超临界二氧化碳萃取满山红中黄酮类物质的工艺研究
作者：焦淑清，侯巍，李来军 沈连发
【摘要】 目的 确定超临界CO2萃取满山红中黄酮类物质的最佳工艺条件。方法通过正交实验考察最佳萃取工艺条件，并测定萃取物中总黄酮含量。结果最佳工艺条件是：原料粒度65目, 萃取压力28 MPa， 萃取温度为45℃，夹带剂用量1.5 ml/g。结论采用超临界二氧化碳萃取满山红中黄酮类物质是可行的。
【关键词】 超临界二氧化碳萃取； 满山红； 黄酮类物质
Abstract：ObjectiveTo study the supercritical CO2 extraction (SFE-CO2 ) technology of flavanoids of Folium Rhododendri Daurici. MethodsThe optimum conditions for SFE- CO2 were selected by orthogonal design test. ResultsThe optimal extraction conditions were as follows: the particle size of raw material was 65 meshes，the extraction pressure was 28 MPa，the extraction temperature was 45℃,the entrainer content was 1.5ml/g. ConclusionSFE- CO2 is available to extract the flavanoids in Folium Rhododendri Dauric.
Key wordsSupercritical CO2 extraction; Folium Rhododendri Daurici; Flavanoids
满山红Folium Rhododendri Daurici为杜鹃花科植物兴安杜鹃Rhododendron dauricum L.的干燥叶，具有止咳、祛痰的功效，用于急、慢性支气管炎［1］。满山红叶中含有的多种黄酮类物质具有明显的祛痰作用，主要成分包括杜鹃素（farrerol）及去甲杜鹃素（desmethylfarrerol）等。现生产工艺中对满山红黄酮类物质提取是多采用传统的乙醇提取法。该法存在乙醇消耗量大、生产周期长，且后期制剂中可能有乙醇残留等问题。［2］表明，超临界萃取（Supercritical Fluid Extraction，SFE）技术提取黄酮类化合物具有工艺流程短、萃取效率高、萃取分离一步完成等优点。在超临界流体中，CO2以溶解能力强、无毒、无污染、价廉易得而在医药领域广泛应用，已有多种中药材中的黄酮类物质［3～5］采用超临界CO2萃取（Supercritical CO2 Fluid Extraction，SFE-CO2），但利用SFE-CO2满山红中黄酮类物质未见报道。本文旨在通过实验研究，寻找在使用少量夹带剂的条件下SFE-CO2满山红中黄酮类物质的最佳工艺条件，为满山红中黄酮类物质提取工艺的改革提供新方法。
1 仪器与材料
1.1 仪器
HA-221-50-06型超临界萃取装置 （ 江苏南通华安超临界萃取有限公司）；RE-52A旋转蒸发仪 （上海亚荣生化仪器厂）；S－24 紫外分光光度计 （上海棱光技术有限公司）
1.2 材料
满山红干燥叶（产地伊春）；二氧化碳（黑龙江省浩良河化肥厂）纯度≥99.5%，食品级；芦丁标准品（药品生物制品检定所）；95%乙醇 。
2 方法
2.1 工艺流程
满山红干燥叶→粉碎-准确称量→95%工业乙醇浸泡→超临界CO2萃取→浓缩除杂→粗提物→测定黄酮含量。
2.2 正交实验
用天平准确称量药材粉末100 g，在室温用乙醇浸泡5 h备用。设定分离器Ⅰ的压力为6MPa、温度为60℃，分离器Ⅱ的压力为4～6MPa、温度为20℃。CO2流量控制在25～28 L/h。将浸泡过的药材粉末装入1L萃取罐内，按上述流程进行超临界CO2萃取。以粒度、萃取压力、萃取温度、夹带剂用量为因素，以萃取物中总黄酮含量为考察目标, 设计4因素3水平正交实验。L9（34）因素水平表见表1。表1 因素水平（略）
满山红超临界CO2萃取物中的总黄酮含量测定参照［6］。
3 结果
正交实验结果见表2。Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ为相应水平所得萃取物中黄酮含量的总和，K1，K2，K3分别为Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ的平均值，R为极差。从表2看出：（A）K3>K2>K1；(B)K3>K2>K1；(C)K2>K3>K1，（D）K1>K3>K2。因此，黄酮类物质的最佳提取工艺条件为A3B3C2D1，即粒度为65目，压力为28MPa，温度为45℃，夹带剂用量为1.5 ml/g。粒度、萃取压力、萃取温度、夹带剂用量4因素的极差分别为0.937 3，0.468，0.315，0.358 6，表明原料粒度对萃取物中黄酮类物质的含量影响最显著，影响顺序为：原料粒度>萃取压力>夹带剂用量>萃取温度。表2 正交实验结果（略）
4 讨论
4.1 原料粒度的影响
在超临界CO2萃取满山红中黄酮类物质时，粒度是影响萃取物中黄酮类物质含量的最重要因素。随着粒度的减小，萃取物中黄酮类物质含量增加。因为粒度的减小增加了物料与CO2的接触面积，利于传质过程的进行。但粒度不宜过小，否则会使萃取阻力增加，影响黄酮类物质的萃取过程。本实验结果表明，采用65目的满山红叶萃取效果最好。
4.2 萃取压力的影响萃取压力是超临界CO2萃取中重要的影响因素。结果表明，随萃取压力的增加，萃取物中黄酮含量增加。但随着压力大于28 MPa后萃取物中黄酮含量增加缓慢。这是由于压力增加使CO2的密度增加，使其对溶质的溶解能力增强。但过高的压力对超临界CO2流体在物料中的传质不利。本实验最佳萃取压力为28 MPa。
4.3 夹带剂用量的影响夹带剂工业乙醇的用量是影响萃取物中黄酮含量的又一因素［3］。少量夹带剂的使用使具有一定极性的黄酮物质可萃出。本实验最佳条件为1.5 ml/g（工业乙醇/原药材）。
4.4 萃取温度的影响本实验表明，萃取温度影响萃取物中黄酮含量。萃取温度对萃取效果的影响是双重的［3］。本实验最佳萃取温度为45℃。
在使用少量工业乙醇做夹带剂的条件下，采用超临界CO2萃取满山红中黄酮类物质的最佳实验条件为原料粒度为65目，萃取压力为28 MPa，萃取温度为45℃,夹带剂用量为1.5 ml/g。按照最佳实验条件进行验证萃取实验2次，平均萃取量为40.12 ml,测定总黄酮含量为1.489 mg/g。
【文献】
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