机械化学法在植物有效成分提取中的应用

论文摘要

天然植物中含有丰富的活性物质,被广泛用于药品、保健品和化妆品中。我国拥有丰富的中药资源,但中药提取物的国际市场占有率还不足5%。目前,我国中药提取物生产多采用乙醇、甲醇、丙酮等传统有机溶剂加热、回流提取,效率低,成本高,工艺复杂,难以提高商业价值。而且,多数有机溶剂具有毒性,污染环境,且易燃易爆,存在生产安全隐患。因此,如何实现药材的高效利用,开发绿色环保、低成本、技术成熟度高的提取技术无疑是一个亟待解决的问题。本研究采用机械化学法,以水作溶剂提取穿心莲内酯和银杏叶总黄酮。首先,筛选和确定了机械化学辅助提取的最佳助剂;其次,初步考察目标提取物与助剂间的作用情况并比较不同预处理方法对目标提取物的形态及提取率的影响;最后,在单因素试验基础上,通过正交试验优化提取工艺并与热回流提取比较。结果表明,经固态研磨后,穿心莲内酯及芦丁可能分别与最佳助剂Na2CO3、Na2CO3 & Na2B4O7反应成盐;芦丁可能与羟丙基-β-环糊精（HP-β-CD）形成复合物;以水作溶剂,机械化学法的提取率显著高于物理混合及超微粉碎辅助提取;物料的粒度及扫描电镜分析表明经机械化学处理后穿心莲及银杏叶的大部分细胞可能被充分破碎。机械化学辅助提取穿心莲内酯的最佳工艺为:Na2CO3用量3% （w/w）,研磨时间为45min,水（乙醇浓度0%, v/v）作溶剂,料液比为1:60 g:ml。此时穿心莲内酯提取率为1.59%,比粗粉蒸馏提取率提高25.2%。机械化学辅助提取银杏叶中总黄酮的最佳工艺为:（1）碱作助剂。Na2CO3 & Na2B4O7用量9% （w/w）,研磨时间35min（物料粒度D95≤37μm）,乙醇浓度为20% （v/v）,料液比为1:50 g:ml。以水替换乙醇,其提取率与乙醇提取相当。（2） HP-β-CD作助剂。用水提取,HP-β-CD用量18% （w/w）,循环水温度60℃,研磨时间25min。最佳工艺条件下与热回流提取比较,以Na2CO3 & Na2B4O7及HP-β-CD作助剂的机械化学辅助提取,总黄酮提取率分别提高15.49%和18.90%,以水作溶剂,室温下提取,大大缩短了提取时间。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 机械化学的研究概况
• 1.1.1 机械化学的基本特征
• 1.1.2 机械化学的研究方法
• 1.1.3 机械化学的应用
• 1.2 植物有效成分提取
• 1.2.1 植物有效成分提取的研究现状
• 1.2.2 植物有效成分的提取方法
• 1.3 机械化学法在植物有效成分提取中的应用
• 1.3.1 机械化学法提取植物有效成分的研究现状
• 1.3.2 机械化学法应用于植物有效成分提取原理
• 1.3.3 机械化学法提取植物有效成分的优点
• 1.3.4 机械化学法提取植物有效成分的发展前景
• 1.4 穿心莲内酯的研究现状
• 1.4.1 穿心莲的主要成分
• 1.4.2 穿心莲内酯的理化性质及结构
• 1.4.3 穿心莲的药理作用
• 1.5 银杏叶总黄酮的研究现状
• 1.5.1 银杏叶的主要成分
• 1.5.2 银杏总黄酮的理化性质及结构
• 1.5.3 银杏黄酮的药理作用
• 1.6 本研究的目的及意义
• 第二章 机械化学辅助提取穿心莲内酯
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 方法
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 助剂的筛选
• 2.2.2 穿心莲内酯与助剂作用的检测结果
• 2.2.3 穿心莲粉末的粒度与形态关系
• 2.2.4 不同预处理方法对穿心莲内酯提取率的影响
• 2.2.5 机械化学辅助提取穿心莲内酯单因素实验结果
• 2.2.6 机械化学辅助提取穿心莲内酯的正交实验结果
• 2.2.7 穿心莲内酯的鉴定结果
• 2.2.8 机械化学辅助提取与热回流提取比较
• 2.3 小结
• 第三章 机械化学辅助提取银杏叶总黄酮
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 方法
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 助剂的筛选
• 3.2.2 芦丁与助剂作用情况的检测结果
• 3.2.3 银杏叶粉末的粒度与形态关系
• 3.2.4 不同预处理方法对总黄酮提取率的影响
• 3.2.5 机械化学辅助提取银杏叶总黄酮的单因素实验结果（碱助剂）
• 3.2.6 机械化学辅助提取银杏总黄酮的正交实验结果（碱助剂）
• 3.2.7 机械化学辅助提取银杏总黄酮单因素实验结果（环糊精助剂）
• 3.2.8 机械化学辅助提取银杏总黄酮的正交实验结果（环糊精助剂）
• 3.2.9 机械化学辅助提取与热回流提取比较
• 3.3 小结
• 第四章 结论
• 4.1 结论
• 4.2 特色与创新
• 4.3 展望
• 参考文献
• 致谢