刺五加原花青素超声波提取稳定性工艺

1、大连工业大学2013届本科生毕业论文 摘 要刺五加是我国东北地区典型的药用植物，有很高的营养价值。本实验以酿酒剩余的刺五加残渣中刺五加籽为原料，提取原花青素，增加刺五加的附加价值。本实验利用超声波辅助提取，从刺五加籽中提取原花青素，优化提取条件，并讨论光照、温度、常见金属离子对原花青素稳定性的影响。以原花青素的提取率为指标，通过单因素实验确立影响原花青素提取量的适宜条件，并通过正交实验确定提取的最佳条件。实验结果表明，原花青素提取的最佳工艺条件为：溶剂乙醇浓度为55%，刺五加籽和乙醇的料液比为1:50，超声时间为25min，超声功率为480W，提取率最高，可以达到0.792%。原花青素对光较为敏感。当温度低于60时，稳定性较好；当温度超过60时，其稳定性较差。所以原花青素应在低温避光的条件下储存、加工。对于常见金属离子，Cu2+对原花青素的影响较大，K+、Ca2+、Mg2+对原花青素影响较小，因此在原花青素提取、精制和加工过程中应尽量避免Cu2+的使用。关键词：刺五加；原花青素；超声波；提取；稳定性AbstractAcanthopanax is a typical medicinal

2、plant in the northeast of China,with a high nutritional value.This experiment extracted proanthocyanidins from Acanthopanax seeds to improve the Acanthopanax value.Ultrasonic wave assisted extraction from Acanthopanax seeds and the influence of light,temperature and common metallic ion were studied in this paper.With the extraction ratio as index，the optimal extraction conditions were determined by the single factor and orthogonal experiment. In the ultrasonic extraction experiments,the results

3、showed that the reaction conditions were concentration of alcohol 55%, solid-liquid ratio 1:35, ultrasonic time 25 min, ultrasonic power 480W,and extraction ratio of proanthocyanidins was 0.792%.Proanthocyanidins were sensitive to light.And its stability was bad when the temperature is over 60.So proanthocyanidins shuold be stored under the condition of low temperature and darkness.Proanthocyanidins had good stability for K+,Ca2+,Mg2+,and bad for Cu2+.So it should avoid using Cu2+ in the process

4、 of extracting and refining proanthocyanidins.Key Words: Acanthopanax; proanthocyanidins; ultrasonic; extraction; stability目 录摘 要IAbstractII第一章 文献综述11.1 刺五加研究进展11.1.1 刺五加概述11.1.2 刺五加的主要营养物质11.1.3刺五加药理作用21.2 原花青素概述31.2.1 原花青素的化学结构41.2.2 原花青素的理化性质41.2.3 原花青素的生理功能51.2.4 原花青素的测定71.2.5 原花青素的应用81.3 提取原花青素的方法91.3.1 水溶液浸提法91.3.2 有机溶剂-水提取法91.3.3 超声辅助提取法101.3.4 微波提取法101.3.5 超临界二氧化碳萃取法101.4 本论文研究内容及目的11第二章 材料与方法122.1实验材料122.1.1 材料122.1.2 试剂与药品122.1.2 仪器与设备122.2实验方法132.2.1 原料的预处理132.2.2 原花青素的提取132.2.2.1提取单因

5、素实验152.2.2.2 提取正交实验152.2.3 原花青素的测定152.2.3.1 标准曲线的绘制152.2.3.2 样品的测定152.2.4 原花青素稳定性的研究162.2.4.1光照对原花青素的影响162.2.4.2温度对原花青素的影响162.2.4.3金属离子对原花青素的影响16第三章 实验结果与讨论173.1 标准曲线的绘制173.2 单因素实验173.2.1选择最佳溶剂浓度173.2.2 选择最佳料液比183.2.3选择最佳超声时间193.2.4 选择最佳超声功率203.3 正交实验203.4 原花青素稳定性研究223.4.1 光照对原花青素的影响223.4.2 温度对原花青素的影响223.4.3 金属离子对原花青素的影响23第四章 结论25第五章 工厂设计265.1 项目名称265.2 厂址选择265.2.1 厂址选择的原则265.2.2厂址选择265.3 可行性论证265.4 主要原料及辅料275.5 工艺流程及操作要点275.5.1工艺流程275.5.2操作要点275.6 物料衡算275.7 设备选型295.8 全厂平面图295.9 车间平面图29参考文献33致 谢

6、33- 33 -第一章 文献综述1.1 刺五加研究进展1.1.1 刺五加概述刺五加Acanthopanax senticosous (Rupr.et Maxim.) Harms为五加科(Araliaceae)五加属(Acanthopanax)植物。刺五加别名有：五加皮、刺拐棒、一百针等，是我国东北地区典型的药用植物，主要分布在黑龙江、吉林、辽宁、河北等地区1。刺五加主要生于低山，散生或丛生于丘陵阔叶或针阔叶混交林下及林缘，耐寒，地下茎发达，对土壤的要求不严。本草纲目称刺五加为“本经上品”，能“补中益气，坚筋骨，强意志，久服轻身耐老”。民间有“ 宁得一把五加，不用金玉满车”的说法2。刺五加中含有多种活性成分，包括原花青素、黄酮、皂苷、多糖、微量元素和氨基酸等化学成分。刺五加具有抗疲劳、抗炎症、抗菌、抗病毒、抗肿瘤、降血糖、增强耐缺氧能力等功效，能益气健脾、补肾安神、益精壮骨。同时还有促性腺、防止记忆衰退等活性，在医学上称之为“适应原”样药物3。尤其是所含有的多种糖类和刺五加苷是理想的干扰素促诱生剂、可提高肌体内的干扰素水平，增强肌体的免疫能力。刺五加是我国传统的珍贵药用植物，近些年来出现

7、大量加工制品，使其使用量日益增加，刺五加的应用也越来越广泛。每年刺五加的需求量为500万公斤以上，以刺五加为原料的药类很多，如刺五加注射液、刺五加片、安神补脑片等，另一方面中医处方对刺五加需求也很大。近些年，在中医药理论的基础之上，医学工作者在资源分布、生药鉴定、生化药理、化学成分及临床应用等各个方面进行有计划的研究工作4。1.1.2 刺五加的主要营养物质刺五加中含有多种对人体有益的营养成分，如：皂苷类、黄酮、多糖、多种微量元素及氨基酸等，它们主要分布在刺五加的根、茎、种子种。皂苷类化合物为刺五加主要活性成分之一，Shao等人在刺五加中共发现出13种刺五加皂苷分别为A1、A2、A3、A4、B、C1、C2、C3、C4、D1、D2、D3 和E，并命名为刺五加苷，它们都是在齐墩果烷型的配基上连有双糖链或者单糖链,其中A1、A2、A3、A4 和D3 是他们从叶新分离的皂苷5。郭明全、宋凤瑞等人用分光光度计法测定了回流、超声、浸泡等不同提取方法提取的刺五加中皂苷含量，结果表明，超声方法比较较好，提取的总皂苷含量达到18.59%。研究还表明，刺五加皂苷有的抗疲劳、抗肿瘤、耐缺氧、降血糖、并且还有保

8、护心脏移植手术中受体心脏的作用6。黄酮类化合物广泛地存在于植物界，分布于植物体的各个部位，主要以花、叶为多，是现在很受关注的天然活性产物。刺五加中总黄酮是刺五加中很重要的活性成分。程昆木，王斌，曾伟芹等人采用比色法测定了刺五加根皮、茎皮和叶柄等部位中总黄酮的含量，结果表明根皮中的黄酮总含量较高7。研究证明，黄酮类化合物具有抗自由基抗氧化、抗癌、抗病毒、抗炎症、抗过敏、抗糖尿病并发症等多种生理活性及药理作用，且无毒无害，对入类的肿瘤、衰老、心血管病等退行性疾病的治疗和预防有重要意义8。刺五加多糖是免疫活性成分之一。孟繁磊、陈瑞战等人采用正交试验优化超声提取工艺参数，用苯酚-硫酸法测定刺五加多糖含量，结果发现：70的提取温度，90min的提取时间，500W的提取功率为最佳的提取条件，同时研究发现刺五加多糖具有一定的抗氧化活性，能清除有机自由基9。刺五加中还含有多种矿物质元素及氨基酸，其中包括K、Na、Mg、Ca、P、Al、Si等宏量元素，还有Fe、Cr、Mn、Cu、B、Sr、Ni、Mo、Bi、Ti等多种微量元素。李筱玲等测得刺五加叶中含有16 种氨基酸，其中7种为必需氨基酸，并且天门冬氨酸

9、和谷氨酸的含量较高10。1.1.3刺五加药理作用大量实验研究表明，刺五加具有免疫调节，抗疲劳，抗衰老，抗辐射，抗菌抗病毒，增强适应能力，增强机体抵抗防御能力的作用，还可以用于治疗心脑血管疾病，神经衰弱等症状。（1）抗疲劳作用 实验表明刺五加提取物具有明显的抗疲劳作用。徐峰，赵江燕等人用小鼠负重游泳的方法对刺五加的抗疲劳作用进行了初步研究，实验表明：小鼠运动耐力肝糖原含量以及清除乳酸能力等抗疲劳作用指标是随着总苷量的增加而增强，刺五加提取物及苷类物质具有明显的抗疲劳作用11。从刺五加中分得的糖苷给大鼠口服22d，剂量为50 mg/(kg.d)，服药第8日起进行负荷游泳试验，共进行8次试验，在第6次游泳试验中大鼠即表现出显著的抗疲劳作用。这些实验表明刺五加具有明显的抗疲劳作用12。 （2）提高免疫力作用 刺五加多糖和刺五加苷类均能明显提高人体免疫能力。刺五加中含有的各种功能成分，如：皂苷、黄酮、原花青素、胡萝卜素、维生素E等都能有效的抵抗自由基，防止脂质被过氧化，增强机体的免疫能力。另外，刺五加多糖对重建B细胞有较好的效果，并且能够使白细胞减少的情况有所改善。刺五加还能增强网状内皮系统的吞噬能力。郑日男等人对剌五加对人体免疫机制的作用进行了研究。他们的实验方法是通过研究小鼠的胃缺血再灌注损伤的防护效果来研究其免疫机制的，实验结果表明刺五加提取物对免疫系统有显著调节作用13。（3）抗衰老：衰老是人体各器官功能开始逐步降低的一种生理现象，是一个缓慢的过程，是一种不可避免的自然规律。刺五加中含有多种酚类物质，能够清除体内自由基，防止脂质过氧化，延缓人体的衰老。（

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