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姜黄中的姜黄素提取工艺研究进展

2017-08-16杨柳

农业科技与装备 2017年5期
关键词:姜黄提取工艺溶剂

杨柳

摘要:在查阅、收集国内姜黄中姜黄素的提取工艺文献基础上,综述近几年姜黄素提取工艺研究进展,旨在为进一步开展姜黄相关研究提供参考。

关键词:姜黄素;提取工艺;姜黄;溶剂;超声

中图分类号:R284.2 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2017)05-0089-02

姜黄是姜科姜黄属植物姜黄的根茎,为一种药食两用天然植物,被称为21世纪的健康明星。姜黄素是国内外食品行业允许使用的天然色素之一,具有很大的市场潜力。现代研究表明,姜黄素是姜黄的主要成分,具有抑菌、抗病毒、抗氧化、保肝、利胆、降血脂等药理作用。国内对姜黄中的姜黄素提取工艺进行大量研究,在查阅收集文献的基础上,综述近年来姜黄中姜黄素的提取工艺研究进展,旨在为相关研究提供理论参考。

1 姜黄中的姜黄素提取方法

1.1 溶剂提取法

用溶剂提取姜黄中的姜黄素是较为传统的提取工艺,常用的提取介质有乙醇、甲醇、碱水等,常用的提取方法有煎煮法和回流法。

回瑞华等采用回流法从姜黄中提取姜黄素,通过单因素试验和正交试验确定最佳提取条件为:以95%乙醇为提供剂,料液比1︰12,回流温度80 ℃,回流时间60 min,提取次数2次,姜黄素含量9.34 mg/g。

周美等采用正交试验对姜黄中姜黄素的醇提取工艺进行优化,考察乙醇浓度、溶剂用量、提取温度、提取时间对提取效果的影响,并采用高效液相色谱法比较各因素对姜黄素化合物含量的影响,结果表明:最佳工艺参数为乙醇浓度60%、乙醇用量20倍、回流2 h、提取温度90 ℃,此时姜黄素类化合物提取率3.56%。

高苏亚等采用乙醇加热回流和超声2种方法提取与分离姜黄素,用氯仿︰乙酸乙酯︰甲醇=38︰1︰1和75︰1︰1作为梯度洗脱剂,利用硅胶柱层析分离姜黄提取液,并用薄层法进行监测分离,结果表明,乙醇加热回流提取法的效果较佳,提取条件为浓度65%乙醇提取2次、固液比1︰10、提取2 h。

刘莉等分别比较姜黄素、去甲氧基姜黄素和双去甲氧基姜黄素在9种常用提取溶剂中的提取率,结果表明:姜黄素、去甲氧基姜黄素和双去甲氧基姜黄素均在甲醇中的提取率最高。

1.2 超声波辅助提取法

超声波辅助提取是在水浸提的同时加超声波辅助,不仅可缩短提取时间、提高提取率,且可避免高温对有效成分的影响。

尹立冲以姜黄素得率为考察指标,利用超声波法从姜黄中提取姜黄素,获得最佳提取条件为:超声功率250 W,超声温度40 ℃,超声时间45 min,姜黄素得率4.594%。

唐小清等采用正交试验优选姜黄素的超声提取工艺,获得的最佳提取条件为:超声功率40 W,以75%的甲醇为溶剂,固液比1︰15(即75 mL提取溶剂),提取45 min。

1.3 微波辅助提取法

微波辅助提取是在水浸提的同时加入微波。与传统的水浸提法相比,微波辅助提取具有选择性高、操作时间短、溶剂消耗小、有效成分收率高的特点。

王丽娜等采用微波辅助提取技术提取姜黄中的姜黄素,以姜黄素提取率为指标,通过响应面优化试验考察料液比、处理时间、微波功率、乙醇浓度对提取率的影响,确定微波提取的最佳工艺参数为:溶剂选用73%的乙醇溶液,料液比1︰43、微波功率540 W,处理时间30 s,姜黄素提取率0.204 5%。

刘彩琴等采用微波辅助提取技术提取姜黄中的姜黄素,通过单因素试验和响应面优化试验考察料液比、处理时间、微波功率、乙醇浓度等,对DPPH自由基清除能力的影响,获得的微波提取最佳工艺参数是:料液比1.00︰43.81、微波功率540 W,處理时间30 s,溶剂为71.21%乙醇溶液。在此工艺参数下,姜黄素对DPPH自由基的清除率达50.69%。

1.4 其他提取方法

除以上提取方法外,很多研究采用其他提取技术,如闪式提取、离子液体双水相微波辅助萃取、超声强化微乳提取、超声辅助连续逆流浸取、酶协同超声波法提取、超临界二氧化碳提取等,均取得了较好的效果。

冯素香等以姜黄素含量为考察指标,采用L9(34)正交试验优选提取工艺条件,结果表明:与回流提取法相比,闪式提取法效率更高,其最佳提取工艺为料液比1︰8,提取时间3 min,提取2次。

苏文斌等通过正交试验对离子液体双水相微波辅助提取姜黄中的姜黄素条件进行试验,得到最佳提取条件为:料液比0.015︰1,微波功率320 W,提取时间120 s,磷酸氢二钾用量7.0 g,姜黄素提取率达4.99%,比传统热回流提取的提取率(0.042%)高100多倍。

岳春华等利用微乳提取串联浊点浓缩分离姜黄中的总姜黄素,结果表明:油相宜选用油酸乙酯,乳化剂宜选用OP乳化剂,助乳化剂宜选用聚乙二醇400;乳化剂与助乳化剂的质量比为5︰1,微乳液处方为水︰油酸乙酯︰混合乳化剂=0.45︰0.1︰0.45;最优提取时间12.5 min,温度52 ℃,功率360 W,频率400 kHz,液固比40︰1;总姜黄素得率为92.17%,油层总姜黄素回收率为86.85%。

尹立冲以姜黄素得率为考察指标,利用酶协同超声波法提取姜黄素,获得的最佳提取条件为:在pH 4.5、温度55 ℃、酶用量21 mg/g的条件下酶解42 min后,用超声波处理,姜黄素得率最大,可达4.901%。

2 结语

姜黄是一类药食兼用的天然植物,具有较高的药用价值和保健价值,而姜黄素是姜黄的有效成分之一,因此,开展姜黄中姜黄素提取工艺研究,对姜黄资源的进一步开发利用具有重要意义。

参考文献

[1] 回瑞华,刁全平,侯冬岩,等.姜黄中姜黄素提取工艺的研究[J].鞍山师范学院学报,2015(6):43-46.

[2] 刘莉,赵振东,刘志荣,等.不同溶剂对姜黄中姜黄素类化合物提取率的比较[J].湖北中医药大学学报,2016,18(1):33-35.

[3] 岳春华,郑礼涛,郭启明,等.超声强化微乳提取分离姜黄中总姜黄素的研究[J].中药材,2014,37(5):880-883.

[4] 冯素香,李晓玉,白燕,等.回流提取法与闪式提取法提取姜黄中姜黄素的工艺对比研究[J].时珍国医国药,2015(2):348-350.

[5] 尹立冲.姜黄素的提纯、性质及其应用的研究[D].哈尔滨:吉林大学,2014.

[6] 周美,陈华国,周欣,等.正交实验法优化姜黄中姜黄素提取工艺及其抗氧化活性[J].医药导报,2015,34(10):1 352-1 355.

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