全 文 ：云南大学学报 (自然科学版), 2003 , 25 (1):53～ 56 CN 53-1045/N　ISSN 0258-7971
Journal of Yunnan University
微波萃取印楝叶中的印楝素研究
宗乾收1 , 林　军1 , 严胜骄1 , 武永昆2 , 苏鹏娟2
(1.云南大学 应用化学系 ,云南 昆明　650091;2.云南中科生物产业有限公司 ,云南 昆明　650106)
摘要:应用经改造的家用微波炉为主要设备 , 对微波萃取印楝干叶中印楝素作了 L9(34)正交实验.考察了
4 个因素:微波辐射时间 、微波功率 、溶剂用量 、洗涤滤饼的溶剂量对提取率 、溶剂回收率 、印楝素总质量分数 3
个指标的影响.实验结果表明:每 4.5 g 印楝干叶 , 微波萃取印楝素的最佳组合为辐射时间 80 s , 微波功率 365
W ,溶剂用量 100 mL , 洗涤滤饼的溶剂量 10 m L.
关键词:微波萃取;印楝素;高效液相色谱
中图分类号:Q949.96;O 652.62　　文献标识码:A　　文章编号:0258-7971(2003)01-0053-04
　　印楝素(azadirachtin)是从印楝(Azadirachtin
indica A.Juss)种仁中分离得到的柠檬素类
(limonoids)化合物 ,属四环三萜类化合物.自 But-
terw orth J H 等[ 1]于 1968 年分离得到印楝素并鉴
定其结构以后 ,印楝素提取和应用引起了广泛的关
注.研究表明:印楝素对昆虫具有强烈的拒食性和
阻碍生长发育作用[ 2 , 3] ,防治害虫范围广且不易产
生抗药性[ 4] .印楝素对高等动物无害 ,对昆虫的天
敌较安全 ,属于生物农药 ,在自然界易降解 ,不污染
环境 , 有利于生态平衡及可持续绿色农业的发
展[ 4 ～ 6] .实验证明在印楝的枝 、叶 、种仁 、种壳及树
皮中都有印楝素分布.早在公元前 4 世纪 ,古代印
度人就已使用燃烧的印楝叶来驱蚊 ,或将叶片放入
谷堆中或折叠衣物中驱虫[ 7] ,这种简单 、原始的防
治害虫方法沿袭至今 ,尚有少数国家的农民一直使
用.本文我们将利用微波萃取来研究印楝叶中印楝
素的含量 ,在选择的实验条件下找到萃取印楝干叶
中印楝素的最佳条件.
微波萃取是目前国内外正在研究开发的一种
新的萃取技术[ 8 , 9] .它以其快速 、试剂用量少及萃
取效率高等特点受到不同领域研究人员的重视 ,目
前主要集中在食品分析 、环境分析及药物分析等领
域.其基本原理是:微波直接与被分离物作用 ,微波
的激活作用导致样品基体内不同成分的反应差异 ,
使被萃取物与基体快速分离并达到较高产率.另外
所用溶剂的极性对萃取效率有很大的影响.本文报
道微波辐射下对印楝素的萃取研究结果.
1　实验部分
1.1　实验设备及原料
1.1.1　萃取设备　改造过的家用微波炉 1台.该
设备是松下 NN —S 570 MFS 型家用变频微波炉经
改造而成.微波功率可调 ,有时间设置.微波炉顶部
开一个小孔(Υ30 mm)以便安装冷凝回流管.为防
止微波泄露 ,在开孔处加装了截止波管(10 cm 长
不锈钢管).
1.1.2　定量分析仪器及操作条件　Agilent LC-
1100型高效液相色谱仪配 Lamba-Marx M odel紫
外及可见分光光度计检测器 ,选用柱型:hypersil
ODS(4.0 mm ×250 mm);流动相:V(水)∶V(乙
腈)=63∶37;流速 1.0mL/min;柱温:室温;检测波
长:218 nm ;进样体积:10μL;保留时间:7.8 min.
1.1.3　原料　石油醚(60 ～ 90℃,分析纯),甲醇
(分析纯),印楝干叶(元江产),印楝素标准品(由
Sigma公司购买).
1.2　实验方法　将印楝干叶捣碎 ,准确称量 4.5 g
放入 250 mL 圆底烧瓶中.第一步石油醚脱脂:在
此烧瓶中加入 40 mL 石油醚 ,放入微波炉中辐射
40 s ,拿出冷却至室温 ,倒出大部分溶剂 ,再加入 40
mL 石油醚 ,重新放入微波炉中辐射 40 s ,抽滤.第
收稿日期:2002-07-11
　基金项目:云南省技术创新人才基金资助项目(2001PY011).
　作者简介:宗乾收(1978-　),男 ,江苏人 ,硕士生,主要从事微波萃取 、有机合成方面的研究.
二步甲醇萃取:将第一步的滤渣转移到 250 mL 圆
底烧瓶中 ,加入 40 mL 甲醇 ,微波辐射 30 s后 ,拿
出冷却至室温并倒出大部分的甲醇 ,再加入 30 mL
甲醇 ,重新辐射 30 s ,重复以上步骤直至辐射时间
累积到30+30+20=80 s ,共用甲醇 40+30+30=
100 mL ,再用 10 mL 甲醇洗涤烧瓶中的残渣 ,将此
液体与前几步倒出的溶剂经过滤后 ,集中一锥形瓶
中 ,无水 Na2SO4 干燥 ,减压蒸馏回收溶剂 ,并称量
所得萃取物的质量.
2　实验结果和讨论
2.1　正交实验结果
表 1　微波萃取印楝素的正交实验表
Table.1 The cross-test of the microw ave ex traction of azadirachtin
实验号 辐射时间/ s
微波功率
/W
溶剂用量
/m L
洗涤滤饼溶
剂量/m L
提取率＊
/ %
溶剂回收率
/ %
印楝素
质量分数/ %
1 60 280 120 15 6.3867 78.60 0.0355
2 60 365 100 10 8.1307 77.42 0.0796
3 60 445 80 5 7.0359 75.20 0.0622
4 80 280 100 10 8.1056 75.45 0.0755
5 80 365 80 5 8.8079 82.10 0.0621
6 80 445 120 15 7.3038 76.20 0.0844
7 100 280 80 5 5.8580 69.40 0.0578
8 100 365 120 10 8.8815 70.10 0.0733
9 100 445 100 15 6.4033 76.80 0.0443
＊=(萃取产物的质量/印楝干叶的质量)×100%;正交实验的条件是通过大量实验来选择的.
　　本研究按 L9(34)的正交表安排实验.4个影响
因素是:辐射时间 、微波功率 、溶剂用量和洗涤滤饼
的溶剂用量.3个指标分别是提取率 、平均溶剂回收
率和印楝素的质量分数(见表 1).
2.2　讨论　为了让结果更直观 ,对正交结果进行
提取率 、溶剂回收率和印楝素质量分数的极差分
析 ,将计算所得各因素水平对应的平均提取率 、溶
剂回收率和印楝素质量分数与各因素水平对应作
图 ,得如下的指标 —因素图(见图 1 、图 2 、图 3).
图 1　微波萃取印楝素提取率-因素图
Fig.1 The average yield o f the microwave extraction of azadirachtin-effects
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图 2　微波萃取印楝素平均溶剂回收率-因素图
Fig.2 The average solvent recovery of the microw ave ex traction of azadirachtin-effects
图 3　印楝素质量分数-因素图
F ig.3 The average contents of azadirachtin-effects
　　从图 1可以看出印楝素提取率的最佳组合是:
辐射时间 80 s ,微波功率 365 W ,溶剂用量 100mL ,
洗涤滤饼的溶剂用量 10 mL.
从图 2可以看出印楝素提取率的最佳组合是:
辐射时间 80 s ,微波功率 365 W ,溶剂用量 100mL ,
洗涤滤饼的溶剂用量 15 mL.
从图 3可以看出印楝素提取率的最佳组合是:
辐射时间 80 s ,微波功率 365 W ,溶剂用量 100mL ,
洗涤滤饼的溶剂用量 10 mL.
综合考虑辐射时间 、微波功率 、溶剂用量 、洗涤
滤饼的溶剂用量对提取率 、溶剂回收率和印楝素质
量分数的影响 ,三者的最佳组合基本上一致.且影
响因素最大的是微波功率 ,其次是辐射时间 、溶剂
用量和洗涤滤饼的溶剂用量.根据数理统计正交试
验综合评价 ,最终的优化条件为:每 4.5 g 印楝干
叶 ,辐射时间 80 s ,微波功率 365 W ,溶剂用量 100
mL ,洗涤滤饼的溶剂用量 10mL.
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Study on the microw ave assisted ex traction of azadirachtin from neem dry leaf
ZONG Qian-shou1 , LIN Jun1 , YAN Sheng-jiao1 , WU Yong-kun2 , SU Peng-juan2
(1.Department of Applied Chemistry , Yunnan University , Kunming 650091 , China;
2.Zhongke Biological I ndustry Ltd.Co , Kunming 650091 , China)
Abstract:Microwave assisted ex t raction of azadi rachtin is studied in this paper , using a reconst ructed
home microw ave oven.The effects of radiation time , microwave pow er , the volume of solvent fo r ex traction
and the volume of solvent for w ashing cake on ectraction yield , solvent recovery and content of azadirachtin are
discussed in o rthogonal experiments.Data illustrates that radiation time 80 s ,microw ave power 365 W , volume
of solvent for ext raction 100 mL and volume of solvent for w ashing cake 10 mL give the optimum result.
Key words:microw ave assistend ext ract ion;azadirachtin;HPLC
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