艾草提取工艺研究

2016-12-19张晓艳刘玉婕贾利华

赤峰学院学报·自然科学版 2016年22期

关键词：艾草提取液吸附剂

张晓艳，王鑫，刘玉婕，贾利华

（赤峰学院化学化工学院，内蒙古赤峰 024000）

艾草提取工艺研究

张晓艳，王鑫，刘玉婕，贾利华

（赤峰学院化学化工学院，内蒙古赤峰 024000）

采用超声波提取方法，以乙醇为溶剂，对艾草采用柱色谱法进行提取，并利用气相色谱仪对提取出的样品进行分析并作出对比.

超声波提取；乙醇；艾草；柱色谱；气相色谱

1 前言

艾草，有些地方也叫做艾蒿、医草、炙草、冰台、艾绒.它属于一种多年生的草本植物.主要生长于亚洲及欧洲的一些地区.在我国的古代，它已经作为一种非常重要的功能性植物.要应用于医学中的针灸术，就是用针来刺激穴道，用艾草点燃后来烫和熏穴道，当穴道受到刺激后就会起到应有的效果，在这个过程中，艾草的气味也是非常突出的，不是所有的草点燃都可以起到此作用，在我国中医方法中利用点燃艾草来进行火罐的疗法来治疗风湿关节病时，效果是非常的明显.并且在我国端午节的大部分地区把艾草插在门上用以辟邪.

2 在食物中的应用

众所周知，艾草的营养价值非常高，不仅能作为糕饼、炒菜调料、汤类等食品的添加剂，还可以作为填料，加入到一些食物中，这样就制成了不同的保健食品和食品配料.它也是一种营养相当丰富天然野生蔬菜[1]，中国是一个地大物博的国家，有着许多传统的文化和美食，其中以艾草为主要原料的一种食物深受人们所喜欢，做法就是把新鲜的艾草和糯米活在一起，然后根据自己的喜欢包上一些馅料，比如花生、白糖等馅料，通过加热蒸熟即可食用.还有在中国的一些地区，人们采摘一些艾草当做蔬菜食用.

随着人们生活水平的提高以及人们生活节奏的加快，速冻食品和肉制品开发越来越受到关注.利用到我国的自然资源和地域优势，研制和开发这些速冻食品，是速冻食品加工发展的一个重要方向，具有快捷、方便的价值和意义.现在，很多食品加工企业开始研制和开发这种产品，已有速冻艾水饺、艾草粉条等食品进入市场.由此，加工含有艾草的香肠及其他速冻食品可以改善其口感、色泽和保鲜度，这样的话该应用具有广阔的市场发展前景[2].

3 在生活中的应用

3.1 天然染料

就是指直接从植物或动物中提取的，很少或没有经过化学方法加工得来的，在这个过程中，提取植物天然染料的溶剂，不仅可以用乙醇、甲醇、丙酮、烷烃或烯烃、苯及油脂等有机溶剂外，还可以采用碱性水溶液.艾草作为一种多年生的菊科草本植物，生长于中国各个地方，具有很大的资源优势，所以开发和利用其在染色中的应用价值，具有很实用的意义.为此艾草的一些提取液可以应用于天然植物染料中并且这种染料对丝绸染色性能非常的理想[3].

3.2 印泥

在我国的文件签署、历史文物的记载以及书画的钤记，都会使用到印章，那么印泥就起到了很大的作用.可以通过一些植物或矿物的提取并进行检验和配制来制作书画印泥.正如我们所了解的印泥的特点和色泽的好坏会对书画作品产生直接的影响并且对书画的艺术效果产生质的影响，印泥的色泽、干湿程度、落纸沾而不渗的特点会直接影响书画印迹的立体感.因此，使用艾草的提取液经过配制而成的印泥会产生意想不到的艺术效果.

除此之外，每至端午节之际,家家门前都要挂一束艾草.艾草,是一种高挑挺拔的植物,飘逸着阵阵的香气,许多诗人以此作为赞美对象,把艾草挂在门梁上,既有节日的气氛也有驱虫避邪的作用,这样的话，艾草可以很好地纪念我们所敬仰的诗人并且点缀了生活，渗透了生活[4].除此之外，干枯后的艾草株体泡水熏蒸以达消毒止痒，产妇多用艾水洗澡或熏蒸可以起到各种作用.

4 在药理中的应用

在我国古书中记载，艾草还是一种传统的中草药，在老年人心中至今还流传着“家有三年艾，郎中不用来”的谚语，在一些地方家家户户种植艾草，收藏艾叶，以备医用.由《本草纲目》可以知道：艾草有许多作用，比如美容保健、抑制病菌、止血理气等功能.现代研究证明，艾草还具有镇静及抗过敏作用[5].对于艾草现代医学的药理研究表明艾叶是一种抗菌药，不仅可以抑制和杀伤一些菌类和病毒的增生还可以治疗和防止呼吸系统的疾病.由于艾草中有大量的挥发油，如果采取适当的提取条件，最大程度地提取其中的抑菌成分，那么这就是艾草开发利用的基础和应用价值[6]，这样的话可以为很好的利用艾草所发挥的作用开辟了广泛的应用前景.

4.1 美容保健

现在，面对生活和工作的的压力，人们对健康容颜非常的重视，视觉疲劳是大部分人所挥之不去的烦恼，中医学研究表明，这主要是由于肝肾阴虚，补肾滋阴、降低虚火是最好的途径[7]，用艾草水泡脚是行之有效的方法，不仅可以完全降低体内的虚火，还可以使身体取暖和按摩，把烧开的水浸泡艾草一段时间，然后用这些温水泡脚，但在这个过程中最好不要加凉水，应该用自然放温的艾草水进行泡脚，这样的话过一段时间后就会感觉全身发热、出汗，那么这样的话就产生了最佳的保健效果.使用这个方法，过一段时间，由于体内虚火所引起的视觉疲劳就会得以很好地解决，用该方法不仅可以舒经活血，还可以加快体内新陈代谢.

4.2 抑菌作用

现代药理学研究表明艾草的提取液对一些病毒和细菌有非常明显的抑制作用[8]，因此把艾草植物点燃进行烟熏，可用于一些场所的消毒和杀菌，这样的话就可以有效和快捷的进行大面积的利用和推广.除此之外，对于治疗皮肤烧伤的杀菌和消毒，艾草烟也是可以起到至关重要的作用.

4.3 止血作用

临床研究表明，艾草叶对于止痛和止血会起到不错的效果，如果把干燥的的艾叶利用炒炭技术制作成炒炭[9]，经过临床实验发现：如果把艾叶制成炒炭后止血、止痛作用会明显增强.

4.4 抗氧化作用

经研究发现艾草还具有很明显的抗氧化能力[10].因此，艾草是现代养生美容的首选良药，通过把艾草点燃薰蒸的方式作为疗法[11].常见的有面部疗法和肾部保养，现代人生活压力过大，体内积累了大量的毒素，从而导致肌肤对化妆品的吸收受阻，利用薰蒸的的方式可以促进面部血液快速循环，打开毛孔，增加各项指标的恢复，从而帮助人体全面改善血液循环.这样就起到相应的保健效果，为人们的健康工作奠定了坚实的基础.

5 实验部分

5.1 材料、试剂和仪器

材料：艾草（产地河北）

试剂：无水乙醇（分析纯，沈阳市华东试剂）,石油醚（分析纯，沈阳市力成试剂厂）,硅胶（试剂级，青岛海洋化工厂）,石英砂（SiO2，分析纯，天津市永大化学试剂开发中心）

仪器：超声波发生器（宁波新芝生物科技股份有限公司），旋转蒸发仪（上海申生科技有限公司），抽滤器（郑州汇成科技工贸有限公司），色谱柱，气相色谱仪（安捷伦）.

5.2 提取条件：（用柱色谱法）

温度T：室温（在对艾草成分的提取过程中，温度的微略变化不会对超声波提取有机物的结果造成影响）.

溶剂：无水乙醇时间：3小时每次

5.3 试验方法

艾草成分的提取,萃取（也叫浸取）是实验中用来提取有机化合物的常用操作之一，应用萃取可以从固体混合物中提取出所需要的物质，这就可以从艾草中提取出有效的成分.

5.3.1 基本原理

主要是利用所测药品艾草中的成分在乙醇溶液中溶解度或分配系数的不同，使这些成分从艾草中转移到乙醇溶液中，经过多次反复萃取，大部分化合物成分就可以被提取出来.

5.3.2 提取过程

从药店购买艾草磨成粉末，分别用台秤称取三份100克的艾草粉末，把其中的一份加入500ml的烧杯中，加入150ml无水乙醇，在超声波发生器中进行有机物的提取，提取三小时后通过真空抽滤机把提取过的艾草和提取液分开，并用上一次提取得到的提取液再次提取有机成分，就这样连续提取三次，最后再通过抽滤器就到了艾草的乙醇提取液.

5.3.3 提取液的浓缩

把艾草的乙醇提取液倒入圆底磨口烧瓶中，利用旋转蒸发仪进行浓缩，使温度控制在40摄氏度左右（乙醇的沸点为78.4摄氏度），经过浓缩得到约2ml的高浓度的乙醇提取.

5.3.4 成分的提取(柱色谱提取)

装柱是柱色谱中最关键的操作，装柱的好坏直接影响分离的效果.装柱前应先将色谱柱洗干净，进行干燥，垂直固定在铁架台上.在色谱柱的底端口放一块脱脂棉，在脱脂棉上加入厚度约为0.5cm的石英砂，接下来就开始加柱.

湿法装柱,将吸附剂硅胶用洗脱剂石油醚调成糊状，首先，在色谱柱中加入四分之三柱高的石油醚，接着，把刚调配好的糊状硅胶加入柱内并进行不停地振荡，同时，打开色谱柱的下旋塞，然后在色谱柱的底端放一个干燥的烧杯来接取流下来的洗脱剂.随着洗脱剂高度的增加，洗脱剂的下流速度会越来越慢，直至所用到的吸附剂全部加完后，通过刚才所接收到的洗脱剂把剩余的吸附剂全部转移完，再把柱内壁上所沾的吸附剂冲洗下来，一边加入吸附剂一边不断振荡，这样就可以均匀而没有气泡的填充好色谱柱.当充好色谱柱后，在吸附剂上端覆盖一层厚度约为0.5cm的石英砂.石英砂的目的是为了所加样品均匀地流入吸附剂表面，并且加入洗脱剂时，应该慢流，防止吸附剂表面被破坏.在整个装柱过程中，柱内洗脱剂的高度始终不能低于吸附剂的最上端，否则柱内会出现裂痕和气泡.

展开及洗脱,当洗脱剂下降到吸附剂表面时，立即开始使用色谱柱，把所浓缩的艾草提取液溶解在少量体积的溶剂中，该溶剂是展开色谱的第一个洗脱剂.用滴管把样品溶液转移到到色谱柱中，并加入少量溶剂分几次洗涤柱壁上所沾的试剂，直至无色.注意不要让溶剂将吸附剂冲松浮起.样品加完后，打开下旋塞，使样品进入石英砂层后，再加入洗脱剂进行洗脱.样品中各组分在吸附剂上经过吸附、溶解、再洗附、再溶解……按极性大小有规律的自上而下移动而相互分离.在这个过程中，洗脱剂平稳的加入，不能中断.

层析柱的检测,在分离艾草提取液时，直接的可以观察到分离后的“色带”，然后用洗脱剂石油醚将分离后的“色带”依次自柱中洗脱出来，共六条“色带”，分别收集到不同的容器中，待气相色谱仪的检测.气相色谱仪的检测,把经过色谱柱分开的六条“色带”洗脱液分别依次进行气相色谱仪检测，打印出谱图.