全 文 ：·理论探讨·
元宝枫单宁类化合物的提取研究
收稿日期:2004-02-23
作者简介:杨连利(1968-),女 ,现为咸阳师范学院化学系讲师 ,陕西科技大学化学与工程学院硕士研究生。
李仲瑾 ,男 ,现为陕西科技大学博士生导师 ,研究方向为天然高分子改性。
杨连利 ,李仲瑾 ,苏秀霞 ,李小贝
(陕西科技大学化工学院 ,陕西 咸阳 712081)
摘要:用不同种类 、不同浓度的提取剂在不同的提取时间从元宝枫种壳中提取单宁 ,用络合法测定单宁含量 ,
通过比较得到最佳提取工艺条件为 60%丙酮抽提时间为 3 h。在最佳条件下抽提单宁并通过 IR图判断单宁
类型。
关键词:元宝枫;提取;单宁
中图分类号:TS529.2　　　文献标识码:A　　　文章编号:1004-8960(2004)05-0001-03
Study of Extracting Tannin from
Seeds Hull of Acer Truncatum
YANG Lian-li , LI Zhong-jin , SU Xiu-xia , LI Xiao-bei
(Dept.of Chemical Engineering , Shaanxi University o f Science and Technology , Xianyang 712000 , China)
Abstract::Through ex tracting tannin f rom the seeds of acer t runcatum , measuring the percent of
tannin w ith complexation methed and select ing the optical process by orthogonal design , the best
ex tracting craf t is obtained as follow s:60% acetone , ex traction time 3 h , ex traction temperature
80 ℃.And at the same time , the type of tannin is Identified by IR band.
Keywords:acer t runcatum;ext raction;tannin
　　元宝枫因其翅果形状酷似中国古代的“金锭”
而得名。主要分布于北方 ,以河北 、山西 、山东 、河
南 、陕西 、辽宁等省居多。元宝枫种皮中提取的单
宁其药用价值十分明显 ,具有镇静 、催眠 、镇痛 、抗
凝和止泻作用[ 1] 。近年来 ,随着环保压力增强 ,
广泛应用在皮革工业中的铬鞣剂因其污染严重而
逐渐被植物鞣剂即单宁这一绿色资源所代替 。单
宁有水解类和缩合类 ,水解类单宁质量不高 ,不能
满足制革等工业的要求[ 2] 。黑荆树中提取的单
宁属于缩合类 ,目前广泛应用于鞣革中 。但黑荆
树在我国分布少 ,轮伐期长 ,因此其单宁主要依靠
进口 ,价格非常昂贵 。作者通过实验及波谱分析
已经证明元宝枫种壳中单宁为优质缩合型 ,而且
通过对不同种类 、不同浓度提取剂在不同提取时
间提取单宁的研究得到元宝枫种壳中单宁提取最
佳工艺条件 , 并通过络合滴定法测出单宁含
量[ 3-8] 。
1　实验部分
1.1 主要化学试剂及主要仪器
丙酮 西安化学试剂厂
无水乙醇 西安化学试剂厂
—1—
　第 21卷　　　　　　　　　　　　　皮　革　化　工　　　　　　　　　　　　　第 5期　
元宝枫种壳 取自西北农业大学
外观为棕色片状物
红外光谱仪 VECTOR-22型
德国布鲁克公司
索氏提取器
1.2　实验
1.2.1　单宁含量分析方法
测定单宁含量的传统方法是皮粉法 ,但测定
费时且误差较大 。笔者尝试用测定快速 、误差较
小的络合法 ,即利用 Zn2+只与单宁反应的特性 ,
用Zn2+沉淀分析溶液中的单宁 ,剩余 Zn2+以铬
黑 T 作指示剂 ,用 EDTA·2Na溶液滴定。
R
O O
OH
OH
OH
+Zn2+
R
O O
OH
O
Zn+
O
+2H+
1.2.2　单宁提取工艺
1.2.2.1　供试液的制备
取粉碎的元宝枫种壳 ,准确称取 25.0 000 g ,
包裹于滤纸内 ,放入索氏提取器中 ,用不同种类 、
不同浓度的提取剂提取不同的时间 ,提取液冷却
至室温 ,移入 1 000 ml容量瓶中 ,用去离子水稀
释至刻度线。
1.2.2.2　络合法测定单宁含量
量取 100 ml 分析液于 500 ml烧杯中 ,加水
约至 300 m l ,置(35±2)℃水浴中预热。精确量
取 20.00 ml 1 mol/L 醋酸锌溶液于 500 ml容量
瓶中 ,加 10 ml氨水 ,摇匀使白色沉淀溶解 ,缓慢
移入上述溶液 ,边移边搅拌 ,反应 30 min间歇搅
拌数次 ,待反应完毕 , 定容。取一定体积反应溶
液于离心机上以 4 000 r/min 离心 10 min。取
20.00 ml上清液 ,加 300 ml水 、25 ml氯化铵-氨
水缓冲液(pH=10)和 1 ml铬黑 T ,以0.05 mol/L
EDTA滴定至溶液由酒红色变成暗蓝色 ,并用空
白校正。
单宁含量按下式计算:
单宁含量(%)=[(20 ×CZ n -25×CEDTA ×
V)×0.1446] ×10×100/G(100-X)
式中:0.1446———实验常数
CZn ———醋酸锌标准溶液浓度(mol/L)
CEDTA———EDTA.2Na 标准溶液浓度
(mol/L)
V ———校正后的 EDTA·2Na 标准溶液
滴定消耗量(ml)
G ———元宝枫种壳样品质量(g)
X———元宝枫种壳样品水分含量(%)
1.2.3　正交实验
通过初步实验 ,确定了对提取率有较大影响
的3个因素:溶剂(A);浸提温度(B);浸提时间
(C)。溶剂为 6水平 ,其它各为 3水平 ,按正交设
计法寻找最佳工艺条件 ,选用混合正交表 L18(6
×36)。结果表明 ,在上述诸因素中 ,影响提取效
果的主次顺序是:溶剂>浸提温度>浸提时间
1.2.4　单宁的类型判定
单宁 IR波谱图如下:
图 1　单宁 IR图
2　结果与分析
2.1　提取条件的选择
2.1.1　溶剂的选择
表 1为不同溶剂的比较 ,可看出:
用水提取 ,水的成本低 、安全且无污染 ,但测
得单宁含量较低 。用碱液提取 ,测得单宁含量也
不高 ,且过程进行得很不稳定 ,不断地暴沸 ,而且
后续得到单宁提取物很麻烦。
用 60%甲醇提取 ,测得单宁含量较低 ,且使—2—
　Vol.21　　　　　　　　　　LEATHER CHEMICALS　　　　　　　　　　　No.5　
用的甲醇是有毒试剂 ,不适宜于元宝枫种壳单宁
的提取。
用 60%乙醇提取 ,测得单宁含量较高 ,后续
的回收溶剂 、干燥等操作也比较容易 。易实现工
业化操作 。
用 60%丙酮提取 ,测得单宁含量均高于前
者 ,且后续的回收溶剂 、干燥等操作也比较容易 ,
易实现工业化操作。
所以溶剂初选为丙酮 、乙醇。进一步的最佳
条件通过正交实验的结果来判断。
表 1　不同提取剂的比较
溶剂 水 60%甲醇
60%
乙醇
10%
碳酸钠
60%
丙酮
单宁含量
(%) 30.2 58.2 61.1 52.1 68.6
2.1.2　浓度的选择
从图 2中看出 60%丙酮为最佳提取剂。单
宁是分子量比较大的水溶性酚类化合物 ,具有很
强的极性。丙酮水溶液对单宁的溶解能力很强 ,
能够打开单宁 —蛋白质的连接键 ,因而使单宁的
提取率提高。
2.1.3　抽提温度的选择
图 2　提取剂浓度与单宁含量关系
图 3　浸提温度与单宁含量关系
由图 3可知 ,随抽提温度的升高单宁含量变
大 ,这是因为温度升高 ,溶剂有利于渗透到原料内
打开单宁 —蛋白质的连接键 ,提高提取率 ,但温度
为100 ℃时 ,单宁含量提高不大且易暴沸 ,故选择
浸提温度 80 ℃。
2.1.4　抽提时间的选择
图 4　浸提时间与单宁含量关系
由图 4 可知 ,浸提随时间增加 ,单宁含量增
加 ,但增加辐度减慢。从工业生产上考虑可选 3
h。
2.2　单宁类型判定
缩合类单宁以黄烷结构为主干 ,而水解类又
分为缩酚酸酯型和鞣质酸两种 。其结构如下:
R
O O
OH
OH
OH
　R为 H 或 OH 羟基黄烷
HOOC
OH
OH
O
C
O
OH
OH
OH
缩酚酸
HO
HO O C
O
OH
OHC O
O
鞣质酸
从 IR谱图上分析
3 420 cm-1:νOH(缔合)
(下转第 17页)
—3—
　第 21卷　　　　　　　　　　　　　皮　革　化　工　　　　　　　　　　　　　第 5期　
379.
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819.
(上接第 3页)
1 380 cm-1:ms 酚羟基的面内弯曲振动
1 285 cm
-1
s与 1 050 cm-1m s:芳香醚的Ar
-O-C伸缩振动
1 110 cm-1ms :仲羟基的 C-O伸缩振动
1 900 ～ 1 650 cm-1无峰 ,无 C=O
从 IR波谱上判定该单宁属于缩合类 。
3　结论
通过实验得到元宝枫种壳中单宁提取的最佳
工艺条件为:提取液为 60%丙酮 ,抽提时间为 3
h ,抽提温度为 800 C 。最佳条件下测得单宁含量
为 68.6%。单宁种类为优质的缩合类 。
随着我国皮革工业的兴旺发达 ,对优质凝缩
类单宁的需求日益增多 ,元宝枫必有广阔的市场。
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