銅仁地區(qū)長坪鄉(xiāng)。木瓜購于貴州省藥材市場。
甲醇,湯膠囊劑(自制),標(biāo)準(zhǔn)品(中國藥品生物檢定所),聚乙二醇;羧甲基纖維素鈉淀粉。
1.2 方法
1.2.1 藥材浸膏粉的制備 將吳茱萸與木瓜粉碎成粗粉,過1號篩,稱取吳茱萸426g,木瓜71g,共497g,為6:1茱萸湯膠囊劑原料,定為1號;再稱取吳茱萸166g,木瓜332g,共498g,為茱萸湯膠囊劑原料,定為2號。將1號首先按10.5g藥材:150ml 50%ETOH量在70℃下提取6h,過濾后再按10.5g藥材:90ml ETOH量在70℃下提取6h,過濾,合并濾液,在70℃下濃縮干燥研成過100目篩的細粉,即得1號藥材浸膏。將2號按10.5g藥材:150ml 50%ETOH量用滲濾法滲濾,將滲濾液按1號的濃縮干燥方法制得2號藥材浸膏粉。
1.2.2 膠囊劑的制備 分別按不同制劑的制備方法制備相應(yīng)的茱萸湯膠囊,分別為全粉末法,顆粒法,顆粒法(加淀粉),固體分散法,仿胃內(nèi)漂浮片制粒法0號膠囊。
1.2.3 含量測定
1.2.3.1 對照品溶液的制備 稱取蘆丁對照品200mg,置100ml量瓶中,加甲醇70ml,水浴溶解,放冷,加甲醇稀釋至刻度,吸取10ml,置100ml量瓶中,加水稀釋即得(每1ml中含無水蘆丁0.2mg)。
1.2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備 量取對照品溶液0.0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0與6.0ml,分別置25ml量瓶中,各加水至6ml,加5%NaNO21ml,使混勻,放置6min,加10%Al(OH)3溶液1ml,搖勻,放置6min,加0.1M NaOH溶液10ml再加水至刻度,搖勻,放置15min,照分光光度法,在503nm的波長處測定吸光度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,測定結(jié)果見表1。表1 不同濃度蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品的吸光度以上數(shù)據(jù)回歸處理,得回歸方程A=-0.0649+12.5250C相關(guān)系數(shù)為0.9999,其濃度在0.008~0.48范圍內(nèi)有良好的線性關(guān)系。
1.2.3.3 溶出度試驗 取不同成型方法制備的膠囊3粒,6粒或12粒平均分散放入三個智能溶出試驗儀的轉(zhuǎn)籃內(nèi),在轉(zhuǎn)速為100r/min,溶劑為蒸餾水,溶量為1000ml的條件下開動轉(zhuǎn)籃轉(zhuǎn)動30min。然后用取樣器抽取3ml,置25ml量瓶然后照標(biāo)準(zhǔn)曲線制備下的方法,自加水至6ml起依法測定吸光度,從標(biāo)準(zhǔn)曲線上讀出供試品溶液中黃酮的濃度,計算即得黃酮含量,結(jié)果見表2與表3。表2 不同成型方法膠囊內(nèi)容物的黃酮含量 表3 仿胃內(nèi)漂浮片制粒膠囊內(nèi)容物的總黃酮含量 加樣回收率:取樣品3份,每份3ml,加入蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液[3]1ml(含蘆丁0.2mg),測定吸光度,代入回歸方程計算出含量,再求出回收率,結(jié)果見表4。表4 不同成型方法膠囊的回收率
2 結(jié)果
本實驗測定出各種方法制備的每克茱萸湯膠囊在30min內(nèi)總黃酮的溶出度如下:全粉末法:102.54010mg,顆粒法103.9286mg,顆粒法(加淀粉)101.5477mg,固體分散法100.8422mg,仿胃內(nèi)漂浮片制粒膠囊56.0276mg,在對藥材90%提取率的基礎(chǔ)上,茱萸湯6:1制備各種成型方法的轉(zhuǎn)移率分別為97.91%,99.24%,96.70%,96.29%。
3 討論
從測出結(jié)果可知,茱萸湯6:1制劑成型方法中顆粒法制成的茱萸湯膠囊在30min內(nèi)溶出效果最好,能達到速效的治療要求,可作為該制劑成型的最佳工藝方法,全粉末法次之,顆粒法(加淀粉)較次之,固體分散法不如以上的各種成型方法。仿胃內(nèi)漂浮片制粒膠囊的總黃酮的溶出度為56.0276mg,在對藥材80%提取率的基礎(chǔ)上,茱萸湯1:2仿胃內(nèi)漂浮膠囊的轉(zhuǎn)移率為99.48%,從測出結(jié)果我們認(rèn)為,茱萸湯1:2復(fù)方改進制成仿胃內(nèi)漂浮片制粒膠囊可以對胃潰瘍產(chǎn)生較好的治療作用,達到了我們實驗設(shè)計要求。
參考文獻
1 李江.《備急千金要方》茱萸湯治療作用機理研究.貴陽中醫(yī)學(xué)院碩士研究生論文,1997年.
2 林青.長史茱萸湯制劑提取工藝的研究.貴陽中醫(yī)學(xué)院碩士生論文,2000年.
關(guān)鍵詞:大黃藥材;制劑;藥效成分;含量;大黃蒽醌
中醫(yī)領(lǐng)域內(nèi)對大黃藥材及其制劑的研究比較成熟,通過對蒽醌類成分的合理應(yīng)用,促進了降糖脂片和清熱通腑核心方兩種制劑的形成。研究發(fā)現(xiàn),對大黃藥材進行多成分含量測定,能夠?qū)Ω鳝h(huán)節(jié)進行質(zhì)量控制,從而保證大黃藥材及其制劑的生產(chǎn)質(zhì)量。本文以正交實驗方式考察乙醇濃度、乙醇用量以及提取時間等因素對大荒藥材提取率的影響,建立大黃的標(biāo)準(zhǔn)曲線及相關(guān)方式,應(yīng)用一測多評法對大黃藥材進行含量測定,進一步分析其制劑藥效成分,以準(zhǔn)確把握不同處理樣品中大黃蒽醌的含量差異,以加強大黃藥材的質(zhì)量控制。
1 大黃提取工藝研究
1.1 儀器與試藥
本次實驗研究中,以高效液相色譜儀、超聲清洗器、調(diào)濕電熱套以及電子分析天平作為主要實驗儀器;選用國藥集團的硫酸試劑,選用購自背景同仁堂的大黃藥材,水位超純水,其余試劑為分析純。
1.2 方法和結(jié)果
1.2.1 實驗方法
在本次實驗研究中,在AgilentHC-C18色譜柱和保護柱條件下,以甲醇:0.1%磷酸水溶液為流動相,柱溫為25℃,檢測波長為254nm,進樣量為5μl。
精密稱取適量大黃素、大黃酸、大黃酚等對照品適量,以甲醇進行溶解定容,配制成標(biāo)準(zhǔn)濃度的對照品溶液。精密稱取大黃藥材飲片50g,置于容器內(nèi),并加入適量乙醇,加熱回流一定時間后放冷,待超聲處理后,加入三氯甲烷,回流放冷后置于分液漏斗中,分區(qū)三氯甲烷層,以酸液提取三次,合并三氯甲烷液后,減壓回收溶劑,以甲醇對其殘渣進行定容。
在此基礎(chǔ)上,按照標(biāo)準(zhǔn)方式制備大黃供試品,在一定色譜條件下,對大黃蒽醌類物質(zhì)的含量進行準(zhǔn)確測定,記錄其峰面積,并按照標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計算器含量,符合中國藥店2010部相關(guān)要求。
1.2.2 多因素考察
在溶劑考察方面,以乙醇作為提取溶劑,考察乙醇濃度、乙醇用量以及提取時間及提取次數(shù)對大黃中大黃酚、大黃素等轉(zhuǎn)移率的影響。在正交試驗考察方面,將影響轉(zhuǎn)移率的多個因子進行正交優(yōu)化設(shè)計,能夠在一定程度上提高大黃蒽醌類成分的提取率。研究表明,乙醇濃度、乙醇用量以及提取時間等均是影響中藥化學(xué)物質(zhì)提取率的重要因素。在本次實驗研究中,以乙醇濃度、乙醇用量、提取時間以及提取次數(shù)作為主要考察因素,作正交設(shè)計的極差分析,以優(yōu)選大荒蒽醌類最佳提取工藝,具體因素水平如表1所示。
在查詢統(tǒng)計表后,可以得出大黃酚正交極差分析的相關(guān)數(shù)據(jù),以蒽醌類物質(zhì)的轉(zhuǎn)移率作為考察指標(biāo),其參數(shù)越大,表明蒽醌類提取物的效應(yīng)越好。
通過正交結(jié)果分析可知,在大黃藥材及其制劑中,影響五種蒽醌類物質(zhì)提取率的最明顯因素要數(shù)提取次數(shù)。研究表明,含量測定過程中,提取指標(biāo)數(shù)值無線的陡峭程度與蒽醌類物質(zhì)的提取率之間存在密切的聯(lián)系,指標(biāo)數(shù)值與提取率之間基本呈正相關(guān)關(guān)系,由此可知,大黃蒽醌類的最佳提取工藝為10倍量,濃度為60%乙醇,分別提取3次,每次1小時。
1.2.3 驗證試驗
結(jié)合實驗相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),取一定量大黃藥材后,依照上文研究中所得出的大荒蒽醌類物質(zhì)最佳提取工藝,對大黃藥材及其制劑中的蒽醌類物質(zhì)進行規(guī)范提取,并依照實驗標(biāo)準(zhǔn)制備樣品,對樣品含量進行測定。在這一過程中,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格依照系統(tǒng)適應(yīng)性試驗中的色譜方法開展具體的實驗操作,以保證實驗的精準(zhǔn)度。在此基礎(chǔ)上,將相關(guān)數(shù)據(jù)信息代入到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程中,進行準(zhǔn)確計算,最終得出大黃酚以及大黃素的相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)果。
1.3 討論
正交實驗設(shè)計具有一定可比性,均勻度較高,能夠?qū)嶒灨黜椧蛩刂g進行科學(xué)化的對比分析。在本次實驗研究中,相關(guān)人員決定采用正交設(shè)計方法作為實驗操作的具體方式,以便優(yōu)化大黃蒽醌醇提工藝中的影響參數(shù)。本次實驗研究中將極差分析表與效應(yīng)曲線圖進行互補融合,從而優(yōu)化最佳提取工藝,為大黃質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究提供可靠的數(shù)據(jù)參考。正交設(shè)計是當(dāng)前實驗研究中的一種現(xiàn)代化實驗方式,具有一定獨特性,其在實際應(yīng)用中操作簡便,操作原理易懂,實驗結(jié)果的精準(zhǔn)度較高。通過直觀分析可知,大黃的最佳提取工藝為:10倍量,濃度為60%乙醇,提取3次,每次1小時。
2 一測多評法的應(yīng)用
由于蒽醌類成分化學(xué)結(jié)構(gòu)具有相似性特點,在建立大黃5個蒽醌成分一測多評法后,對蒽醌類成分進行科學(xué)化利用,選取一種一種成分作為參照物,建立大黃中不同蒽醌成分含量的一測多評法。研究可知,中藥大黃中以大黃素為主要成分,其化學(xué)性質(zhì)與其它蒽醌相比具有一定穩(wěn)定性,含量適中,大黃素對照品價格低廉,來源有保證,在實驗應(yīng)用中能夠更好的體現(xiàn)一測多評法的簡便性和易操作性。
一測多評法實際測得的蒽醌類成分含量的相對誤差在7%以內(nèi),所建立的相對校正因子的可信度較高,在實際應(yīng)用中,能夠?qū)?fù)雜成分的中藥及復(fù)方進行質(zhì)量控制,有效提高了大黃質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的水平,在中藥質(zhì)量控制中值得加以推廣應(yīng)用。
3 大黃制劑藥效成分分析
通過大黃制劑TLC鑒別試驗可知,清熱通腑方制劑中樣品總蒽醌含量與處方中大黃含量有關(guān),表明大黃制劑中所含的化學(xué)物質(zhì)會影響蒽醌類的穩(wěn)定性。通過大黃中試研究可知,噴霧粉總蒽醌含量低會影響大黃藥材總蒽醌含量。以大黃提取液作為考察對象,中試與小試三批提取液的提取率均在60%以上。在實驗研究中,以同批大黃藥材提取液作為研究對象,按照標(biāo)準(zhǔn)操作方式重新制備供試液后,結(jié)果顯示,三批提取液的提取率均在50%左右,RSD
結(jié)束語
在本次研究中,通過對大黃藥材及其制劑蒽醌類進行韓玲測定進行分析,得出重要的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù),為大荒藥材及其制劑的臨床推廣應(yīng)用提供可靠的數(shù)據(jù)參考及理論依據(jù),從而推進中藥學(xué)的進步。通過本次研究可知,對大黃藥材中的有效成分進行含量研究,并開展中試含量測定,能夠保證實驗結(jié)果的重復(fù)性,進一步全面把握大黃藥材的實際藥用價值。中試與小試結(jié)果表明,大黃藥材及其制劑中有效成分的含量測定方式并不會對含量測定結(jié)果產(chǎn)生較為明顯的影響,但總蒽醌含量存在一定差異性,其具體原因仍有待進一步探討。
參考文獻
[1]李樹翠.大黃藥材及其制劑藥效成分研究[D].成都:成都中醫(yī)藥大學(xué),2014.
【摘要】乙酸乙烯作為化工原料,在有機化工原料中有重要作用。就目前來看,市場對乙酸乙烯的需求量呈上升趨勢。在這種情況下,一些化工企業(yè)為了更好的滿足市場需求,開始結(jié)合自身實際情況,采取新的乙酸乙烯精餾工藝方法。用這種精餾工藝法來提取乙酸乙烯,不僅能節(jié)省能源,同時也能提高產(chǎn)品質(zhì)量,提高化工企業(yè)效益,促進化工企業(yè)發(fā)展。本文主要從乙酸乙烯精餾工藝優(yōu)化必要性、乙酸乙烯精餾新方法方面出發(fā),對乙酸乙烯精餾工藝的優(yōu)化與節(jié)能進行相應(yīng)探討。
【關(guān)鍵詞】乙酸乙烯精餾工藝;優(yōu)化;節(jié)能
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人們生活水平的提高,原有的乙酸乙烯提純工藝已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化需求。現(xiàn)代化市場要求化工廠不僅要提取更多乙酸乙烯產(chǎn)品,同時也要保證產(chǎn)品質(zhì)量并達到節(jié)能目的。在這種情況下,化工廠就應(yīng)該根據(jù)市場需求采取新方法對乙酸乙烯提純工藝進行優(yōu)化,使其更好的滿足現(xiàn)實需求。如何使精餾工藝法更好的發(fā)揮其作用,提取更多的乙酸乙烯并能達到節(jié)能優(yōu)化的目的,已經(jīng)成為相應(yīng)化工廠值得思索的事情。
1 乙酸乙烯精餾工藝優(yōu)化必要性
對于能源消耗來說,其一直是企業(yè)關(guān)注的焦點。畢竟能源消耗的高低與企業(yè)效益有直接關(guān)系。企業(yè)能源利用率高,企業(yè)成本才能下降,企業(yè)才能獲得更多利益,才能在市場競爭中占有有利地位。隨著各種能源技術(shù)不斷的進步,節(jié)能工作步伐也在不斷的加快,相關(guān)化工企業(yè)也不例外。就目前來看,化工企業(yè)中乙酸、乙烯精餾工藝方法已經(jīng)不能更好的滿足現(xiàn)代化發(fā)展需求。原來乙酸乙烯精餾工藝是以酯化設(shè)備為主的生產(chǎn)工藝,其生產(chǎn)工藝流程為酯化塔、脫水塔、精制塔及回收塔四部分組成。正常情況下,乙酸乙烯從酯化塔底部持續(xù)進入后酯化塔后,塔頂就會持續(xù)采出乙酸乙酯、乙醇和水,當(dāng)其冷卻之后就會分相,上層有機相中乙酸乙酯、乙醇和水一部分分水后會直接進入另一個脫水塔中,之后脫水塔塔底物就會流進精制塔,在精制塔頂端會分離出乙酸乙烯,塔底重新組分以酯化塔頂部脫水塔分出來的還有少量水、乙酸乙烯和乙醇組成的水相一起進入回收塔。回收塔塔頂?shù)挠袡C相就會返回酯化塔,塔釜中的廢水也會排出。因此,這種工藝歷程是利用乙酸乙烯、乙醇和水組成的恒沸物與常溫下互溶度的差別進行的精餾、冷凝和回流脫水的。然而,乙酸乙烯、乙醇和水組成的恒沸物所含的水量及常溫下部分互溶的含水量畢竟相差較小,這就使得回流酯的帶水能力較差容易造成酯化塔和回流塔回流過大,而使乙酸乙烯生產(chǎn)能耗變高。從上述敘述中可以看出,原有的乙酸乙烯蒸餾工藝不僅工藝流程繁瑣,其消耗的能耗也比較高,這些對化工企業(yè)來說是非常不利的,不僅不能提高能源利用率,降低成本,反而會消耗更多能源,增加不必要的成本,降低企業(yè)效率,甚至?xí)够S在市場競爭中處于不利地位。在這種情況下,有必要對原有的乙酸乙烯精餾工藝進行優(yōu)化,以便更好的滿足當(dāng)下企業(yè)和市場需求。
2 乙酸乙烯精餾新方法
2.1 促進劑萃取精餾法
在乙酸乙烯書體重加入適量的促進度,這樣不僅能使乙酸乙烯更好與水分離,同時也能減少水中乙酸乙酯含量,減少回收能耗。在提取乙酸乙酯的過程中,可以采用CM或是CL萃取液來提取,用這兩種萃取液對其進行乙酸乙酯進行提取的好處是能對酯化塔頂組進行冷卻分層,分層后能經(jīng)過萃取柱萃取脫水,之后在進入酯化塔回流脫水或進入脫水塔。正常情況下萃取比為0.5,經(jīng)過三級錯流萃取后能從有機相中提出濃度為89.7%提高至98.6%,能將水的濃度降至0.6%,水中的乙酸乙酯容量也會降至2.56%。在此基礎(chǔ)上,采用熱量衡算可以知道這種分離方法與傳統(tǒng)工藝放比較,能節(jié)省40%左右的能耗,同時其工藝相對穩(wěn)定,其中的促進劑也容易回收,是現(xiàn)在乙酸乙烯工藝最佳選擇。
2.2 機溶劑萃取法
機溶法最大的好處就是在萃取乙酸乙烯的過程中能避免設(shè)備腐蝕,不僅能耗低,其產(chǎn)品濃度也相對較高。在這里機溶劑是以多元醇為主的有機萃取劑,用這種多元醇為主的有機萃取劑,效果比較好。不管是乙二醇、丙三醇,還是一丙二醇、一丁二醇,其都能將有溶解性的乙酸乙烯中水和乙酸乙烯進行分層。這種方法的主要工藝是萃取塔和三個精餾塔,在萃取過程中,能將其水、乙醇、乙酸乙烯組成三元共沸物,其比例為6%、7%、87%。這種方法能從塔頂或是塔底將萃取劑送入萃取塔中,萃取塔定就能采取相應(yīng)酯相,從塔底取相并將相應(yīng)酯相送入相應(yīng)精餾塔中,其塔頂就能提出純度為99.1%的乙酸乙酯產(chǎn)品,在這以后,應(yīng)該從塔釜中取出微量水和乙醇,再將其與萃取劑混合并重復(fù)利用,最后將萃取塔的萃相送回塔中進行真空操作,但是操作的過程中必須保證其壓力在6.56×106~1.32×106pa之間。只有在這種情況下,才能將塔釜中的純粹劑返回利用并將塔頂?shù)漠a(chǎn)物送到乙醇回收塔中。當(dāng)塔釜出水的時候,水、乙醇、乙酸乙烯組成三元共沸物就會返回萃取塔中,塔中下部就會提取96%左右的乙醇。
2.3 恒沸劑恒沸蒸餾法
恒沸劑恒沸蒸餾法是在恒沸物利用本身存在的恒沸劑消耗高,提取乙酸乙烯純度低等問題不能更好的提取產(chǎn)品的基礎(chǔ)上研究出來的。恒沸劑恒沸蒸餾法在使用的過程中會加入一種恒沸劑,這種恒沸劑在提取產(chǎn)品過程中不會與乙酸乙烯產(chǎn)生相應(yīng)恒沸物,卻能提出高濃度的乙酸乙烯產(chǎn)品,同時減少工藝流程中不必要環(huán)節(jié)。一般情況下恒沸劑中會包含二氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷、單氯代丁烷等。這些恒沸劑最大特點就是不與乙酸乙醇產(chǎn)生恒沸物。在這種情況下,恒沸劑與乙醇和水形成的恒沸物要比乙酸乙烯與水形成的沸點要低得多。因此,容易分離。這種方法的工藝流程是兩個蒸餾塔構(gòu)成的。其中一個塔中部會連續(xù)進入乙酸乙烯、水、乙醇及適當(dāng)?shù)暮惴袆谒灼系牡胤侥懿扇∫宜嵋蚁斦舫龊惴形铮淅鋮s后會分相,處在底層含有少量乙醇乙烯、水及恒沸劑會直接回流,此時其頂部是乙醇和水相,少量恒沸劑會從塔的中上部進入另外一個塔中。之后另外一個塔中回收的恒沸劑會返回第一個塔中和原來的材料混合在一起,實現(xiàn)其循環(huán)利用。回收的恒沸劑進入第一個塔中,在其中下部就能采取濃度為95%的乙醇,同時塔釜會出水。這種方法不僅工藝流程簡單,乙酸乙烯回收率及純度也比較高,都能達到95%以上。
結(jié)束語:
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,用到乙酸乙烯產(chǎn)品的地方越來越多,對其質(zhì)量要求也越來越高,化工產(chǎn)業(yè)的競爭也越來越激烈。而乙酸乙烯酯化反應(yīng)作為一個可逆反應(yīng),在其反應(yīng)平衡時,就應(yīng)該將產(chǎn)物中的水清除,以提高乙酸乙烯產(chǎn)率。然而,傳統(tǒng)的精餾法因能耗高和產(chǎn)品率低等缺點,不能提出更多純度高的乙酸乙烯產(chǎn)品。在這種情況下,化工廠家要想在激烈的市場競爭環(huán)境下,占有有力地位,就應(yīng)該對原有的精餾法進行改進并在此基礎(chǔ)上采取新的精餾法,以便更好的滿足時展需求。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:植物產(chǎn)品加工工藝學(xué);產(chǎn)學(xué)研;教學(xué)模式
產(chǎn)學(xué)研即產(chǎn)學(xué)研合作教育,即充分利用學(xué)校和企業(yè)、科研單位等多種不同教學(xué)環(huán)境和教學(xué)資源以及在人才培養(yǎng)方面的各自優(yōu)勢,把書本知識和實踐能力為主的生產(chǎn)、實際經(jīng)驗、科研實踐結(jié)合的教育形式,是現(xiàn)代社會的新型教育模式。教育的宗旨是培養(yǎng)社會所需要的應(yīng)用型人才,使學(xué)生走向社會、適應(yīng)企業(yè)或其他用人單位的要求,擔(dān)當(dāng)起責(zé)任,使學(xué)生在學(xué)期間,就有機會和時間進入生產(chǎn)實際領(lǐng)域 [1]。
“植物產(chǎn)品加工工藝學(xué)”是關(guān)于植物產(chǎn)品加工工藝的重要學(xué)科。課程目標(biāo)是幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握植物產(chǎn)品加工的基本原理和最新工藝流程,系統(tǒng)掌握現(xiàn)代植物產(chǎn)品加工的基本工藝;通過生化分離工藝、植物產(chǎn)品工藝加工,尤其是精深加工工藝的學(xué)習(xí),了解植物產(chǎn)品加工發(fā)展現(xiàn)狀;具備植物資源開發(fā)、植物產(chǎn)品開發(fā)與加工利用知識及專業(yè)綜合技能[2]。課程實踐性強,教學(xué)過程如果能結(jié)合產(chǎn)學(xué)研教育可更好地實現(xiàn)課程目標(biāo)。本論文在分析課程內(nèi)容和教學(xué)方法特點的基礎(chǔ)上,探索產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的教學(xué)模式,以期為“植物產(chǎn)品加工工藝學(xué)”教學(xué)提供一定的參考。
一、課程教學(xué)內(nèi)容和要求
“植物產(chǎn)品加工工藝學(xué)”課程設(shè)置總學(xué)時為54 學(xué)時,其中理論課36學(xué)時,實驗課18 學(xué)時。
1.教學(xué)內(nèi)容
理論課以植物活性成分提取、分離及產(chǎn)品加工工藝為教學(xué)主要內(nèi)容,包括植物有機化合物的提取和分離純化與濃縮干燥技術(shù),天然食用色素生產(chǎn)工藝,香料生產(chǎn)工藝,甜味劑、鮮味劑與辣味劑生產(chǎn)工藝,天然抗氧化劑生產(chǎn)工藝,重要功能因子生產(chǎn)和中藥有效成分提取與制劑等。通過學(xué)習(xí),掌握主要植物產(chǎn)品加工的基本原理和現(xiàn)代植物產(chǎn)品加工的基本工藝,以及最新工藝流程,為植物資源的有效利用和可持續(xù)開發(fā)提供堅實的理論基礎(chǔ)。實驗教學(xué)主要包括以糖類、磷脂類、色素的提取分離以及果蔬加工生產(chǎn)工藝為主的綜合實驗內(nèi)容。
2.教學(xué)要求
通過本課程的各個教學(xué)環(huán)節(jié),達到以下基本要求:①熟練掌握主要植物活性成分提取純化工藝原理和方法;②學(xué)習(xí)和了解部分植物主要產(chǎn)品加工工藝及其重要生理作用、生物工程發(fā)酵產(chǎn)品提取純化工藝、植物食品添加劑提取加工和制備工藝;③了解一些重要植物產(chǎn)品活性成分作用和用途及相關(guān)法律法規(guī)。通過學(xué)習(xí)本課程,應(yīng)具備以下能力:①掌握植物產(chǎn)品活性成分提取和純化常規(guī)方法;②具備植物主要產(chǎn)品生產(chǎn)加工的能力。
二、課程教材及教學(xué)方法分析
1.課程及教材分析
“植物產(chǎn)品加工工藝學(xué)”是近年來各類高等院校生物科學(xué)、植物科學(xué)與技術(shù)、農(nóng)業(yè)科學(xué)等專業(yè)開設(shè)的一門新專業(yè)課程,是近些年隨著相關(guān)工藝技術(shù)的發(fā)展以及植物活性成分日益廣泛使用而發(fā)展起來的,專業(yè)方向性強,要求學(xué)生在學(xué)習(xí)之前,具有微生物學(xué)、生物化學(xué)、植物學(xué)和生物技術(shù)等學(xué)科的知識。課程開設(shè)時間短,教學(xué)內(nèi)容和方式都在探索之中,目前甚至還沒有全國“十一五”規(guī)劃使用教材以及相關(guān)的教學(xué)大綱,國內(nèi)各大專院校的相關(guān)專業(yè)使用的教材也各異。很多院校選用的教材也都是為了適合本校專業(yè)人才方案的培養(yǎng)。例如,吉首大學(xué)(以下簡稱“我校”)植物科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)為“掌握現(xiàn)代植物科學(xué)與技術(shù)基本理論與方法,具備植物資源開發(fā)、植物產(chǎn)品開發(fā)與加工利用知識及專業(yè)綜合技能,能在植物天然產(chǎn)物加工企業(yè)、生物制藥企業(yè)以及各類農(nóng)業(yè)企事業(yè)單位等從事植物資源開發(fā)與利用、技術(shù)研發(fā)與推廣及產(chǎn)品質(zhì)量安全管理等工作,具有較強創(chuàng)新能力的應(yīng)用復(fù)合型高級科學(xué)技術(shù)人才”。依據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案,選用教材為《植物精深產(chǎn)品加工工藝學(xué)》(趙墾田主編,東北吉林大學(xué)出版社,2010)、《生物工程產(chǎn)品工藝學(xué)》(胡洪波、彭華松、張雪洪主編,高等教育出版社,2009);教材參考書包括《生物資源中活性物質(zhì)的開發(fā)與利用》《生物資源開發(fā)利用》《植物功能性食品》《農(nóng)產(chǎn)品加工》等國內(nèi)相關(guān)的一些中文教材;實驗教材為《生化工藝學(xué)實驗教程》(陳來同,科學(xué)出版社,2007)。
2.教學(xué)方法分析
教學(xué)內(nèi)容上,以大綱要求為基礎(chǔ),講解教材。教學(xué)形式為課堂教學(xué)與實驗教學(xué)相結(jié)合的方法,教案方式采用多媒體講授,每一章節(jié)輔助相對數(shù)量的思考題。理論教學(xué)全部采用多媒體授課,以多媒體課件的演示的教學(xué)方法,提高學(xué)生對知識的理解和興趣,盡可能多地采用表格、圖片、動畫等手段,將抽象的教學(xué)內(nèi)容生動化、直觀化,幫助學(xué)生理解授課內(nèi)容。共享多媒體課件,使學(xué)生可以隨時拷貝以便學(xué)習(xí)和查看。此外,還利用課堂教學(xué)和課外閱讀相結(jié)合的方式,鞏固學(xué)生對理論的理解和掌握,對每一章節(jié),指定一些科技文獻,采用課外閱讀、課堂討論的形式,提高學(xué)生專業(yè)理論水平。
三、產(chǎn)學(xué)研合作教學(xué)模式探索[1-3]
由以上的課程特點分析不難看出,課程教學(xué)內(nèi)容主要為功能性的植物活性成分,已基本實現(xiàn)了商業(yè)生產(chǎn)化,教學(xué)中易于聯(lián)系實踐。筆者認(rèn)為,課程教學(xué)如能在以下幾方面進行改革,實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研合作教學(xué)模式,將有利于課程目標(biāo)的實現(xiàn),拓展學(xué)生思維,提高能力。有利于培養(yǎng)社會所需要的應(yīng)用型人才,使學(xué)生走向社會后能適應(yīng)企業(yè)或其他用人單位的要求。
1.依據(jù)課程內(nèi)容知識歸類講解,使學(xué)生學(xué)習(xí)有系統(tǒng)性
以我校選用的《植物精深產(chǎn)品加工工藝學(xué)》教材為例,講授的內(nèi)容包括食用色素、植物香料、甜味劑、鮮味劑、辣味劑、天然抗氧化劑、增稠劑、膠姆糖基礎(chǔ)劑、被膜劑以及重要功能因子和中藥有效成分等。依據(jù)活性成分制備方法及其重要作用,大致可包括:由易揮發(fā)成分組成植物香料,通過蒸餾法制備產(chǎn)品;作為天然食品添加劑用途的食用色素、甜味劑、鮮味劑、辣味劑、增稠劑、膠姆糖基礎(chǔ)劑、被膜劑活性成分加工;具有重要藥用作用的重要功能因子;以工藝講解為主的重要中藥材中有效成分制備。通過系統(tǒng)的分類講解,使學(xué)生深入了解這些功能性的植物活性成分重要作用,熟知其重要的市場前景和商業(yè)價值。更重要的是系統(tǒng)掌握課程知識體系,啟發(fā)學(xué)習(xí)興趣。
2.典型產(chǎn)品工藝分析,產(chǎn)學(xué)研合成教學(xué)
本課程以植物為學(xué)習(xí)對象,學(xué)生對此熟知,也易提起學(xué)生興趣,只有學(xué)生對課程產(chǎn)生了興趣和求知欲望才能達到事半功倍的效果。因此,教學(xué)設(shè)計典型的產(chǎn)品工藝,以引導(dǎo)學(xué)生對課程學(xué)習(xí)由抽象轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w。例如,我們在教學(xué)中,為引發(fā)學(xué)生,開篇即展示武陵山區(qū)最大的黃柏藥材生產(chǎn)基地的情況,通過介紹當(dāng)?shù)卮笮椭髽I(yè)對黃柏中藥用成分黃連素的提取及其產(chǎn)品加工,聯(lián)系實際的典型產(chǎn)品工藝分析,使學(xué)生掌握植物產(chǎn)品加工工藝知識。并安排相應(yīng)的課程實踐環(huán)節(jié),通過“參觀學(xué)習(xí)”或“實際體驗”,使學(xué)生在生產(chǎn)實踐中了解生產(chǎn)原理,消化所學(xué)知識,在實踐中強化學(xué)習(xí)的知識點。
3.增加實踐課程學(xué)習(xí)時間,采用項目設(shè)計式教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)
實踐教學(xué)是高校教育教學(xué)工作中非常重要的一個模塊,是培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新精神、專業(yè)技能和實踐能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。畜產(chǎn)品工藝學(xué)是一門實踐性和應(yīng)用性很強的課程,因此,加大實踐教學(xué)在教學(xué)計劃中的比重,顯得尤為重要。本門課程是一門綜合性應(yīng)用學(xué)科,對學(xué)生知識的靈活應(yīng)用及綜合能力要求較高,可考慮將教學(xué)時間的1/5~1/4課時用于實踐課程教學(xué)和學(xué)生項目設(shè)計。通過實踐課程學(xué)習(xí),教師提供部分項目設(shè)計題目供學(xué)生參考,學(xué)生也可自主選題,分成若干項目組自行完成文獻檢索、項目工藝設(shè)計、多媒體匯報課件等具體工作,以上環(huán)節(jié)可采用課內(nèi)外完成方式。教師指導(dǎo),最終在課堂上每組學(xué)生派出代表對項目立題依據(jù)、研究進展、工藝路線設(shè)計等方面進行系統(tǒng)講解匯報,其他學(xué)生提出問題,小組學(xué)生回答。最后授課教師進行講解與評價,指出亮點與不足,提出改進意見及建議并答疑解惑,引領(lǐng)學(xué)生自主學(xué)習(xí),使學(xué)生從理論學(xué)習(xí)進入模擬實戰(zhàn),不但使學(xué)生掌握了工藝設(shè)計的程序,而且?guī)椭鷮W(xué)生將所學(xué)的點滴知識串連成線,拓展思維,提高了學(xué)生的實踐及創(chuàng)新能力。
4.優(yōu)化教學(xué)方式
“植物產(chǎn)品加工工藝學(xué)”的學(xué)科特點決定了本門課授課內(nèi)容與工業(yè)化生產(chǎn)實踐密切相關(guān)。授課教師應(yīng)多方面收集、整理植物有效成分生產(chǎn)線的錄像,制作成圖文并茂的多媒體課件給學(xué)生觀看,為學(xué)生創(chuàng)造一種身臨其境的感覺,使工業(yè)化生產(chǎn)路線及工藝深入人心。引用近兩年的科技文獻,力爭讓學(xué)生了解本門課程研究領(lǐng)域的最新研究動態(tài)。選擇合適的最新教材,根據(jù)大綱要求,針對我國該研究領(lǐng)域的現(xiàn)狀,補充近三年來主要核心期刊上的科技研究成果和論述,以保證教學(xué)內(nèi)容的新穎性和時效性。利用課堂教學(xué)和課外閱讀相結(jié)合的方式,鞏固學(xué)生對理論的理解和掌握。
合理的教學(xué)方式是提高教學(xué)質(zhì)量的一劑良方,本課程采用產(chǎn)學(xué)研合作教學(xué)模式,在充分利用學(xué)校和企業(yè)、科研單位等多種不同教學(xué)環(huán)境和教學(xué)資源以及在人才培養(yǎng)方面的各自優(yōu)勢,把書本知識和實踐能力為主的生產(chǎn)、實際經(jīng)驗、科研實踐結(jié)合的教育形式,是一種現(xiàn)代社會的新型教育模式。它不僅能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力,符合教育教學(xué)發(fā)展要求,同時也提高了學(xué)生的綜合素質(zhì),符合專業(yè)素質(zhì)教育發(fā)展要求,更有利于培養(yǎng)社會所需要的全能型、應(yīng)用型人才,使學(xué)生走上社會、適應(yīng)企業(yè)或其他用人單位的要求,擔(dān)當(dāng)起責(zé)任的重要舉措。
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一、工程碩士培養(yǎng)課程內(nèi)容體系的建立
課程體系建設(shè)是保證工程碩士培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵。在建立工程碩士課程體系時,既要遵循研究生教育的普遍性原則,又要突出工程碩士教育的特殊性與實用性。筆者所在單位根據(jù)工程碩士生的來源、經(jīng)歷、知識結(jié)構(gòu)等特點,對課程體系進行綜合考慮,設(shè)置了通識課程、專業(yè)基礎(chǔ)課程和與企業(yè)需求相結(jié)合課程的三個模塊。
(一)通識課程的設(shè)置
工程碩士通識課程包括政治理論、外語和知識產(chǎn)權(quán)等課程。政治理論課程可以教育學(xué)生熱愛祖國、遵紀(jì)守法,具備良好的職業(yè)道德,積極為我國經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展服務(wù);外語課程可以訓(xùn)練學(xué)生較熟練地閱讀外文資料,提高其獲得知識和信息及畢業(yè)后繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力;知識產(chǎn)權(quán)課程可以使學(xué)生較系統(tǒng)地掌握如何保護企業(yè)的自主創(chuàng)新成果,如何合法借助國內(nèi)外的現(xiàn)有成果,更好地為企業(yè)服務(wù)。
(二)專業(yè)基礎(chǔ)課程的設(shè)置
專業(yè)課的設(shè)置重在拓寬學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ),要選擇與本學(xué)科關(guān)系密切、能夠補充和發(fā)展本學(xué)科專業(yè)知識、技術(shù)且體現(xiàn)學(xué)科間交叉、滲透、融合的課程。在強調(diào)專業(yè)知識的基礎(chǔ)性和寬廣性的同時,要注重知識的綜合性,在各個培養(yǎng)環(huán)節(jié)上強化創(chuàng)新意識,為工程碩士今后的研究工作打下堅實的理論基礎(chǔ)。
(三)與企業(yè)需求相結(jié)合課程的設(shè)置
制定工程碩士培養(yǎng)方案時既要考慮學(xué)生應(yīng)該掌握的基礎(chǔ)理論知識,更要側(cè)重工程應(yīng)用能力的培養(yǎng),充分體現(xiàn)工程碩士教育的工程針對性。校企間的密切合作可以使課程設(shè)置更加合理、有效,針對企業(yè)的需要,開設(shè)或增設(shè)一些實用的、具有前瞻性的專業(yè)選修課程,對工程碩士進行“訂單式”培養(yǎng),使工程碩士成為企業(yè)所需要的復(fù)合型、應(yīng)用型人才。
二、工程碩士實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的建設(shè)
評價工程碩士培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵在于他們能否為企業(yè)解決生產(chǎn)過程中遇到的實際問題。實際培養(yǎng)工作中,除了設(shè)置相關(guān)基礎(chǔ)課程外,更重要的是培養(yǎng)他們的實際應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。下文以吉林大學(xué)制藥工程專業(yè)碩士的培養(yǎng)為例探討實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的建設(shè)。
(一)搭建適合工程碩士培養(yǎng)的實踐教學(xué)平臺
1.實踐教學(xué)平臺的建設(shè)。充分利用吉林大學(xué)國家級實驗教學(xué)示范中心、國家生命科學(xué)與技術(shù)人才培養(yǎng)基地和分子酶學(xué)工程教育部重點實驗室的優(yōu)質(zhì)資源,搭建適合工程碩士培養(yǎng)的實踐教學(xué)平臺(圖1)。圖1制藥工程碩士實訓(xùn)工藝路線
2.實訓(xùn)工藝路線的設(shè)計。重點建設(shè)“細胞培養(yǎng)、基因工程制藥、生物藥物分離純化和藥物制劑及質(zhì)量檢驗”等實訓(xùn)工藝路線(圖2)。圖2制藥工程碩士實踐教學(xué)平臺以上實訓(xùn)路線均起到了較好的校企銜接作用,具有良好的“工程”實用價值。
(二)構(gòu)建適合工程碩士培養(yǎng)的實踐教學(xué)內(nèi)容體系
工程碩士多為企業(yè)技術(shù)骨干,工作和學(xué)習(xí)任務(wù)較重,學(xué)習(xí)時間有限,設(shè)計實踐教學(xué)內(nèi)容時要充分準(zhǔn)備在有限學(xué)時內(nèi)訓(xùn)練較多的實驗技術(shù)和方法。
1.加強實驗技術(shù)和方法的科學(xué)綜合。如以“啤酒酵母分離純化、發(fā)酵培養(yǎng)和蔗糖酶的提取、分離純化、性質(zhì)鑒定及反應(yīng)動力學(xué)實驗”作為工程碩士生化綜合大型實驗,從微生物發(fā)酵到酶的提取、分離純化、分析鑒定,綜合了8種實驗技術(shù)和9種實驗方法,不僅培養(yǎng)了學(xué)生的動手操作能力,而且培養(yǎng)了學(xué)生綜合分析、解決問題的能力。
2.注重與科研、工程和實際應(yīng)用的結(jié)合。例如將技術(shù)成熟、方法穩(wěn)定、重復(fù)性強的國家自然科學(xué)基金“腺嘌呤脫氨酶基因工程菌的構(gòu)建、蛋白的表達、純化及鑒定”項目引入實驗教學(xué);將“藥物的制劑、分析檢測及藥效、藥理學(xué)實驗”作為專業(yè)大實驗,使學(xué)生不僅掌握了制藥工程相關(guān)技術(shù)、方法,而且了解了制藥的新知識、新技術(shù)和新方法。
(三)采用適合工程碩士培養(yǎng)的實踐教學(xué)方法
1.建立集中與開放相結(jié)合的實踐教學(xué)模式。一是根據(jù)學(xué)生“入校不脫崗”的特點,將實驗相關(guān)理論知識、技術(shù)原理和操作方法集合在一起,集中統(tǒng)一講授;二是實驗操作基礎(chǔ)部分集中講解,如實驗技術(shù)操作和儀器操作,統(tǒng)一講授注意事項并示范操作;三是實驗室對工程碩士學(xué)生開放,儀器設(shè)備、藥品準(zhǔn)備齊全,學(xué)生可隨時進行實驗操作;四是實驗完成后,學(xué)生獨立撰寫實驗報告;五是教師評閱實驗報告后,與學(xué)生進行討論,交流心得。
2.加強現(xiàn)代化教學(xué)手段的運用。實踐理論教學(xué)與實驗方案要求采用多媒體課件講授背景知識、實驗原理和操作方法,利用多媒體所包含的文字、圖片、動畫等豐富元素使教學(xué)更直觀、形象、生動,有利于學(xué)生理解和掌握實踐內(nèi)容。實踐教學(xué)還利用國家級實驗教學(xué)示范中心的網(wǎng)絡(luò)平臺,建立了網(wǎng)絡(luò)實驗課程,用于工程碩士生的實驗預(yù)習(xí)、模擬實驗、問題答疑、師生互動、擴展知識面等,有利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí),同時拉近了師生間的距離,建立交流平臺,進行個性化教育。
三、把好工程碩士畢業(yè)論文質(zhì)量關(guān)
工程碩士學(xué)位論文的選題直接來源于企業(yè)的生產(chǎn)實際,具有明確的生產(chǎn)背景和應(yīng)用價值。高校培養(yǎng)工程碩士的質(zhì)量直接體現(xiàn)在他們的學(xué)位論文是否能為企業(yè)解決了生產(chǎn)中的實際困難,是否產(chǎn)生了良好的社會和經(jīng)濟效益。
(一)雙導(dǎo)師制
在工程碩士培養(yǎng)工程中,實行校企雙導(dǎo)師制,正導(dǎo)師從既有較高的理論水平,又有工程實踐經(jīng)驗,具有教授職稱的教師中選聘;副導(dǎo)師由企業(yè)里具有高級技術(shù)職稱的人員擔(dān)任。正導(dǎo)師除全面負(fù)責(zé)外,側(cè)重培養(yǎng)計劃的制定,對選題的科學(xué)意義、先進性及論文的學(xué)術(shù)水平和寫作質(zhì)量予以把關(guān);副導(dǎo)師從實際應(yīng)用的角度出發(fā),利用自己豐富的工程實踐經(jīng)驗,促進學(xué)生學(xué)位論文與企業(yè)生產(chǎn)的緊密結(jié)合,著重解決生產(chǎn)中的技術(shù)難題。
當(dāng)前,中藥工業(yè)存在的最主要問題是提取分離工藝粗放、裝備落后、質(zhì)量控制手段貧乏、缺乏系統(tǒng)集成優(yōu)化、自動化水平低,直接導(dǎo)致中成藥質(zhì)量和療效不穩(wěn)定、服用劑量大等問題,這是造成我國中藥工業(yè)至今落后于世界天然藥物制造業(yè)水平的主要原因。
“**公司”自20**年成立以來,致力于制約中藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的三大領(lǐng)域(提取、分離純化和質(zhì)量控制)八項技術(shù)的研究。一方面成功地將超臨界CO2萃取技術(shù)、大孔樹脂吸附分離技術(shù)、分子蒸餾等新型提取分離技術(shù)應(yīng)用于中藥新產(chǎn)品的研究及其產(chǎn)業(yè)化。另一方面通過開展項目合作,逐步在中藥生產(chǎn)的關(guān)鍵工藝、技術(shù)和裝備等方面形成自身的優(yōu)勢和特色,并進行推廣應(yīng)用。**公司的建設(shè)成績及發(fā)展構(gòu)想,得到了國家發(fā)展改革委員會的贊同。按照這個思路,**公司走出了一條注重自主創(chuàng)新,促進現(xiàn)代中藥產(chǎn)業(yè)化的高新技術(shù)企業(yè)發(fā)展之路。
一、充分發(fā)揮優(yōu)勢技術(shù)作用,打造技術(shù)品牌,確立學(xué)科地位
超臨界CO2萃取技術(shù)、以罐組動態(tài)逆流提取技術(shù)-大孔樹脂吸附分離技術(shù)作為我公司的核心技術(shù),在全國處于領(lǐng)先地位。通過“現(xiàn)代中藥提取、分離、純化高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范工程”項目的建設(shè),成功實現(xiàn)了高新技術(shù)、先進制藥設(shè)備與大產(chǎn)品的完美結(jié)合和創(chuàng)新,在中國制藥企業(yè)起到示范推廣作用。
(一)超臨界CO2萃取技術(shù)為核心的中藥提取分離成套新技術(shù)
該技術(shù)是**公司優(yōu)勢較強且較為成熟的技術(shù)。“八五”以來,廣藥集團一直從事超臨界CO2萃取技術(shù)在中藥中的應(yīng)用研究與開發(fā),承擔(dān)了國家“八五”、“九五”、“十五”科技攻關(guān)及廣東省、**市重點科技攻關(guān)項目10項;在國內(nèi)率先對近70多種中藥開展超臨界CO2提取工藝的系統(tǒng)研究,證明了該技術(shù)可用于中藥領(lǐng)域,提出并總結(jié)了該技術(shù)在中藥中應(yīng)用的優(yōu)勢,并對設(shè)備的結(jié)構(gòu)進行改進;在中間體、單味或復(fù)方中藥的提取及新藥開發(fā)、中成藥的二次開發(fā)等方面積累了大量的數(shù)據(jù)和豐富的經(jīng)驗;發(fā)表有關(guān)該技術(shù)應(yīng)用于中藥的論文70余篇;已授權(quán)發(fā)明專利2項;成果獎勵6項。有關(guān)的論文、成果和技術(shù)推廣極大地推動了該技術(shù)在全國中藥領(lǐng)域的應(yīng)用。目前,該技術(shù)在中藥領(lǐng)域的應(yīng)用處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。并形成了以葛發(fā)歡教授為學(xué)科帶頭人的人才梯隊。
國家工程研究中心建成了國內(nèi)領(lǐng)先的2×300L超臨界二氧化碳萃取生產(chǎn)線(萃取系統(tǒng)采用自動化控制、萃取設(shè)備的工作壓力設(shè)計在國產(chǎn)工業(yè)化裝置中最高,萃取系統(tǒng)采用集成優(yōu)化技術(shù),集成了結(jié)晶、干燥等技術(shù),與后處理設(shè)備形成了超臨界萃取-結(jié)晶-干燥成套技術(shù)生產(chǎn)線),陸續(xù)將青蒿素、成熟品種成套技術(shù)進行產(chǎn)業(yè)化示范推廣。
(二)以罐組動態(tài)逆流提取技術(shù)-大孔樹脂吸附分離技術(shù)為核心的中藥提取分離成套新技術(shù)
國家工程研究中心通過與股東單位的強強聯(lián)合,成功對中藥水提-濃縮-干燥過程的關(guān)鍵技術(shù)和裝備進行了系統(tǒng)的研究和開發(fā),克服了傳統(tǒng)水提醇沉存在的“用水量大、能耗高、勞動強度大”等缺點,同時重點解決了中藥浸膏噴霧干燥出現(xiàn)“粘壁”的技術(shù)難題,其技術(shù)工藝及裝備在全國處于領(lǐng)先水平,已先后在15個省市35個中藥生產(chǎn)企業(yè)得到應(yīng)用推廣。并起草和制定了全國僅有的三項中藥浸膏工藝裝備標(biāo)準(zhǔn),填補了我國中藥工業(yè)生產(chǎn)無裝備標(biāo)準(zhǔn)的空白,具備實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)要求。
通過與四川中藥研究所等單位的技術(shù)合作,對大孔樹脂吸附分離技術(shù)進行了大孔樹脂尤其適用于中藥復(fù)方有效成分的精制分離。
國家工程研究中心建成了具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的1600噸/年罐組動態(tài)逆流提取技術(shù)-大孔吸附樹脂分離技術(shù)成套生產(chǎn)線(二罐套用提取技術(shù)、全程自動化控制、關(guān)鍵工段實現(xiàn)閉路監(jiān)控、有CIP自動清洗、自動報警、自動跟蹤功能),并將成熟的品種及成套技術(shù)進行推廣應(yīng)用。
二、在發(fā)揮成熟技術(shù)優(yōu)勢同時,進行新技術(shù)的研究,形成技術(shù)儲備
密切關(guān)注國內(nèi)外新興技術(shù)的研究,選取適合應(yīng)用于中藥、天然藥物提取分離的新型技術(shù)進行研究,建立技術(shù)儲備,形成技術(shù)梯隊。
傳統(tǒng)的中藥提取由于存在很多問題,急待升級。隨著技術(shù)的發(fā)展,許多提取分離新技術(shù)在其它行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,這些技術(shù)各具優(yōu)勢。**公司選擇了有應(yīng)用前景關(guān)鍵性技術(shù)、共性技術(shù)、適用性技術(shù)進行研究,包括:超聲提取技術(shù)、分子蒸餾技術(shù)、在線檢測技術(shù)、指紋圖譜技術(shù)等等。通過承擔(dān)國家、省、市各級別科研項目,提高科研水平,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
三、以**醫(yī)藥集團為依托,結(jié)合企業(yè)產(chǎn)業(yè)化的需要實現(xiàn)創(chuàng)新成果的轉(zhuǎn)化
高技術(shù)企業(yè)發(fā)展很容易陷入過于追求高技術(shù)含量,而不重視產(chǎn)業(yè)化需要的困境,其后果是在盲目“燒錢”的同時,卻收不到應(yīng)有的經(jīng)濟效益,最終導(dǎo)致企業(yè)走向衰退,作為廣藥集團下屬中藥企業(yè)重大產(chǎn)品研發(fā)平臺,**公司的最主要任務(wù)就是為廣藥集團下屬企業(yè)的產(chǎn)品升級,提高其產(chǎn)品科技競爭力,因此決定了公司創(chuàng)新的最終目標(biāo)是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。我們在注重提升科研水平的同時,也充分考慮企業(yè)生產(chǎn)需要。我們已經(jīng)成功地通過應(yīng)用高新技術(shù)為廣藥集團下屬企業(yè)**星群藥業(yè)股份有限公司、**奇星藥業(yè)股份有限公司解決生產(chǎn)中的實際難題。通過與**潘高壽藥業(yè)股份有限公司共同成立“潘高壽戰(zhàn)略發(fā)展技術(shù)合作委員會”,圍繞企業(yè)“打造上呼吸道用藥第一品牌”的發(fā)展目標(biāo),全面負(fù)責(zé)潘高壽藥業(yè)的新產(chǎn)品研發(fā)、名優(yōu)品種二次開發(fā)、新工藝與新劑型研究與應(yīng)用、傳統(tǒng)制藥設(shè)備的技術(shù)改造與技術(shù)升級等工作。在名優(yōu)品種二次開發(fā)和新技術(shù)應(yīng)用方面,**公司已與**敬修堂藥業(yè)股份有限公司合作,對名優(yōu)大品種——清熱消炎寧進行全面的研究和開發(fā),將指紋圖譜技術(shù)、近紅外在線檢測技術(shù)應(yīng)用于該產(chǎn)品的質(zhì)量控制和工業(yè)化大生產(chǎn)。在為企業(yè)服務(wù)的同時,也實現(xiàn)了自我提升,受到企業(yè)的好評,也使得我們更加明確了發(fā)展定位:立足企業(yè)發(fā)展,實現(xiàn)技術(shù)升級。
四、實現(xiàn)高附加值產(chǎn)品的自主產(chǎn)業(yè)化,為公司的良性發(fā)展提供經(jīng)濟保障
企業(yè)的最終目標(biāo)是為了贏利,有穩(wěn)定的經(jīng)濟效益,才能保證公司的各項發(fā)展,所以,我公司在保證科研任務(wù)的同時,為了我公司的可持續(xù)發(fā)展,我們也選擇一部分高附加值的成熟產(chǎn)品實現(xiàn)自主產(chǎn)業(yè)化,實現(xiàn)“青蒿素”、“廣藥牌靈芝孢子油軟膠囊”的產(chǎn)業(yè)化,實現(xiàn)“自我造血”,為公司的發(fā)展及新產(chǎn)品開發(fā)提供經(jīng)濟保障。
被稱為首創(chuàng)綠色提取青蒿素的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的“超臨界二氧化碳萃取法提取青蒿素”于20**年10月已成功投產(chǎn)。該品種今年可實現(xiàn)銷售收入1500萬,20**年預(yù)計銷售收入6000萬。并按照**醫(yī)藥集團的青蒿素產(chǎn)業(yè)鏈戰(zhàn)略部署,開展青蒿素系列衍生物的研究,該產(chǎn)品群將成為廣藥集團“十一五”新的經(jīng)濟增長點。
**公司獨立研制開發(fā)的“廣藥牌靈芝孢子油軟膠囊”成功產(chǎn)業(yè)化。**公司除擁有自主的知識產(chǎn)權(quán)外,還就該產(chǎn)品的提取工藝申請了3項專利,利用核心提取技術(shù)將產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提高,成功阻斷了行業(yè)內(nèi)企業(yè)同類產(chǎn)品的注冊,使“廣藥牌靈芝孢子油軟膠囊”成為國家食品藥品監(jiān)督管理局目前唯一批準(zhǔn)的靈芝孢子油類產(chǎn)品。該產(chǎn)品已實現(xiàn)銷售收入1000萬元,預(yù)計明年銷售收入達3000萬元。
利用已建成的2×300L超臨界二氧化碳萃取設(shè)備及將建成的注射用蛋黃卵磷脂專用后理生產(chǎn)線將實施藥用輔料注射用蛋黃卵磷脂的產(chǎn)業(yè)化。成功解決進口產(chǎn)品注射用蛋黃卵磷脂國產(chǎn)化問題。
充分發(fā)揮中藥提取分離技術(shù)優(yōu)勢,為社會同行提供高技術(shù)含量的中藥標(biāo)準(zhǔn)提取物。利用建成的罐組動態(tài)逆流提取—大孔吸附樹脂-噴霧干燥的示范生產(chǎn)線已成功完成陳李濟藥廠風(fēng)濕平提物的試生產(chǎn)。
五、利用自身優(yōu)勢,為廣東省中醫(yī)藥振興計劃的實施發(fā)揮作用
廣東省委、省政府高瞻遠矚,提出并制定“建設(shè)中醫(yī)藥強省”的中醫(yī)藥振興計劃,給廣東中醫(yī)藥企業(yè)提供了明確的指導(dǎo)方針和良好的社會環(huán)境,我公司結(jié)合省政府的有關(guān)要求,依照本公司的技術(shù)優(yōu)勢及實際情況,將在以下幾個方面發(fā)揮特色,取得突破:
(一)工程技術(shù)的研究開發(fā)及其推廣技術(shù)平臺:發(fā)展新型單元技術(shù)、在線檢測與質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)、自動控制技術(shù)、系統(tǒng)集成與優(yōu)化技術(shù)及裝備;融合傳統(tǒng)和新型提取分離技術(shù),提供現(xiàn)代中藥提取分離成套實用技術(shù);加速推進現(xiàn)代提取分離新技術(shù)在中藥新產(chǎn)品中的應(yīng)用,促進傳統(tǒng)提取分離工藝及裝備的技術(shù)升級;實現(xiàn)工程化驗證、產(chǎn)業(yè)化示范和推廣應(yīng)用,不斷為工業(yè)化生產(chǎn)提供工程化研究成果。積極進行國際合作與交流,加速引進、消化吸收國內(nèi)外先進的提取分離技術(shù),在中試和產(chǎn)業(yè)化規(guī)模上推出國產(chǎn)化的裝備。為廣東省醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供新型適用的技術(shù)及裝備。
(二)中藥新藥研究及名優(yōu)中成藥二次開發(fā)的服務(wù)平臺:利用自身優(yōu)勢,在多項工程技術(shù)研究成果的基礎(chǔ)上,進行中藥新藥、天然植物藥的深層次研究開發(fā)和應(yīng)用及名優(yōu)品種的二次開發(fā)。二次開發(fā)的重點放在廣藥集團名優(yōu)品種上,目標(biāo)是建立與國際接軌的現(xiàn)有產(chǎn)品的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)等,努力使廣藥集團的產(chǎn)品進入世界醫(yī)藥市場,提高產(chǎn)品的科技含量。為廣東省的醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)提供高檔次中藥品種。
(三)成為高素質(zhì)工程技術(shù)人才的培訓(xùn)基地:利用國家工程中心已建立的專業(yè)培訓(xùn)機構(gòu),作為中藥提取分離現(xiàn)代化工程技術(shù)應(yīng)用、技術(shù)改造、產(chǎn)業(yè)管理的人員培訓(xùn)基地。同時與國內(nèi)外一批著名的大專院校聯(lián)合培養(yǎng)中藥工程技術(shù)方面的高素質(zhì)人才,以適應(yīng)中藥現(xiàn)代化發(fā)展的需要。為廣東省醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供中藥提取分離現(xiàn)代化工程技術(shù)方面的人才。
六、建設(shè)國家工程研究中心的一點體會
用短短4年的時間,**公司從一家注冊資金僅百萬元的地方性研發(fā)機構(gòu)發(fā)展成為國家和地方中藥現(xiàn)代化創(chuàng)新體系中一個重要坐標(biāo),戴上了“四級中心”的桂冠———“中藥提取分離過程現(xiàn)代化國家工程研究中心”、“廣東省**醫(yī)藥重點工程技術(shù)研究開發(fā)中心”、**市政府“十五”規(guī)劃“十百工程”工業(yè)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新中心之一、“**醫(yī)藥集團有限公司中藥現(xiàn)代化工程技術(shù)創(chuàng)新中心”。這得益于國家、省、市各級政府部門的引導(dǎo)及在建設(shè)過程中給予的關(guān)注和監(jiān)督。也有賴于廣藥集團公司領(lǐng)導(dǎo)對當(dāng)前行業(yè)發(fā)展的充分認(rèn)識及對國家工程研究中心的準(zhǔn)確定位。
隨著經(jīng)濟全球化和我國加入WTO,中藥產(chǎn)業(yè)面臨著前所未有的機遇和挑戰(zhàn)。我國中藥產(chǎn)業(yè)近年來雖然有較快的發(fā)展,但提取分離技術(shù)嚴(yán)重滯后于制劑技術(shù),不僅工藝粗放、裝備水平和自動化程度低、缺乏有效的質(zhì)控手段,而且制造過程以落后的單元操作為主,遠未實現(xiàn)整個工藝過程的集成和優(yōu)化,嚴(yán)重制約了中藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及國際化。為提高我國中藥產(chǎn)業(yè)的核心競爭力,必須優(yōu)先解決單元工藝技術(shù)、質(zhì)量檢測與控制技術(shù)、自動控制技術(shù)、系統(tǒng)集成優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)及裝備,迫切需要建立中藥提取分離過程現(xiàn)代化國家工程研究中心,系統(tǒng)地研究中藥提取分離過程現(xiàn)代化技術(shù),通過工程研究中心的運作和輻射作用,建立中藥工業(yè)過程先進技術(shù)研發(fā)體系,全面提升中藥生產(chǎn)技術(shù)及其管理水平。
根據(jù)《廣藥集團科技創(chuàng)新資源整合方案》,依托**公司“中藥提取分離過程現(xiàn)代化國家工程研究中心”的條件基礎(chǔ),將**公司發(fā)展成為廣藥集團所屬企業(yè)中藥現(xiàn)代化提取技術(shù)攻關(guān)及實施中藥大項目研究創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化平臺。
錢曉萍
(生物與化學(xué)工程學(xué)院 指導(dǎo)教師:葉春林)
摘要:對從艾葉中提黃酮類化合物的工藝進行了研究,在提取過程中,通過單因素實驗分析采用NaNO2-Al(NO3)3-NaOH顯色法,對提取液濃度、提取溫度、提取時間及料液比等4個主要因素對提取率的影響,在單因素的基礎(chǔ)上,通過正交實驗,得到最佳提取工藝, 乙醇濃度為40%,料液比為1:40,提取溫度為70℃,提取時間為3h,其中最主要的影響因素是提取溫度。再利用“還原活性”“總抗氧化活性”、“超氧陰離子”等抗氧化模型,對從中提取得到的總黃酮的抗氧化活性進行考察。
關(guān)鍵詞:艾葉;黃酮類物質(zhì);抗氧化;提取
Abstract: Total flavonoids were extracted from Folium Artemisiae Argyi. The extraction rate of flavonoids was detected by adoption NaNO2-Al(NO3)3-NaOH color analysis. On the basis of a single factor, the extraction rate was measured through orthogonal experiment in this article. The best extraction conditions were concentration of 40% ethanol, feed ratio of 1: 40 and temperature at 70℃ for 3 hours. Reducing ability, total antioxidant activity and superoxide anion radical scavenging assays were carried out to evaluate the antioxidant potential of the total flavonoids.
Key words: Folium Artermisiae Argyi; Flavonoids; Antioxidant; Extraction
1 緒 論
1.1 艾葉簡介
目前食品中常用的抗氧化劑有丁基羥基茴香醚(BHA),二丁基羥基甲苯(BHT),叔丁基對苯二酚(TBHQ),梅食子酸丙酯(PG)等,由于毒性和致癌作用等原因,許多國家已停止或嚴(yán)格限制其使用。尋找和開發(fā)天然、無毒的天然抗氧化劑已成為人們關(guān)心的焦點。我國植物資源豐富,許多植物體中都含有天然抗氧化成分。黃酮類化合物是廣泛存在于植物體內(nèi),無不良反應(yīng),同時還有顯著的清除人體內(nèi)自由基、抗老化、抗突變、調(diào)血脂、降血壓等藥理保健功能,是一類極具開發(fā)前景的天然有機抗氧化劑。艾葉(Folium Artermisiae Argyi),別名大艾葉、杜艾葉、萎蒿。為菊科植物艾葉Artermisiae argyi Levl.et Vant 葉。性溫,味苦、辛,散寒止痛,溫經(jīng)止血。用于小腹冷痛、經(jīng)寒不調(diào)、宮冷不孕、吐血、崩漏經(jīng)多、妊娠下血、皮膚瘙癢[1]。艾葉揮發(fā)油具有平喘、鎮(zhèn)咳、祛痰和消炎等作用[2]。
艾葉揮發(fā)油具有明顯的平喘、鎮(zhèn)咳、去痰、消炎、抗過敏之功效,已制成膠囊劑用于慢性支氣管炎、肺氣腫、小兒咳嗽、哮喘等病癥[3]。在:2003年非典流行期問,用艾葉制作的卷煙曾受到消費者的青睞。20世紀(jì)80年代以來,有關(guān)艾葉揮發(fā)性成分已有一些報道[4],這些研究多集中在不同產(chǎn)地、提取條件等方面的分析,而沒有涉及艾葉中黃酮類化合物的提取。
1.2 艾葉的抗氧化性研究進展
艾葉中含有黃酮類化合物,這些化合物是一種天然的抗氧化劑,具有清除人體中氧自由基、抗衰老、增強機體免疫力的生理活性,在預(yù)防與治療疾病方面黃酮類物質(zhì)具有廣闊的應(yīng)用前景。對與艾葉中黃酮類化合物的提取,有很多種方法,曾虹燕等人通過超臨界CO2萃取和微波輔助萃取艾葉揮發(fā)油的試驗,考察了影響提取的主要工藝和最佳工藝條件。
飲食中的抗氧化劑長期以來倍受國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注,這是因為:(1)食物中的抗氧化劑能夠保護食物自身,以免食物氧化損傷而變質(zhì);(2)在人體中可以清除自由基,起到預(yù)防衰老、癌癥和心血管疾病等作用。(3)可被機體吸收的抗氧化劑在機體內(nèi)的組織器官中發(fā)揮作用;(4)食物中的某些抗氧化劑可作為植物提取物或純化物作為治療藥品。
但動物與植物體內(nèi)存在許多抗氧化物質(zhì)參與組成體內(nèi)的抗氧化體系,包括已知的抗氧化物質(zhì)如維生素 C、維生素 E、β-胡蘿卜素、尿酸、黃酮等,還有一些尚未認(rèn)識的抗氧化物質(zhì)。由于抗氧化物眾多,單個抗氧化劑對抗氧化狀態(tài)并不能代表他們在體內(nèi)相互協(xié)同作用,因此,相應(yīng)產(chǎn)生多種測定樣品的總抗氧化能力(total antioxidant capacity,TAC)或總清除自由基抗氧化能力(total radical-trapping antioxidant capacity,TRAC)。
1.3 抗氧化劑概念及作用機理
1.3.1 抗氧化劑概念
在食品體系中,抗氧化劑[5]被定義為:能夠阻止或延緩食品氧化,以提高食品穩(wěn)定性和延長儲藏期的食品添加劑。
在生物體系中,抗氧化劑是指:任何物質(zhì),能夠在低劑量下明顯組織和延緩易被氧化物質(zhì)的氧化。后一個定義中涵蓋所有易被氧化物質(zhì),包括脂,蛋白質(zhì),DNA和碳水化合物等。生物抗氧化劑定義范圍如此廣大,已失去其傳統(tǒng)意義,而以前我們將一些抗氧化活性歸功于一些植物提取物和黃酮類物質(zhì),實際上可能是其他一些物質(zhì)在起作用。
1.3.2 抗氧化劑作用機理
金屬離子鰲合劑是通過與過渡金屬離子形成絡(luò)合物,阻礙金屬離子催化脂過氧化物分解。此外作用機理還有單線態(tài)氧胙滅,氧清除,氧化酶抑制等。
在食品和生物體系中抗氧化反應(yīng)非常復(fù)雜,幾種作用機理會同時參加其中。在測定時如果僅將作用機理限制為某一種,可能會忽略樣品中其他重要抗氧化劑。另一方面,如果范圍太大,包含太多類型反應(yīng),不僅費時費力,而且還會影響我們對作用機理的準(zhǔn)確了解。要對抗氧化反應(yīng)有一個合理的解釋需做到以下幾點[6]:
1、測定這種抗氧化劑是用哪種易被氧化底物。
2、準(zhǔn)確測量氧化反應(yīng)和氧化抑制程度,選擇合適氧化反應(yīng)階段作為終點。
3、確定所選氧化底物和氧化反應(yīng)是氧化受損真正來源
4、確定抗氧化劑任何可能促氧化反應(yīng)
1.4 抗氧化能力的測定方法
目前常用的方法主要基于兩類[7]:①通過測定樣品抑制脂類物質(zhì)氧化的能力來評定被測物的抗氧化能力(表1); ②用樣品對人工生成的自由基的清除能力來反映待測物的抗氧化活性(表2)。
表1 測定樣品對脂類物質(zhì)氧化抑制的能力來評定被測物的抗氧化能力方法
被氧化底物的種類 環(huán)境及條件 測量,定量方法 樣品
豬油 40 ℃±2℃ 過氧化物值POV 蜂膠
色拉油 60 ℃±1℃ 硫代巴比妥酸底物法 脂溶性茶多酚
過氧化物值 POV
Tween乳化的亞油酸 25 ℃ 含β- 胡蘿卜素 維生素C
(含β- 胡蘿卜素) 血紅蛋白 的降解率 葡萄糖
SDS乳化的亞油酸 40℃,數(shù)分鐘 共軛二烯(234nm) 香豆素,苯乙
AAPH 吸光度 烯酸,黃酮
甲基亞油酸 37 ℃ , HPLC法測產(chǎn)生的氫 蕎麥中的活性
AMVN 12 過氧化物成分
人體血清低密 2小時以上,Cu 2+ 共軛二烯(234nm) 葡萄酒
度脂蛋白(HDL) 正鐵血紅蛋白 己烯醛降解時間
氧化抑制率 %
人體血清低密 37 ℃,2 小時 順- 18碳四烯酸吸 酚類化合物
脂蛋白(含 AWVN 光度的減少
順- 18碳四烯酸
注:Tween:山梨糖醇酐單脂肪酸酯聚氧乙烯醚,SDS:十二烷基硫酸鈉,AAPH:2 ,2′- 偶氮(2 - 瞇基丙烷)二氯化氫,AWVN:2 ,2′- 偶氮(2 ,4 - 二甲基戊睛)。
表2 對人工生成的自由基的清除能力來反映待測物的抗氧化活性的方法
自由基反應(yīng)物 環(huán)境條件,誘導(dǎo)劑 測量和定量方法 樣品
DPPH 515nm下DPPH+ 的 葡萄酒
減少 EC50
DMPD FeCl3 515nm下DPPH+ 的 葡萄酒
減少Trolox當(dāng)量
β- PE(ORC法) 37 ℃,AAPH β-PE熒光強度的變化 水果,蔬菜
CCl3O2• Trolox當(dāng)量,CCl3O2 沒食子酸
的反應(yīng)速率常數(shù)
•OH(Fenton反應(yīng)) Fe2 + H2O2 420nm下吸光度的變化 核桃,黃豆
花生,姜等
O2 • 次黃嘌呤- 黃嘌 氧化酶的抑制 酚類提取物
呤氧化酶
注:DPPH:2,2-二苯代苦味肼,DMPD:氮,氮-二甲基-對苯二胺,二氯化氫,Trolox:6 —羥基 2 ,4 ,7 ,8-四甲基-2-羧酸,EC 50:清除DDPH•50 %所需用量,β- PE:β- 藻紅蛋白。
1.4.1 抗脂類物質(zhì)過氧化法
抗脂類物質(zhì)過氧化法有以下幾種方法:
1、食用油脂或富含油脂的食物作為被氧化的底物:
在油脂的結(jié)構(gòu)分子中有不飽和鍵,在氧氣、水、金屬離子、光照和受熱等情況下,其中的不飽和鍵會變成酮、醛及醛酮酸。這個過程的反應(yīng)歷程之一是游離基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。所以,油脂氧化抑制的作用機理之一就是放出特定的游離基,使鏈?zhǔn)椒磻?yīng)中斷。研究表明[8],在有氧的條件下抗氧化劑將氫原子提供給過氧化物自由基LOO•反應(yīng),缺氧時提供氫原子給烷烴自由基L•反應(yīng)(2)
AH + LOO•→LOOH + A• (1)
AH + L•→LH + A• (2)
反應(yīng)(1)是食品和生物體系中最常見的反應(yīng),也是實驗中常用氧化指標(biāo)。
2、亞油酸及甲基亞油酸作為被氧化基質(zhì):
在食用油脂體系中,脂類的自動氧化非常復(fù)雜,幾種作用機理會同時參與其中。在測定時如果僅將作用機理限制為某一種,可能會忽略掉樣品中其它重要的抗氧化劑。另一方面 ,如果范圍太大包含太多類型的反應(yīng),不僅費時費力,而且還會影響我們對作用機理的準(zhǔn)確了解[9]。而膠束體系相對簡單而且體系均勻,且抗氧化劑能夠在水相和油相間快速實現(xiàn)分配平衡。這就避免了在食用油脂體系中分配效應(yīng)對抗氧化劑的活性的影響。許多實驗選擇乳化亞油酸、甲基亞油酸作氧化基質(zhì),一方面亞油酸作為多不飽和脂肪酸極易被氧化,另一方面乳化亞油酸、甲基亞油酸在水相中易形成膠束。
3、低密度脂蛋白(LDL)和極低密度脂蛋白(HLDL)作被氧化的底物:
許多學(xué)者用抗氧化劑抑制LDL 和 HLDL 的過氧化的能力來評價樣品的抗氧化活性。
1.4.2 測定抗氧化劑清除自由基能力的方法
自由基是指一類可以獨立存在的含有未配對電子的物質(zhì),包括分子、原子、原子團或離子。主要包括超氧陰離子(O2-•)、過氧化氫、羥自由基(OH•)、單線態(tài)氧[10](O)等,這些不成對的電子使自由基具有不穩(wěn)定性和高反應(yīng)性。大量的自由基產(chǎn)生呈現(xiàn)對生物體的強大破壞作用。
1、羥自由基(OH•)清除法
在生命活動的代謝氧化代謝過程中不斷產(chǎn)生各種自由基,其中羥自由基(OH•)是體內(nèi)最活潑的活性氧,可導(dǎo)致許多病理變化。因此羥自由基的檢測對自由基的生物作用研究具有重要意義。
2、超氧陰離子自由基(O2-•)清除法
雖然超氧陰離子自由基(O2-•)不能直接誘導(dǎo)生物和食品體系中的脂類氧化,但它會在金屬離子的催化下發(fā)生 Fenton 反應(yīng)產(chǎn)生具有高活性的羥自由基(OH-)。因此常用樣品對超氧陰離子自由基(O2-)的清除能力來反映抗氧化活性。
3、DMPD自由基清除法
DMPD: 氮 ,氮-苯二甲基-對二胺,二氯化氫也是一種有機自由基前體物,在酸性條件下可被Fe3+ 、H2O2、Cu2+ 等氧化形成有色自由基(DMPD•),反應(yīng)原理如下:
DMPD-+ 氧化劑 + H+ →DMPD -
DMPD- +•AOH →DMPD+ + AO•
然后在505nm下根據(jù)吸光度值的變化判定樣品清除自由基的能力,能力大小用 Trolox 當(dāng)量(TEAC)來表示。
4、DDPH自由基清除法
此法是依據(jù) DPPH•在 517nm處有一強吸收和其乙醇溶液呈紫色的特性,在有自由基清除劑時,由于與其單電子配對而使其吸收消失,其褪色程度與其接受的電子數(shù)成定量關(guān)系,因而可用分與測試體系密切相關(guān)。
5、ORAC法
即氧自由基清除能力法,采用藻紅蛋白(phy-coerythrin, PE)作為指示蛋白,以 2,2′- 偶氮(2- 脒基丙烷)二鹽酸鹽、Cu2+ - H2O2體系產(chǎn)生的 Fenton反應(yīng)或者過度金屬離子 Cu2+分別作為脂過氧化自由基(LOO•)、羥自由基(OH•)和過渡金屬離子的發(fā)生源,Trolox作為標(biāo)準(zhǔn)參照物,PE在自由基的攻擊下,一定波長下的熒光度不斷衰減,而具有自由基清除能力的樣品可以保護它免受攻擊,根據(jù)PE熒光強度衰減曲線下的面積變化計算出被測樣品的自由基清除能力。由于本方法采用不同自由基發(fā)生物,由此可以測試樣品對不同自由基的清除能力 。
6、TRPA法
即總自由基清除法,用來測定血漿或血清的總抗氧化能力。此法是用2, 2′- 偶氮(2 - 脒基)丙烷鹽酸(ABAP)產(chǎn)生過氧化物自由基與血漿中的抗氧化劑反應(yīng)來測定樣品的抗氧化能力。能力大小用Trolox當(dāng)量 TEAC 來表示。
本項目以艾葉為研究對象,對從中提取黃酮類化合物的工藝進行研究,在提取過程中,通過單因素試驗,分析主要影響因素對提取率的影響。在單因素的基礎(chǔ)上,通過正交試驗,得到最佳提取工藝。再利用“還原活性”“總抗氧化活性”、“超氧陰離子”等抗氧化模型,對從中提取得到的總黃酮的抗氧化活性進行考察。
2 實驗部分
2.1 實驗原料與儀器
2.1.1 實驗原料
艾葉、蕓香葉蘆(蘆丁)、硝酸鋁、亞硝酸鈉、氫氧化鈉、鹽酸、無水乙醇、甲醇、工業(yè)酒精、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、氰鐵酸鉀、赤血鹽、硫氰酸銨、三氯乙酸、三氯化鐵、二氯化鐵、Tris(三-羥基氨基甲烷)、NADH(輔酸-I,二鈉鹽)、NBT(氯化硝基四 氮唑藍)、PMS(N-甲基吩嗪甲基)、番紅花紅(藏紅)、EDTA-Fe(Ⅱ)、Vc、亞油酸,吐溫-20等。
2.1.2 實驗儀器
752紫外可見分光光度儀,電子分析天平,電熱恒溫水浴鍋,植物粉碎機,恒溫鼓風(fēng)干燥箱,離心機,容量瓶,移液管等。
2.2 實驗方法
2.2.1 提取溶劑的確定
黃酮類化合的提取通常采用水提取和極性溶劑提取兩種方法[11]。極性溶劑易滲入至原料的內(nèi)部,提取效果要好于水提取發(fā);極性溶劑中,乙醇的使用安全性高,價格較低,可回收再利用。所以本研究采用乙醇作為艾葉中黃酮類化合物的提取溶劑。
2.2.2 提取工藝條件的確定
溶劑提取效果受溶劑濃度、提取溫度及提取時間等因素影響。本試驗采用單因素試驗和正交試驗來確定艾葉中黃酮類化合物最佳工藝的條件。
2.2.3 黃酮類化合物測定方法
采用NaNO2-A1(NO3)3-NaOH顯色法[12]。鋁鹽在堿性條件下與黃酮類化合物形成絡(luò)合物,在一定波長下有最大吸收峰,在此波長下可以進行比色分析。加入的亞硝酸起還原劑作用,防止黃酮類化合物受氧化而損失。
2.2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備
準(zhǔn)確稱取經(jīng)105℃干燥至恒重的蘆丁0.012g,用體積分?jǐn)?shù)為60%的乙醇溶液微熱溶解,冷卻后移入100mL容量瓶中,搖勻,定容,此標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.12g/L。分別吸取標(biāo)準(zhǔn)液0,1,2,3,4,5mL于25mL容量瓶中,分別加入體積分?jǐn)?shù)為30%乙醇至6mL,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%NaNO2 0.3mL,搖勻,放置5min,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%Al(NO3)3,搖勻,放置6min,再加入1mol/L的NaOH溶液2mL,加水至刻度,搖勻,靜置10min,于波長510nm處測定吸光度,以試劑空白作為參比液。以吸光度為橫坐標(biāo)、蘆丁濃度為縱坐標(biāo)畫標(biāo)準(zhǔn)曲線。
2.2.5 提取液中黃酮類化合物含量的測定
準(zhǔn)確吸取提取液1mL,用與提取時同濃度的乙醇溶液稀釋至25mL。取1mL稀釋液置于試管中,然后按與標(biāo)準(zhǔn)曲線相同的方法測定提取液的吸光度,計算提取率e。
e=YaV/W
式中 Y——黃酮類物質(zhì)的質(zhì)量濃度,mg/mL
V——原提取液體積,mL
W——提取用艾葉的質(zhì)量,mg
a——稀釋倍數(shù)
根據(jù)所測定溶液的吸光度,用曲線方程計算出Y。
2.2.6 總抗氧化能力測試實驗方法
分別取0、1.0ml、2.0 ml、3.0 ml、4.0 ml、5.0 ml不同濃度的艾葉提取溶液與不同濃度的Vc溶液,加入2.5ml 0.2M,pH6.6的磷酸緩沖液和2.5ml 1%(W/V)的赤血鹽溶液,于50℃水浴反應(yīng)20min,急速冷卻,再加入2.5ml 10%(W/V)的三氯乙酸,將混合物于3000rpm離心10min,取上清液2.5ml于25ml容量瓶中,0.5ml 0.1%(W/V)三氯化鐵,用蒸餾水定容至刻度,混合均勻,于700nm處測吸光值[13]。
2.2.7 超氧陰離子自由基測試實驗方法
超氧陰離子自由基產(chǎn)生在PMS-NBT[14]系統(tǒng)下通過NADH的氧化和NBT的還原對其進行分析的。在此實驗中,超氧陰離子自由基的生成是通過3ml的Tris-HCl ( 16mM, pH8.0 ) ,其中包括78M NADH,50M NBT,10M PMS,和不同濃度的樣品。PMS作為反應(yīng)的促成劑最后加入反應(yīng)體系中,反應(yīng)混合物在室溫靜置5min后,在560 nm處測定吸光度。
2.2.8 羥基自由基測試實驗方法
羥基自由基•OH是反應(yīng)活性大、氧化能力很強的自由基,可以使糖類、氨基酸、蛋白質(zhì)核酸和脂類等發(fā)生氧化、遭受損傷與破壞。原理是化學(xué)發(fā)光試劑與活性氧自由基反應(yīng)生成激發(fā)態(tài)的產(chǎn)物,產(chǎn)物中的電子經(jīng)非輻射性躍遷回到基態(tài),放出光子。
采用Fenton反應(yīng)產(chǎn)生的羥基自由基可使番紅花紅褪色的原理來檢測。在25mL容量瓶中加pH=7.4的磷酸鹽緩沖液5.0mL, 50g/ml的番紅花紅5.0mL,不同濃度的供試液0.5mL,3%的過氧化氫5.0mL(新鮮配置),2mmol/L EDTA-Fe(Ⅱ)2.5mL(新鮮配置),用二次蒸餾水標(biāo)定至刻度,混合均勻后于37℃水浴中反應(yīng)30min后,在520nm處測定吸光度。空白組以二次蒸餾水代替供試液,對照組以二次蒸餾水代替EDTA-Fe(Ⅱ)和供試液,并按下式計算清除率:
清除率=(A樣品—A空白)/(A對照—A空白)。
其中:A樣品是加入樣品后的吸光度,A空白是未加樣品的吸光度,A對照是未加樣品和EDTA-Fe(Ⅱ)的吸光度。
3 結(jié)果與討論
3.1 艾葉中黃酮類物質(zhì)的提取
3.1.1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
圖1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線
蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1所示,R為相關(guān)系數(shù)。
3.1.2 單因素分析實驗
(1)不同乙醇濃度對提取率的影響
精確稱取6份(0.25g)艾葉粉(用植物粉碎機粉碎后過0.4mm的篩子)[12]于具塞試管中,分別加入體積分?jǐn)?shù)為0,20%,40%,60%,80%,100%的乙醇各7.5mL,在60℃恒溫水浴鍋中提取4h,趁熱過濾,冷卻后分別取1mL提取液,置于25mL容量瓶中,用同濃度的提取液定容至25mL,然后按照2.2.5條的方法,分別加入體積分?jǐn)?shù)為30%乙醇至6mL,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%NaNO20.3mL,搖勻,放置5min,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%Al(NO3)3,搖勻,放置6min,再加入1mol/L的NaOH溶液2mL,加水至刻度,搖勻,靜置10min,于波長510nm處測定吸光度,以試劑空白作為參比液。圖2表明,隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)C的提高,黃酮的提取率呈上升到下降的趨勢,體積分?jǐn)?shù)達到40%,提取率最大,濃度大于40%后隨著體積分?jǐn)?shù)的進一步升高,黃酮提取率反而有所下降.這可能是因為艾葉中黃酮為多種化合物的混合物,包括各種黃酮苷和苷元,這些物質(zhì)由于極性和化學(xué)結(jié)構(gòu)不同,在不同極性的提取溶劑中的溶解度也不相同。本實驗表明,體積分?jǐn)?shù)為40%的乙醇溶液相對于其他濃度能更好地提取出艾葉中的黃酮類化合物。
圖2 不同乙醇濃度對提取的影響
(2)料液比對提取率的影響
精確稱取4份(0.50g)艾葉粉于具塞試管中,分別加入乙醇濃度為40%的乙醇5,10,15,20mL,料液比分別為1:10,1:20,1:30,l:40。在60℃恒溫水浴鍋中提取4h,趁熱過濾,冷卻后分別取1mL提取液,置于25mL容量瓶中,用同濃度的提取液定容至25mL,然后按照2. 2. 5條的方法進行黃酮類化合物的測定。圖3表明,隨著料液比W: V的升高,提取率也隨之增大,但當(dāng)料液比達到1: 30后,黃酮類化合物的提取率增加緩慢.黃酮類化合物的提取在考慮提取率的同時,還應(yīng)該考慮提取劑用量和提取液蒸發(fā)濃縮時的能源消耗[15],因此需要對料液比進行進一步的研究。
圖3 料液比對提取率的影響
(3)提取時間對提取率的影響
精確稱取4份(0.25g)艾葉于具塞試管中,加入乙醇濃度為40%的乙醇各7.5mL,在60℃的恒溫水浴中分別提取1,2,3,4h,趁熱過濾,冷卻后分別取1 mL 提取液,置于25mL容量瓶中。用同濃度的提取液定容至25mL,然后按照2. 2. 5條方法進行黃酮類化合物的測定。圖4表明,提取時間為1h時,提取率較低;隨著時間的延長,艾葉黃酮類物質(zhì)的提取率不斷上升,但是升高的幅度逐漸變小。
圖4 提取時間對提取率的影響
(4)提取溫度對提取率的影響
精確稱取5份(0.25g)艾葉于具塞試管中,分別加入乙醇濃度為40%的乙醇各7.5mL,分別在40,50,60,70℃的恒溫水浴中提取4 h,趁熱過濾,冷卻后分別取1mL提取液,置于25mL容量瓶中,用同濃度的提取液定容至25mL,然后按照2.2.5條的方法進行黃酮類化合物的測定。圖5表明,隨著提取溫度的升高,提取率呈增加的趨勢。但綜合考慮提取溫度過高會對提取液中的黃酮類化合物的活性造成破壞,雜質(zhì)溶出較多,同時高溫提取能耗也較大,因此提取溫度以不超過70℃為好。
圖5 提取溫度對提取率的影響
3.1.3 正交實驗
單因素實驗對上述不同提取工藝參數(shù)進行了初步的篩選,為了分析參數(shù)影響主次因素,得到最佳的提取工藝,進行正交實驗。參照單因素實驗結(jié)果,以影響黃酮類化合物提取率的乙醇濃度、料液比、提取時間和提取溫度為4個影響因素,取各自的不同水平進行正交實驗,實驗設(shè)計及結(jié)果分析如表1所示。由表1可知。RD > RC >RB > RA,提取溫度之間存在顯著差異,最佳提取工藝為A2B2C2D3在最優(yōu)化驗證試驗中。提取率為4.90%,此結(jié)果比正交試驗中所有的提取率都高,證明此結(jié)果是合理的,所以取以乙醇為提取劑的最佳工藝條件為乙醇濃度40%,料液比1:30,提取時間3h,提取溫度70℃。
表3 正交實驗方案及實驗結(jié)果
A B C D
試驗號 乙醇濃度 料液比 提取時間 提取溫度 吸光度 質(zhì)量濃度 提取率/%
1 30 1:20 2 50 0.445 0.037 2.806
2 30 1:30 3 60 0.402 0.034 2.537
3 30 1:40 4 70 0.516 0.043 3.250
4 40 1:20 3 70 0.527 0.044 3.319
5 40 1:30 4 50 0.513 0.043 3.231
6 40 1:40 2 60 0.378 0.032 2.387
7 50 1:20 4 60 0.364 0.031 2.299
8 50 1:30 2 70 0.478 0.040 3.012
9 50 1:40 3 50 0.498 0.042 3.137
K1 8.593 8.424 8.205 9.175
K2 8.937 8.781 8.993 7.223
K3 8.449 8.774 8.780 9.581
k1 2.864 2.808 2.735 3.058
k2 2.979 2.927 2.998 2.408
k3 2.816 2.925 2.927 3.194
R 0.115 0.119 0.192 0.786
提取艾葉中的黃酮類化合物,是開發(fā)利用艾葉資源的首要步驟。影響艾葉中黃酮類化合物提取率的最主要因素是提取溫度。最佳工藝條件為乙醇濃度40%,料液比1:30,提取時間3h,提取溫度70℃,提取率可達4.9%。
3.2 艾葉中黃酮類物質(zhì)的抗氧化性活性研究
3.2.1 總抗氧化能力測定實驗
1、Vc標(biāo)準(zhǔn)曲線
圖6 VC標(biāo)準(zhǔn)曲線
2、總抗氧化能力測定曲線
圖7 樣品總抗氧化能力測定曲線
通過與Vc標(biāo)準(zhǔn)曲線的抗氧化曲線對照,說明艾葉中黃酮類物質(zhì)的抗氧化性趨勢基本和Vc的一樣,抗氧化性隨濃度的增加而增加,但到一定濃度基本趨于不變。
3.2.2 超氧陰離子自由基測定實驗
1、2,6二叔丁基對甲酚標(biāo)準(zhǔn)曲線
圖8 2,6-二叔丁基對甲酚標(biāo)準(zhǔn)曲線
2、艾葉中黃酮類物質(zhì)的抗氧化性曲線
圖9 艾葉中黃酮類物質(zhì)的抗氧化性曲線
艾葉中黃酮類物質(zhì)的抗氧化性大致趨勢和標(biāo)準(zhǔn)曲線2,6-二叔丁基對甲酚一樣,實驗過程中有一點小誤差。艾葉中黃酮類物質(zhì)的抗氧化性總得來說比2,6-二叔丁基對甲酚好得多,有可能是艾葉中其他物質(zhì)的影響。
3.2.3 羥基自由基的生成與清除實驗
艾葉中黃酮類物質(zhì)的羥基自由基清除曲線
圖10 羥基自由基的生成與清除實驗
本試驗說明隨這濃度的增加,羥基自由基的增加,清除率也隨著增加,抗氧化能力增加。
4 總結(jié)與展望
1、影響艾葉中黃酮類化合物提取率的最主要因素是提取溫度。最佳工藝條件為乙醇濃度40%,料液比1:30,提取時間3h,提取溫度70℃,提取率可達4.9%。本試驗中提取物的抗氧化活性要低于同等重量的Vc,但低于2,6-二叔丁基對甲酚,推測一方面由于粗提取物中有效活性物質(zhì)的含量大大低于純的Vc和2,6 -二叔丁基對甲酚,同時提取物中存在的大量多糖和果膠成分也抑制了活性的發(fā)揮,有關(guān)提取物的純化和分離工作,將在今后進一步展開。
2、艾葉中黃酮類物質(zhì)的提取考慮到提取劑用量和提取液蒸發(fā)濃縮時的能源消耗等問題,在工業(yè)化時應(yīng)適當(dāng)改變提取工藝,以提高經(jīng)濟效益。
3、考慮到黃酮類物質(zhì)比較容易被還原,所以在做抗氧化實驗的同時,應(yīng)該注意反應(yīng)的是否有還原反應(yīng)發(fā)生,盡量降低損失來提高收率。
4、艾葉中黃酮為多種化合物的混合物,包括各種黃酮苷和苷元,這些物質(zhì)由于極性和化學(xué)結(jié)構(gòu)不同,在不同極性的提取溶劑中的溶解度也不相同,在分離和純化工作上,還有待研究。
總的來說,本實驗的結(jié)論可推廣到工業(yè)上生產(chǎn),在預(yù)防與治療疾病方面黃酮類物質(zhì)具有廣闊的應(yīng)用前景,是一類極具開發(fā)價值的天然抗氧化劑。
致 謝
本篇論文雖然凝聚著自己的汗水,但卻不是個人智慧的產(chǎn)品,沒有導(dǎo)師的指引和贈予,沒有父母和朋友的幫助和支持,我在大學(xué)的學(xué)術(shù)成長肯定會大打折扣。我首先要感謝我的導(dǎo)師葉春林,對我的構(gòu)思以及論文的內(nèi)容不厭其煩的進行多次指導(dǎo)和悉心指點,使我在完成論文的同時也深受啟發(fā)和教育。還要感謝同組的實驗的同學(xué),在實驗中的困難、問題是你們幫我一起度過的。再次還要感謝浙江科技學(xué)院,這個充滿文化底蘊的校園,讓我在舒適的環(huán)境紅完成了當(dāng)我打完畢業(yè)論文的最后一個字符,涌上心頭的不是長途跋涉后抵達終點的欣喜,而是源自心底的誠摯謝意。
再次由衷感謝試驗室各位老師對學(xué)生的指導(dǎo)和教誨,我也在努力的積蓄著力量,盡自己的微薄之力回報母校的培育之情,爭取使自己的人生對社會產(chǎn)生些許積極的價值!
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