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水蒸气蒸馏法提取苍耳叶中挥发油的工艺研究

2022-03-09 22:18编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要基于水蒸气蒸馏提取法,具有设备简单、操作安全、不污染环境、成本低、无有机溶剂残留等特点,有机溶剂乙醚可以回收利用。本实验以苍耳叶为研究对象,采用水蒸气蒸馏法对其中的挥发油进行提取,通过单因素实验和正交实验,确定了影响挥发油提取率的因素浸泡时间、提取时间、料液比的最佳参数浸泡时间4h,4倍量蒸馏水,提取时间为2h。验证实验结果表明,该工艺可用于苍耳叶中挥发油的水蒸馏法提取工艺,对于进一步开发研究苍耳叶提供了实验基础和理论依据。
目 录
1 概述 1
1.1 苍耳叶简介 1
1.2 苍耳叶研究现状 2
1.2.1 存在于苍耳叶中的成分 2
1.3 挥发油的不同提取方法 5
1.3.1 水蒸气蒸馏提取法 5
1.3.2 超临界提取法(SFE) 5
1.3.3 亚临界流体提取法 5
1.3.4 微波法 6
1.3.5 溶剂提取法 6
1.3.6 冷压法 6
1.4 苍耳叶的药、毒理作用 7
1.4.1 提高人体耐糖性 7
1.4.2 抗菌作用 7
1.4.3 抗炎作用 7
1.4.4 苍耳叶的毒性 7
2 挥发油的提取工艺研究 9
2.1 材料与仪器 9
2.1.1 材料 9
2.1.2 仪器 9
2.2 实验方法 9
2.2.1 提取工艺 9
2.2.2 提取工艺的优化 9
2.2.3 对实验数据进行处理 10
2.3 结果与分析 10
2.3.1 浸泡时间与挥发油提取率的关系 10
2.3.2 加水量与挥发油提取率的关系 11
2.3.3 提取时间与挥发油提取率的关系 12
2.4 正交实验分析 12
3 结论 14
参考文献 15
致 谢 17
1 概述
1.1 苍耳叶简介
苍耳(Xanthium sibiricum Patr)是菊科管状花亚科向日葵族一个属[1 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ^351916072
]。苍耳是一年生的草本植物,可以全草入药,苍耳可以除去湿气,苍耳叶可以提高人体的耐糖性,还具有抗炎作用[2]。苍耳在国内的分布范围比较的广,在我国各地的山野、田埂都有它的踪迹。中药材苍耳叶就是苍耳植物叶子干燥后的产物。苍耳叶俗称吴萸、米辣子,始载于《神农本草经》,列为中品。苍耳茎叶在民间作为偏方成分,被认为可治疥癣、湿疹、虫咬伤等病疾。《本草经集注》中亦有“此是常思菜,伧人皆食之”,证明自古民间便已有食用苍耳草的传统[3]。苍耳属于菊科植物,高可达90厘米。苍耳植物的苞片具有像钩子一样的坚硬小刺,此植物经常将自己的种子钩挂到动物的皮毛上,由此达到散布的目的。苍耳随处可见,其全草可入药,是一种常见的中药材。
在研究苍耳叶中所含的化学成分时,发现其中有一类含氮的有机物,它有碱的性质;还有一类含有异戊二烯结构的化合物可称之为单萜类;还包含有挥发性成分,在苍耳叶中还存在着其它化学成分如木质素和苦味素等[4]。在近代的实验结果中,苍耳叶中的化学成分有缓解疼痛的作用,还有抗炎作用。药理学家通过实验得出苍耳叶中的有些化学成分具有一定的生物活性。苍耳叶中的挥发油也具有生物活性。本实验选用常见的中药材苍耳的干燥叶为实验对象,本研究以苍耳叶为研究对象,选用水蒸气蒸馏法提取苍耳叶中的挥发油,并对影响提取率的原因进行考查,采用正交实验法进行工艺优化。
在实验中用水蒸气蒸馏法来提取苍耳叶中的挥发油,这个方法在实验过程中不产生有害气体,没有溶剂的剩余,在过程中只有蒸馏水作为溶剂,这样降低了实验的成本,而且在具体实验操作过程中不会有爆炸之类的危险事情发生,比较安全。但这个提取方法所消耗的时间比其它提取方法消耗的时间长一点,而且在实验过程中,实验所需的温度较高,可能会引起实验烫伤,在提取挥发油的过程中,因为过高的温度会引起挥发性物质的损失,实验不是密封性实验,所以会造成实验结果的偏差[5]。所以采用正交实验法对挥发油提取工艺条件进行优化,对于进一步开发研究苍耳叶提供实验基础和理论依据。
1.2 苍耳叶研究现状
在《神农本草经》有记载,苍耳的干燥叶归于本草经中的中品草药。在不同地区称法也不同,有部分地区叫吴萸,还有部分地区称之为米辣子。对于苍耳叶化学成分的实验探究,在国外,没有具体报道苍耳叶单一成分的分离提纯,而是对苍耳叶中各类成分进行分离。然而在国内,研究的方向比较偏向于苍耳叶和其它中草药的联合使用,加工方面、还有药物对机体的作用[6]。挥发油在生物学上有着不同的生物学活性,但由于植物生长地域不同,土壤环境不同,气候不同,部位不同,其化学成分有很大差异。
目前,大多学者在研究挥发油是否可以加快药物制剂中的君药或进入机体的循环系统,使药物更深层次的起到药物的理疗作用,但在研究过程中对于挥发油促进的特定条件没有明确的认定,对于挥发油对细胞水平方面的研究大部分还处于比较浅层的分析,并不能准确的证明挥发油对细胞方面起的促透作用的点[7]。除此之外,科研人员也会对中药中挥发油的某些化学成分进行深入研究并与他人交流探讨。对于挥发油成分的提取有很多方法,比如水蒸气蒸馏法、超临界二氧化碳提取法(CO2SFE)、亚临界流体萃取法、溶剂法、冷压法等,由于苍耳叶中挥发性成分含量低,具有挥发性和不稳定性等特征,故采用水蒸气蒸馏法较多。目前关于其挥发性成分的研究,均建立在对其成分初步认证上,关于其提取过程的工艺优化,尤其是苍耳叶的提取工艺优化和活性研究还没有发表过正式的报道。因为这个,更深层次的探索苍耳叶的挥发油成分,对于苍耳叶药材的进一步开发和带动地域经济意义重大。
1.2.1 存在于苍耳叶中的成分
1.2.1.1 生物碱成分
在生物化学中,对生物碱的定义是一种含有氮的、显碱性的,并且主要储存于植物中,也有一小部分存储于动物中,因为有碱的性质,在以前又叫做赝碱[8]。在生物碱的化学结构中含有比较复杂的含有氮元素的环形结构,并且这种物质有着明显的生物活性,在中草药中有着十分重要的位置[9]。在生物碱的结果中有手性碳原子的存在,所以生物碱有旋光性,可以通过吸收光谱检测,它的外观形态为无色结晶,有部分生物碱呈液态,难溶于水[10]。由于在不同的植物或动物体内有着不同类型的氨基酸和碱的衍生物,生物碱的组成也就有了不同。有些源于植物的有氮原子的有机化合物不含碱性,但却有着比较明显的生物活性,所以也包含在生物碱内。还有一些有机物虽然结构中含氮,但是其性质又不显碱性,所以又不归属于生物碱。

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