全 文 ：安 徽 化 工
ANHUICHEMICALINDUSTRY
第33卷,第3期
2007年6月
Vol.33,No.3
June2007
无患子又名木患子、肥皂树、洗手果等,主要产于东
南亚各国、我国长江流域,安徽省也有丰富的资源,民间
常用于洗涤之用[1]。已有研究表明无患子假种皮中含有
大量皂苷成分,可作为天然表面活性物质用于天然洗发
香波及各种洁肤护肤化妆品中[2];无患子皂苷还具有降
血压、抗真菌、杀虫等多种生物活性,如Tamura[3]等发现
从无患子果皮中提取的皂苷混合物SP-mix有明显的抗
菌活性;Ojha[4]等研究表明,相对于人工合成的非离子性
清洁剂如 N-9,无患子皂苷对乳酸杆菌的毒性低,可用
于女性卫生用品。
虽然无患子有多种功效,但关于无患子皂苷的提取
分离报道较少。饶厚增等[5]采用乙醇回流提取—正丁醇
萃取分离工艺得到了无患子皂苷及皂苷元晶体,但所需
溶剂用量大,工艺复杂,产品纯度不高。大孔树脂吸附分
离法已广泛用于皂苷类的分离,如人参总皂苷[6]、大豆皂
苷[7]等。本文采用水提—大孔树脂吸附分离法得到了无
患子总皂苷粉末产品,该工艺简单,溶剂易得,分离效果
好,产品纯度高,为开发利用具有特殊生物活性的天然
无患子提供了依据。
1实验部分
1.1仪器及试剂
GFN-14型电动微型粉碎机(四川自贡市渐飞机械
厂);SHB-95型水环真空泵(河南巩义市杜甫仪器厂);
DGF30/7-1型电热鼓风干燥箱(南京实验仪器厂);UV-
250紫外可见光分光光度仪(日本岛津)。无患子产于安
徽省肥东县,HZ-101型大孔树脂(华东理工大学提供),
其余试剂均为分析纯。
1.2无患子皂苷的提取分离
将无患子果洗净、晾干、剥壳、粉碎,用水溶液提取,
水提液静置除沉淀后过大孔树脂柱,先用蒸馏水洗去糖
类杂质(流出液无molish反应),再以乙醇水溶液洗脱树
脂柱,收集乙醇洗脱液,减压蒸馏除乙醇后,烘干得浅灰
色粉末,即为产品。
1.3无患子皂苷产率计算
无患子皂苷产率/%=
纯皂苷产量
无患子果皮质量
×100
其中:纯皂苷产量=m1c1+m2c2;
m1、m2、c1、c2——从两种乙醇洗脱液中所得无患子
粉末产品的质量(g)和纯度(%)。
无患子皂苷的纯度测定采用紫外—可见分光光度
法[8]。
2结果与讨论
2.1影响无患子皂苷水提取因素的确定
中药的浸取是溶剂进入药材,将有效成分从固相转
移到液相的过程。一般认为,有效成分在药材中的扩散
是决定浸出速率的主要步骤。因此,影响浸出的因素主
要有溶剂的种类和用量、温度、固体药材粒度与液体的
流动状态、提取时间与提取次数等。
无患子皂苷为中等极性物质,根据相似相容原理,
可采用水和乙醇作为溶剂。醇提时需进行溶剂的回收,
工艺复杂,能耗高,故本研究以水为溶剂。由单因数实验
结果可知,提取三次时,滤渣几乎无起泡性,经氯仿—浓
硫酸检测为阴性,说明无患子皂苷已提取完全,即提取
三次足够。药材粒度越小,比表面积越大,浸取速度越
快。实验分别进行了以无患子果皮不粉碎直接提取和将
果皮粉碎后再提取的对比实验,结果见表 1,表明粉碎
后所得产物的纯度和产率均比未粉碎的要好。但粒度过
小会使杂质浸出量增加,分离提纯困难,粒度为 20～80
目时较佳。最后确定水提正交实验的因数为提取温度、
提取时间和固液比,设计相应的水平见表2。
天然无患子皂苷的提取分离
魏凤玉,余锦城,解 辉
(合肥工业大学化工学院,安徽 合肥 230009)
摘要:采用水提—大孔树脂吸附分离工艺从天然无患子果皮中提取分离无患子皂苷。正交实验结果表明,当水与原料的质量比为5∶1,在
55℃下提取3次时,无患子皂苷的产率达到11.36%,产品纯度达 85.0%以上。该工艺简单可行,为无患子皂苷的工业化生产和新药开发
提供了依据。
关键词:无患子皂苷;水提;正交实验;大孔树脂
中图分类号:TQ047 文献标识码:A 文章编号:1008-553X(2007)03-0015-03
收稿日期:2007-03-28
基金项目:合肥工业大学研究生创新基金项目(XS0631)
作者简介:魏凤玉(1963-),女,江苏靖江人,硕士,副教授,研究方向:化工传质与分离,0551-2901458,weifyliuj@yahoo.com.cn。
·科研与开发·
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总第147期2007年第3期(第33卷) 安 徽 化 工
2.2正交实验
根据表 2的因素水平,安排 L9(34)正交实验,所得
产物的纯度及产量见表3。从表3可见,无患子皂苷主
要分布在产品 1中,但其纯度低于产品2。以无患子的
产率作为考察指标,由极差分析知各因数对提取分离效
果影响的主次关系为:提取温度>提取时间>投料比,即
水提温度和提取时间对无患子的分离影响显著。这是因
为中药有效成分提取时,提取温度升高,溶剂的粘度降
低,有利于组分的扩散;但随着温度的升高,糖类、蛋白
质、果胶等杂质会同时被提出,这将增加后处理分离的
难度,同时提取温度过高,无患子皂苷将会水解变性,生
成副产物,所以提取操作温度对分离效果的影响较大。
提取时间增加,有利于组分从固相扩散到液相,当接触
时间到一定值后萃取达到平衡,再增加接触时间,无患
子水提液中的生物碱、氨基酸、蛋白质、粘液质、鞣质、糖
等杂质溶解量加大,反而不利于分离。溶剂的用量越大,
有效成分从固相传递到液相的推动力越大,传质速率愈
快;当溶剂用量达到物料充分浸润时,再增加溶剂用量
对分离效果影响不大,故固液比对分离效果的影响相对
较小。正交实验得无患子皂苷提取的最佳方案为
A1B1C2,即提取温度为 55℃,固液质量比为 1∶5,提取时
间为3h-2h-2h。根据该最佳条件所得无患子皂苷产率
为11.36%,无患子的纯度达85.0%。
表1原料粒度对分离效果的影响
原料 产物纯度/% 水提液的固含量g/mL
未粉碎
粉碎
27.1
33.1
10.5
11.8
表2水提正交因素水平表
因素水平 提取温度/℃ 固液质量比 提取时间/h
1
2
3
55
65
75
1∶5
1∶6
1∶8
3-2.5-2
3-2-2
3-2-1
表3正交实验结果
实验号 温度 固液比 时间
产品1 产品2 纯无患子
产量/g
产率/%
m1/g C1/% m2/g C2/%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
均值1
均值2
均值3
极差
1
1
1
2
2
2
3
3
3
9.74
9.07
7.47
2.27
1
2
3
1
2
3
1
2
3
8.96
8.78
8.55
0.40
1
2
3
2
3
1
3
1
2
8.94
9.09
8.26
0.83
5.6504
5.1693
4.8729
5.4592
5.0433
4.7773
4.4066
4.4616
4.9964
62.0
61.4
62.4
58.6
58.2
61.2
52.4
54.0
49.6
0.7566
0.8345
0.8359
0.9497
0.681
0.6345
0.485
0.9997
0.7922
79.2
81.0
83.2
80.6
81.8
79.4
76.6
78.2
77.6
4.1025
3.8499
3.7362
3.9645
3.4923
3.4275
2.6806
3.1910
3.0930
10.26
9.62
9.34
9.91
8.73
8.57
6.70
7.98
7.73
注:每批实验原料的投料量为40g。
由本工艺所得无患子皂苷的收率和产品纯度高于
文献报道的醇提—萃取分离工艺,且工艺简单,具有较
好的工业化应用前景。采用该工艺提取的天然无患子皂
苷用于动物降血压实验结果表明,降压效果明显,有关
研究正在进行中。
3结论
采用水提—大孔树脂吸附分离工艺从天然无患子
果皮中提取分离无患子皂苷具有工艺简单,产品纯度高
等优点,该工艺为无患子皂苷的工业化生产和新药开发
提供了依据。正交实验得到最优水提工艺条件为:水提
温度 55℃,固液质量比 1∶5,提取 3次(时间分别是 3h、
2h、2h),在此条件下,无患子皂苷的得率达到 11.36%,
纯度达85.0%。
参 考 文 献
[1]中国植物志编辑委员会.中国植物志四十七卷(第一分册)[M].
北京:科学出版社,1998.
[2]孙洁如,陈孔常,周鸣方,等.无患子表面活性物及其复配体系
的性质研究[J].日用化学工业,2002,32(4):16-18.
[3]TamuraY.无患子果皮中皂苷的抗皮真菌活性[J].国外医学中
医中药分册,2004,24(5):300-301.
[4]P.Ojha,J.P.Maikhuri,G.Gupta.Efectofspermicideson
Lactobacilusacidophilusinvitro-nonoxynol-9vs.Sapindus
saponins[J].Contraception,2003,68:135-138.
[5]饶厚曾,郭隆华.无患子皂苷提取工艺研究 [J].江西科学,
2002,20(1):55-59.
[6]蔡雄,刘中秋,王培训,等.大孔吸附树脂富集纯化人参总皂苷
工艺[J].中成药,2001,23(9):651-655.
[7]田晶,卢明春,苏志国,等.AB-8树脂法提取大豆皂苷的研究
[J].食品与发酵工业,2000,26(1):16-18.
[8]王晓颖,刘大有,夏忠庭,等.三帖皂苷定性定量分析研究进展
[J].中草药,2002,33(9):861-863.□
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安 徽 化 工
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ExtractionandSeparationofNaturalSapindusSaponin
WEIFeng-yu,YUJin-cheng,XIEHui
(SchoolofChemicalEngineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China)
Abstract:Theprocessofwater-extractionandmacroporousresinadsorptionwasadoptedtoseparateandpurify
supindus-saponin.Theresultoforthogonalexperimentsindicatedthatundertheconditionof55℃,themassratioofwater
tofeed5:1,extraction3times,theyieldrateandthecontentofsaponin-supinduswas11.36%and85.0%respectively.
Thisprocessisverysimpleandpractical,whichprovidedabaseforindustrialproductionofsapindus-saponinand
exploitationnewmedicine.
Keywords:Sapindussaponin;water-extraction;orthogonalexperiment;macroporousresin
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
1前言
三醋酸甘油酯是许多精细化工产品的中间体,大量
用于溶剂、润湿剂、清洗消毒剂、印染助剂、定香剂、食品
添加剂、汽油及胶粘剂的添加剂。三醋酸甘油酯的传统
生产工艺是用浓硫酸作催化剂,冰醋酸和丙三醇反应合
成。硫酸作催化剂催化活性高,且价格低廉,缺陷是设备
腐蚀严重,产生大量的废酸废渣,后处理繁杂等。近年
来,人们一直在寻求更优良的低污染催化剂来代替硫酸
[1~4]。实验结果表明,把固体超强酸应用于酯化反应,可以
克服传统催化剂浓硫酸的许多弊端,具有和反应物容易
分离,不腐蚀设备,废液排放少等特点。
2实验部分
2.1仪器与试剂
丙三醇、冰醋酸、氧氯化锆、四氯化钛等均为市售分
析纯试剂,固体超强酸自制。DRT-SX型表显恒温加热
套(郑州科工贸易公司);WAY-ZW型阿贝折射仪(新天
精密光学仪器公司);SpectrumOne傅立叶红外分光光
度计(PerkinElmer公司)。
2.2固体超强酸的制备
将计量的氧氯化锆、四氯化钛以一定的比例溶于水
中,以氨水为沉淀剂,在搅拌下进行反应,控制 pH值为
9～10。反应完成后,陈化,然后抽滤并洗涤至无Cl-检出。
干燥12h,转入一定浓度的硫酸溶液中浸渍,抽干,焙
烧,即得到固体超强酸。
2.3三醋酸甘油酯的合成
在装有分水器、温度计和回流冷凝管的三口烧瓶
中,加入一定量的冰醋酸、丙三醇、带水剂和催化剂,加
热回流分水,至几乎无水分出为止。用饱和Na2CO3洗涤
至中性,再用饱和食盐水洗。然后先在常压下蒸馏出带水
剂,再在减压下蒸馏,收集沸点178～180℃/0.933~1.2kPa
固体超强酸催化合成三醋酸甘油酯的研究
姚晓俊
(马鞍山市第二污水处理厂,安徽 马鞍山 243000)
摘要:以固体超强酸为催化剂,对冰醋酸和甘油的酯化反应进行了研究。考察了催化剂用量、醇酸比、反应时间等对酯化反应的影响并确
定了酯化反应的最佳条件。
关键词:固体超强酸;三醋酸甘油酯
中图分类号:O621.3+6 文献标识码:A 文章编号:1008-553X(2007)03-0017-02
收稿日期:2007-03-12
作者简介:姚晓俊(1964-),女,工程师,1988年毕业于安徽工业大学化学工程系工业分析专业,主要从事应用化学研究工作,13329189809,
yxj2619288@sina.com。
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