芦荟苷的提取工艺研究

2018-03-05任栋栋

中国洗涤用品工业 2018年2期

任栋栋

（陕西理工大学化学与环境科学学院，陕西汉中，723000）

1 芦荟的成分及功效

芦荟的主要化学成分有：蒽醌类化合物、糖类、氨基酸和各种有机酸、维生素等。其中蒽醌类化合物是芦荟苷的主要天然活性成分。经研究表明，芦荟是一种广谱天然防晒产物，具有抗紫外线辐射损伤、抗炎症、抗氧化损伤等作用，而其防晒的主要活性成分正是蒽醌类化合物。在食品、医药、美容保健等领域都有广泛应用和特殊功效。作为芦荟的主要成分芦荟苷，在发挥各种功效中，具有不可忽略的作用。

在医药保健方面，芦荟苷在人体免疫以及治疗的过程，具有很高的利用价值，在医药界的受到高度重视，从而被认为是安全、有效、易用的一种天然药物资源。芦荟苷具有抗菌性，能帮助人体排出体内污物；其次，芦荟苷净化血液、软化血管、降低血压和血液黏度、促进血液循环。在日用化学品方面，尤其是在化妆品中，由于芦荟中的有效成分例如多糖、有机酸等，具有抗衰老、防皱、增加皮肤弹性的作用，对美白、防晒、治疗粉刺等也有显著效果，被广泛应用在各种高档化妆品中。此外，其在洗衣液、肥皂、个人清洁品等方面也大量使用。随着对芦荟功能研究的日益深入，对芦荟苷及芦荟苷提取方法的研究也更加深入，其产品稳定性和质量也得到了进一步提升。

2 芦荟苷提取工艺

在芦荟苷提取过程中，主要是以是芦荟为主要原料，并且利用一些相应的辅助有机溶液，进行浸泡和提取，其有机溶液为甲醇、乙醇、乙酸乙酯、异丁醇等。

在芦荟苷提取过程中，主要是以DZ-1A型真空干燥箱、XS-402荧光显微镜、WD-9413B凝胶成像分析仪、KQ3200超声波清洗器等为主要设备。

2.1 浸提法

浸提法基本原理是相似相溶原理。在一定质量的芦荟干粉中加入溶剂以能浸透样品稍过量为宜，定时搅拌震荡，然后静置一日以上，过滤，残余物再加溶剂重复上述步骤浸提，如此3次。后两次的浸提时间可以适当缩短。合并提取液，浓缩便得到芦荟苷提取物。此法不需要加热，必要时温热。此种方法步骤简单，但该法提取时间过长，提取有效成分含量低，且所得提取物纯度不高，因此在实际中应用较少。

2.2 索氏提取法

可将芦荟磨成粉末，放入索氏提取器中，在圆底烧瓶中加入适量溶剂，并水浴加热，连续提取。此方法溶剂用量少，且由于样品与新鲜溶剂的充分接触，使得提取效率得到提高。但提取液受热时间长，容易使芦荟苷分解。有人将渗流法和索氏提取法相结合提取芦荟苷[1]，相比萃取法而言，得到更纯、更细的芦荟苷，但是实验过程步骤较多，费时费力，且各步骤所需试剂种类也相对较多，在后续的操作中，容易把重金属铅离子带入到溶液中，从而会造成安全问题。

2.3 有机溶剂萃取法

有机溶剂萃取是植物有效成分提取的一种常用方法，原理是向被提取溶液中加入溶剂，利用化合物在两种互不相溶或者微溶的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂转移到另外一种溶剂。提取芦荟苷常用的有机溶剂是乙醇、乙酸乙酯等。常用提取方法有：乙醇提取法、乙酸乙酯提取法、水浴回流提取法。

张翠利等人[2]在研究芦荟苷提取工艺的过程中，认为乙醇浓度对芦荟苷的提取率有很大影响，确定了提取最佳工艺条件为：乙醇浓度50%，料液比1∶15，提取时间60min，提取2次，最佳pH值为5。韩宗元等人[3]在实验中，分别用乙醇和乙酸乙酯提取芦荟中的芦荟苷，乙醇所得提取率较乙酸乙酯高。

2.4 超声波提取法

超声波提取法属于物理过程，其过程中被提取物的化学成分结构和性质不会发生变化，这是超声波提取法最大的优点。是一种被广泛应用在植物有效成分提取的新技术。原理是利用超声波的空化作用增大物质分子的运动频率和速度，增加溶剂的穿透力，加强细胞内物质的释放、扩散及溶解。具有费时少、得率高的优点。但由于其对设备技术要求高，所以工业化应用还不成熟。

马稳等人[4]分析了超声时间、料液比、甲醇浓度等因素对芦荟中芦荟苷提取率的影响，确定出最佳提取条件为：超声时间40min，甲醇浓度60%，料液比1∶60。并将超声波提取法与传统水提取法作比较，最适提取时间大大缩短，得率由1.559%提高到1.792%。由此进一步说明了研究新型提取方法及优化提取工艺具有极其重要的意义。而后相关学者对此种提取方法条件的优化也在不断更新，比如任海祥等人[5]利用超声波提取法制备芦荟提取液，确定了芦荟提取液的最佳提取工艺。吉惠杰[6]利用超声波辅助法进行正交实验，同时也进一步优化提取芦荟苷的最佳工艺条件：乙醇浓度80%，料液比1∶55，超声温度35℃，超声时间40min。

2.5 超临界萃取法

利用流体处于超临界状态时，既有气体的特点（高渗透力、低黏度），又有液体相的特点（对于物质溶解能力，这种溶解能力能随体系参数的变化而连续地改变，通过改变系统的温度和压力，调节各组分的溶解度，从而达到分离溶质的目的）。可用于超临界流体萃取的溶剂有很多，例如乙烯、二氧化碳、乙烷、丙烷、正庚烷等。超临界萃取芦荟苷时，二氧化碳是在工业上较为常用的溶剂。

卢智[7]通过对超临界CO2萃取芦荟中芦荟苷的工艺的研究，得出对于用此方法提取芦荟苷分离釜影响最小的是操作压力、温度以及CO2，认为采用乙醇作提取芦荟苷夹带剂能较好地实现芦荟苷的超临界萃取。同时还得出了超临界萃取芦荟苷萃取的最优工艺条件。

2.6 微波提取法

作为一种新的提取方法，也逐渐地被应用到各种植物的提取当中。微波提取法是利用其热效应，细胞不同部位物质对微波吸收的不同，其中富含水的部位水分汽化，导致细胞出现孔洞和裂纹，从而使细胞中的有效成分易于释放，而获得萃取。

朱亚玲等人[8]运用微波预处理技术提取芦荟中的有效成分芦荟苷，通过单因素实验对预处理中各影响因素进行了实验研究，确定了优化的微波预处理提取工艺条件：润湿时间30min、乙醇用量10 mL、乙醇浓度50%、微波功率340W、微波作用时间120s、洗脱温度80℃、洗脱时间30 min、洗脱剂用量60mL。之后韩宗元等人进一步通过采用乙醇提取法、乙酸乙酯提取法、水浴回流提取法、超声波提取法和微波提取法提取芦荟苷，并探讨5种提取方法对芦荟苷产率的影响，确定微波提取法为最佳提取方法，得出最优参数为：乙醇体积分46%，料液比1∶12 ，浸润时间40 min，微波处理时间40 s，芦荟苷产率为（0.78±0.03）%。同时，将微波法提取出的芦荟苷，从温度、酸碱度两方面进行稳定性的分析，得出最适宜的芦荟苷保存条件：温度15℃，pH1。那么在进行芦荟苷的提取时，就应当注意不能使用过高温度，以免破坏芦荟苷结构。