全 文 ：第 ! 卷第 # 期
$%&% 年 月
生"物"加"工"过"程
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收稿日期&$%%. 8&% 8&,
基金项目&安徽省高等学校省级自然科学研究项目$cW$%%.Y%!-%
作者简介&黄仁术$&.-)#%"女"新疆阿克苏人"硕士"讲师"研究方向&生物资源开发"XN<=;G&=44FDe&$)7C><
胆红素提取工艺中的皂化水解条件
黄仁术"倪菊芳
$皖西学院 化学与生命科学系"六安 $#-%&$%
摘"要&为提高胆红素生产效益"采取正交实验法"优化皂化水解 9L(温度和时间 结果表明&在 9L&$f%(&% l(
$% <;?时"胆红素粗制品收率平均为%f!)) - J0T"但纯度仅为 $,f%&k"折合纯品收率为 %f$%! & J0T 胆红素的纯
度在 9L&&f%(&%% l(&% g#% <;?时"平均纯度为 )-f.&k"但粗制品收率仅为%f,%$ $ J0T"折合纯品收率为 %f$-# &
J0T 胆红素的折合纯品收率"在 9L&% g&$(&%% l($% <;?时"平均可达%f#)) ! J0T"粗制品收率为%f)! . J0T(
纯度 ),f&$k"此时胆红素的生产效益比传统方法提高了 ,#f.k
关键词&胆红素)水解)提取工艺
中图分类号&Z$!,f$""""文献标志码&(""""文章编号&&)-$ 8#)-!$$%&%%%# 8%%&! 8%
851.:-BJ426B1.127M.6.43M././0LG45:G.2/942:011
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N0B O24J1&2;G;FH2;?) 4O@F>GOD;D) BI:F=C:;>? 9F>CBDD
""胆红素$2;G;FH2;?"YZ%是从动物的胆汁中提取
的胆色素"是人工牛黄的主要合成原料"在医学领
域有着广泛的用途"其生产方法也是实验室研究的
热点,&- 目前"报道最多和应用最广的胆红素生产
方法有钙盐法(树脂法和快速法 其中"钙盐法,$ 8#-
和树脂法,,-工艺条件的优化筛选研究较为深入)而
在工业化生产中最具发展前途(具有生产工艺简
单(生产周期短(试剂消耗少等优点的是快速
法, 8)- "在这方面"目前开展了超声波辅助提取工
艺,-- (超临界*+
$
和乙酸乙酯提取工艺,!-的研究"
但对于快速法本身工艺条件的优化筛选"尤其在关
键控制点皂化水解条件上的研究却较为少见 孟
兆新等,.-虽报道了皂化水解的最佳 9L为 &%f g
&$f"但未将皂化酸度与皂化温度及时间关联"同时
对区域内的 9L未进行显著性检验 鉴于此"本实
验通过正交设计"通过对胆红素收率和纯度的分
析"优化皂化水解 9L(温度与水解时间"以切实提高
胆红素的生产效益
E?材料与方法
E=E?原料与试剂
""新鲜猪胆"/=+L(L*G(焦没食子酸(氯仿(二氯
甲烷(石油醚(醋酸等试剂均为市售分析纯
E=C?仪器设备
""\(&%%,/型电子天平"上海精密科学仪器有限
公司) -$# 型分光光度计"上海光谱仪器有限公司)
LL , 型水浴锅"江苏金坛市荣华仪器制造有限公
司) TZL $% P型干燥箱"广东省医疗器械厂
E=@?实验方法
&7#7&"实验设计
影响胆红素提取的皂化水解因素包括 9L(温度
及时间"考虑传统方法为 9L&&(&%% l( g&% <;?"
本实验将其就近变动 $ 个梯度"以探求胆红素提取
的最佳水平 具体设计参考正交表T
.
$#
#
% $表 &%
表 E?正交实验因素水平
F5M60E?Q5:G2415/J60R0612724G-2;2/56G01G
水平 (
9L
Y
水解温度0l
*
水解时间0<;?
& &% . &%
$ && &%% $%
# &$ &% #%
&7#7$"实验操作
取新鲜猪胆汁用石油醚和双层纱布混合脱脂"
每份取胆汁& 根据正交实验皂化处理"皂化后依次进行酸化(萃
取(蒸馏(洗涤(干燥"最后在,% ?<波长处进行吸
光度$M%测定
吸光度测定时"从滤纸上取%f# 小烧杯中"用少量氯仿溶解后倒入$ 氯仿洗涤烧杯后再装入容量瓶"加氯仿至刻度)取
容量瓶中少量溶液装入分光光度计比色皿"用氯仿
作为参比溶液"于,% ?<波长处测定吸光度M
结合摩尔浓度计算公式 0iN$0$OC%和 T=2BF:NYBBF定律 Mi
"
0*"得到纯度计算公式 $i
$OC0
&
N*% jM 其中$为试样纯度"k)O为胆红素
相对分子质量"!,f))C为试样稀释体积"$ j
&%
8#
T)
"
为百分浓度吸收系数")$ T0$J!C<%)N
为试样质量"%f# j&% 8# J)*为吸收池光程长"& C<)
将上述数据代入纯度计算公式后得&$i!)f).& -M
&7#7#"评价依据
包括胆红素的收率
"
%
"J0T)纯度 D"k)折合纯
品收率
"
&
"J0T 其中
"
&
i
"
%
jD
C?结果与讨论
各处理组所得胆红素收率(纯度和折合纯品收
率如表 $ 所示
表 C?正交实验方案及其数据分析
F5M60C?F-01:-0H05/J4065G.R07.;34012724G-2;2/56G01G
实验
处理
重复
#
重复
$
重复
%
"
%
0
$ J!T
8&
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"
&
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.&"第 # 期 黄仁术等&胆红素提取工艺中的皂化水解条件
C=E?皂化水解条件对粗制品收率的影响
皂化水解条件对粗制品收率的影响如表 #所示
表 @?胆红素粗制品收率方差分析
F5M60@?<54.5/:05/56B1.127G-045O
942J3:GB.06J27M.6.43M./
变异来源 平方和 自由度 均方 J
重复 %f%%& - $
* %f$-& $ %f&# !
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总变异 %f)$# - $)
"注&
"
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的均方大于
"
$
的均方"故只能以
$
作为检验其他效应的误
差 J
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!!
表示差异极显
著$?p%f%&%
""由表 # 可知"皂化水解 9L(温度和时间对胆红
素的粗制品收率影响差异极显著$?p%f%&%"其影
响显著性顺序从大到小依次为时间(9L(温度
胆红素收率的因素水平与指标关系如图 & 所示
由图 & 可知"9L因素以 (
#
的平均粗制品收率为最
高"温度因素中以Y
#
的平均粗制品收率为最高"时间
因素中以*
$
的平均粗制品收率为最高"将 # 个因素
的最优水平结合在一起"就得到了平均粗制品收率为
最高的处理组合 (
#
Y
#
*
$
"即水解 9L&$f%(温度
&% l(时间 $% <;?"此时胆红素的平均粗制品收率
达%f!)) - J0T"但纯度仅为 $,f%&k"折合纯品收率
为%f$%! & J0T 当然"由于实验设计的因素水平限
制"是否还存在进一步提高 9L和时间"收率会增加
的现象"需要进一步探讨
图 E?胆红素收率的因素水平与指标关系
Q.;=E?V065G.2/1-.9J.5;45HM0GO00/75:G2415/J
./J0L1724G-075O942J3:GB.06J27M.6.43M./
C=C?皂化水解条件对纯度的影响
皂化水解条件对纯度的影响如表 , 所示
表 T?胆红素纯度方差分析
F5M60T?<54.5/:05/56B1.127G-0934.GB 27M.6.43M./
变异来源 平方和 自由度 均方 J
重复 $f-$- . $
Y # .-.f%, % $ & .!.f-$ %
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$
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总变异 ) #)!f&&& . $)
"注&
!!
表示差异极显著$?p%f%&%"/表示差异不显著$?q
%f%%
""由表 , 可知"皂化水解 9L(温度对胆红素的纯
度影响差异极显著$?p%f%&%"其影响显著性顺序
依次为温度(9L"而水解时间对纯度的影响差异不
显著$?q%f%%
胆红素纯度的因素水平与指标关系如图 $ 所
示 由图 $ 可知"9L因素以(
$
的平均纯度为最高"
温度因素中以Y
$
的平均纯度为最高"考虑时间因素
*不显著"其最优水平组合应该是(
$
Y
$
*"即水解 9L
&&f%(温度 &%% l(时间 &% g#% <;?"此时胆红素的
平均 纯 度 最 高" 达 到 )-f.&k" 但 收 率 仅 为
%f,%$ $ J0T"折合纯品收率为%f$-# & J0T
图 C?胆红素纯度的因素水平与指标关系
Q.;=C?V065G.2/1-.9J.5;45HM0GO00/75:G241
5/J./J0L1724G-0934.GB 27M.6.43M./
C=@?皂化水解条件对折合纯品收率的影响
皂化水解条件对折合纯品收率的影响如表
所示
%$ 生"物"加"工"过"程"" 第 ! 卷"
表 U?胆红素折合纯品收率方差分析
F5M60U?<54.5/:05/56B1.127G-09340942J3:G
B.06J27M.6.43M./
变异来源 平方和 自由度 均方 J
重复 %f%%& & $
Y %f%!% # $ %f%,% $
$!f-&
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( %f%%# $ %f%%& !
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$
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总变异 %f& # $)
"注&
!!
表示差异极显著$?p%f%&%"/表示差异不显著$?q
%f%%
""由表 可知"影响显著性从大到小顺序为温度(
时间(9L"其中皂化水解温度(时间对胆红素的折合
纯品收率影响差异极显著$?p%f%&%"而水解 9L对
折合纯品收率的影响差异不显著$?q%f%%
胆红素折合纯品收率的因素水平与指标关系
如图 # 所示 由图 # 可知"温度因素中以 Y
$
的折合
纯品收率为最高"温度也不宜过高或过低"过高胆
红素易氧化"过低则使得提取时间增长"但这 $ 个相
反因素造成的影响是同一的"即均会引起氧化损
失 此外"经实验证实"温度过高还会使含有多种
成分的复杂体系形成胶体和胶团"除了难以分离
外"也会带走部分含胆红素的水解液,&- 时间因素
中以*
$
的折合纯品收率为最高"考虑 9L因素 (差
异不显著"其最优水平组合应该是 (Y
$
*
$
"即水解
9L&% g&$(温度 &%% l(时间 $% <;?"此时胆红素的
平均收率%f)! . J0T(纯度 ),f&$k(折合纯品收率
达%f#)) ! J0T
此外"从图 # 还可看出"胆红素折合纯品收率在
水解 9L&% g&$的微弱区间内差异虽不显著"但总体
上还可看出&9L过高或过低"都不利于胆红素的提
取 因为 9L过高"胆红素极易被氧化为胆绿素而降
低了提取物的纯度)相反若 9L过低"胆汁水解不完
全"有一部分胆红素仍以葡萄糖醛酸胆红素酯的形式
存在"这部分胆红素在酸化过程中不能以游离的胆红
素的形式被氯仿萃取"从而降低了胆红素的收率,-
C=T?胆红素皂化水解条件选用分析
本文提取的胆红素为粗品"在生产上可采用
.k乙醇洗涤(结晶(干燥得到 !k以上的精品"同
时乙醇还可以回收循环使用"生产上并不增加成本
图 @?胆红素折合纯品收率的因素水平与指标关系
Q.;=@?F-04065G.2/1-.9J.5;45HM0GO00/75:G241_60R061
5/J./J0L01724G-09340942J3:GB.06J27M.6.43M./
投入 可见"胆红素生产可选用折合纯品收率最高
时的皂化水解条件"即(Y
$
*
$

在上述正交设计实验组合中"传统方法(
$
Y
$
*
&
在所安排的 . 个组合中没有出现"但由于 9L因素(
对折合纯品收率的影响差异不显著"(
$
Y
$
*
&
的折合
纯品收率接近于(
#
Y
$
*
&
"即%f$, . J0T 经方差分
析"实验选择组 (Y
$
*
$
的折合纯品收率比传统方法
组(Y
$
*
&
高出了 ,#f.k$?p%f%&%
@?结?论
&%皂化水解 9L(温度和时间对胆红素粗制品
的收率影响差异极显著"其影响显著性从大到小顺
序为时间(9L(温度)在水解 9L&$f%(温度 &% l(
$% <;?时"胆红素的平均收率达%f!)) - J0T"但纯度
仅为 $,f%&k"折合纯品收率为 %f$%! & J0T
$%皂化水解 9L(温度对胆红素的纯度影响差
异极显著"其影响显著性从大到小顺序为温度(9L"
而水解时间对纯度的影响差异不显著)在水解 9L
&&f%(温度 &%% l(&% g#% <;?时"胆红素的平均纯
度达 )-f.&k"但收率仅为%f,%$ $ J0T"折合纯品收
率为 %f$-# &J0T
#%皂化水解温度(时间对胆红素的折合纯品收
率影响差异极显著"其影响显著性从大到小顺序为
温度(时间"而水解 9L对折合纯品收率的影响差异
不显著)在水解 9L&% g&$(温度&%% l($% <;?时"
胆红素的收率%f)! . J0T(纯度 ),f&$k"折合纯品
收率达%f#)) ! J0T
,%考虑胆红素粗品在精制时所需的乙醇能回
收使用"生产上不增加成本"建议胆红素生产可选
择上述 #%中的方法"这比传统方法产生的效益提高
了 ,#f.k
&$"第 # 期 黄仁术等&胆红素提取工艺中的皂化水解条件
参考文献&
,&-"童晓滨"陈良壁7提取胆红素工艺方法的改进及其机理探讨
,W-7天水师范学院学报"$%%)"$)$$%&,N)7
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,$-"林桂金7醋酸法提取胆红素的工艺研究,W-7中国医药导报"
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,W-7*4;?=aB@;C=GYHGB:;?"$%%-",$$-%&&%,N&%7
,#-"夏小庆"王素华"方骏7胆汁中提取胆红素的最佳实验条件探
讨,W-7皖南医学院学报"&..)"&$#%&$%&N$%#7
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C>?@;:;>?DE>FFBC>]BF;?J2;G;FH2;? EF><:4B2;GB,W-7W>HF?=G>E
M=??=? aB@;C=G*>GBJB"&..)"&$#%&$%&N$%#7
,,-"刘荣华"汪洋"陈兰英7*U(N,% 大孔树脂提取胆红素工艺研究
,W-7中成药"$%%%"$$$#%&&!-N&.%7
T;H Z>?J4H=" M=?JQ=?J" *4B? T=?O;?J7S:H@O>? BI:F=C:;>?
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_F=@;:;>?=G5=:B?:aB@;C;?B"$%%%"$$$#%&&!-N&.%7
,-"刘东明7猪活体胆汁引流及胆红素生产工艺的研究,U-7哈尔
滨&东北农业大学"$%%&7
,)-"王少圣"徐宜萍7胆红素提取方法探讨,W-7基层中药杂志"
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M=?JS4=>D4B?J" H^ Q;9;?J7XI9G>FB:4B@ >EBI:F=C:;?J2;G;FHN
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,--"张丽萍"李良玉"杨楠"等7超声波辅助提取猪胆红素技术条件
的研究,W-7食品与药品"$%%."&&$-%&$.N#$7
K4=?JT;9;?J" T;T;=?JOH" Q=?J/=?" B:=G7S:H@O>? BI:F=C:;>?
:BC4?>G>JOE>F2;G;FH2;? 2OHG:F=D>?;C=DD;D:,W-7\>>@ =?@ UFHJ"
$%%."&&$-%&$.N#$7
,!-"韩伟"庄桂东"仇宏伟"等7超临界*+
$
和乙酸乙酯提取胆红素
,W-7精细化工"$%%."$)$&&%&&%-$N&%-)7
L=? MB;" K4H=?JPH;@>?J" 1;H L>?J`B;" B:=G7S:H@O>? :4BBIN
:F=C:;>? >E2;G;FH2;? 2ODH9BFCF;:;C=G*+
$
BI:F=C:;>? =?@ B:4O;=CBN
:=:B,W-7\;?B*4B<;C=GD" $%%."$)$&&%&&%-$N&%-)7
,.-"孟兆新"梁晓舟"刘慧"等7胆红素的生物制取,W-7辽宁医药"
$%%,$,%&$N$-7
aB?JK4=>I;?" T;=?J ;^=>34>H" T;H LH;" B:=G7S:H@O>? :4B
2;>GB=C4;?J>E2;G;FH2;?,W-7T;=>?;?JaB@;C;?B"$%%,$,%&
##############################################
$N$-7
国内简讯
北京市研发成功狂犬病毒试纸
""北京市已成功研制出狂犬病毒检测金标试纸条并进行了小批量生产 该试纸条特异性好(灵敏度高"
只需取少量动物唾液"$% <;?内即可报告结果 该狂犬病毒检测金标试纸条操作简单"判读容易"适应野外
现场作业"而且大大提高了狂犬病流行病学研究的安全性"对于尽早发现狂犬病毒携带者(尽早对带毒犬隔
离处理(控制狂犬病的发生和传播具有十分重要的社会意义
河南天冠计划在东南亚建乙醇厂
中国第二大燃料乙醇生产商###河南天冠企业集团公司计划在东南亚建厂生产乙醇"并运回中国销
售 该公司正在老挝一片面积为 j&%! <$ 的土地上种植木薯"足够支持每年 #% 万:的乙醇生产
$文伟河%
$$ 生"物"加"工"过"程"" 第 ! 卷"