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Technology of supercritical CO2 extraction process of Dragon‘s Blood

血竭的超临界CO2流体萃取工艺研究



全 文 :外实验得到了 C2-13发酵炮制红花提高了其抗羟自
由基氧化活性,提高了其对小鼠肝脂质过氧化的抑
制作用的结果。由红花中各有效成分结构可以看出,
发酵后红花抗氧化活性的提高可能与 C2-13所产生
的各种糖苷水解酶有关。红花中有许多糖苷类化合
物,其中很多糖苷是酚羟基与葡萄糖缩合而成。如新
红花苷、 6-羟基山柰酚-3-O -葡萄糖苷、 6-羟基山柰
酚 -7-O -葡萄糖苷、槲皮苷等。当糖苷水解酶将这些
糖苷键上的葡萄糖水解掉后, 就会使酚羟基的数目
大幅度提高, 可进一步提高红花的抗氧化性,此外水
解后产生的苷元比相应的糖苷容易吸收, 生物利用
率更高,更有利于发挥其药理作用。
  通过 HPLC法检测了 C 2-13发酵红花对其有
效成分的炮制,发现了一些特征吸收峰的消失和一
些新的吸收峰的出现,这可能与发酵后红花降血清
总胆固醇和抗羟自由基氧化能力提高这一现象有
关。为了从机制上解释这一现象,还需要利用核磁共
振、液质联用等进行深入的研究。
References:
[1 ] W eng X H, L i Q, C ao Q L. N ew f ie ld fo r study o f T CM
th rough ferm en tat ion by m icrobe [J ]. C h in T rad it H erb
D rug s (中草药 ), 2001, 32( 3): 267-268.
[2 ]  J in g M , L i J R, C aiY X, e t a l. A n t iox id at ive ef fect o f aque-
ous com pon en ts of f low erC ar tham us tinc tor iu s L. [ J ]. J C ar -
d iova sc P u lm D is (心肺血管病杂志 ), 1998, 17( 4): 277-279.
[3 ]  J in M , C a iY X, L i J R. 1, 10-Ph en an th roline-Fe2+ ox idat ive
as say of h yd roxy l radica l p roduced by H 2O 2 /F e2+ [ J ]. P rog
B iochem B iop hy s (生物化学与生物物理学进展 ), 1996, 23
( 5): 553-555.
[4 ] H uang X Q, J ian g H D, Xu Q, et a l. S tu d ies on the ef fect of
C h inese beau ty berry (C a ll ica rp a ca thayana ) on an ti lip id per-
ox idat ion [J ]. Ch in T rad i tH erb D rug s (中草药 ), 1998, 29
( 4): 246-249.
血竭的超临界 CO2流体萃取工艺研究
俞 蔚,雍克岚
(上海大学生命科学学院, 上海  200436)
摘 要: 目的 研究超临界 CO 2流体萃取 ( SFE-CO 2 )血竭中抑制α-葡萄糖苷酶有效成分的工艺条件。 方法 采用
单因素法, 探讨了压力、温度、时间和 CO 2流量对血竭萃余率和抑制α-葡萄糖苷酶活力提高率的影响。 结果 最佳
工艺条件为萃取压力 15M Pa,温度 45℃, CO 2流量为 30 kg /h,时间 2 h。优于传统的索氏抽提。结论 SFE -CO 2工
艺用于血竭中有效成分提取, 萃余率和抑制α-葡萄糖苷酶活力提高率均有较大程度提高。
关键词: 血竭;α-葡萄糖苷酶;超临界 CO 2萃取
中图分类号: R284. 2; R286. 02   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2004) 06 0633 03
Technology of supercritical CO2 ex traction process of Dragon s B lood
YU W ei, YONG K e-lan
(S choo l o f L ife S cience, Sh anghai U n iv er sity, Sh angha i 200436, Ch ina)
Abstract: Object  T o study the techno log y o f supercrit ical CO 2 ex tract ion o f ef fect ive componen ts
f rom D ragon s B lood w h ich ha s the inh ib it ing funct ion onα-g luco sidase. Methods T he inf luen ce o f the
ex tract ion pressu re, tempe ra tu re, t im e and f luid velo city on surplu s ex tract ion rate and the im p rovem en t
o f inhib ition w as m a in ly d iscu ssed. Results T he opt im al expe rim enta l param e te rsw ere 15M Pa ex tract ion
p ressu re, 45℃ ex t ract ion tem peratu re, 30 kg /h flu id ve locity and 2 h ex t ract ion t im e. Conclusion T he
resu lts show th at SFE-CO 2 can eno rm ously increase the su rp lu s ex t ract ion ra te and the inh ib ito ry act iv itie s
onα-g luco sida se.
Keywords: D ragon s B lood; α-g luco sidase; SFE-CO 2
  血竭 (D ragon s B lood)被誉为“活血之圣药”,
主要来源于百合科龙血树属藤本植物龙血树 D ra-
caena d raco L. 的树脂及同属植物果实中溶出或分
泌的红色树脂。性甘、温、咸、平,具活血化瘀、消肿止
痛、止血补血之功效。现代医学研究表明,血竭具有
改善机体微循环,调整新陈代谢,改善免疫功能等作
·633·中草药 Ch ine se T raditiona l and H erba l D rug s 第 35卷第 6期 2004年 6月
收稿日期: 2003-07-11基金项目:上海市科技发展基金资助项目 ( 02DZ9118)作者简介:俞 蔚 ( 1978— ),女,上海人,硕士,主要从事天然活性物质的分离与分析。 T el: ( 021) 66134078 F ax: ( 021) 66132177
E -m ai l: joy 518@ s ina. com
* 通讯作者
用。本实验室首次发现血竭对α-葡萄糖苷酶具有强
抑制作用,是一种极具开发价值的潜在降糖药物 [1 ]。
血竭的化学成分复杂, 国产血竭主要含有挥发油、黄
酮类、强心苷、蒽醌、鞣质及酚类化合物等 [2 ]。目前超
临界流体萃取技术 ( supe rcrit ical flu id ex t ract ion,
SFE )已成功地应用于食品、中药、香料、医药和化工
等领域。本实验采用 SFE技术探讨了各因素对血竭
萃取效果的影响,从而为血竭有效成分大规模工业
化生产奠定了基础。
1 仪器与材料
  HA 220— 50— 06型超临界流体萃取装置 (南通
市华安超临界萃取有限公司 ),索氏抽提器 (上海化
学试剂公司 )。
  芒果牌广西血竭 (购自广西中医学院 ),α-D -葡
萄糖苷酶 (α-D -g luco sidase, S igm a公司 ); 4-硝基苯 -
α-D -吡喃葡萄糖苷 (PN PG, E. m e rck公司 ), 还原型
谷胱甘肽 (中国科学院上海生物化学研究所 ),试剂
均为分析纯, CO 2 (食品级, 99. 9% )。
2 方法与结果
2. 1 血竭的 SFE-CO 2单因素试验设计: 影响 SFE-
CO 2流体萃取结果的因素主要有萃取压力、萃取温
度、萃取时间和 CO 2流量。为了确立超临界流体萃
取的最佳工艺条件,进行了 4个条件的单因素试验,
即控制其中的 3个因素不变,只改变第 4个因素,依
次得到这 4个因素各自的最佳状态。 最后以 4个最
佳条件整体作为超临界萃取的条件进行试验验证。
2. 2  SFE-CO 2萃取工艺: 称取一定量血竭细粉装
入萃取釜中, 调节萃取釜的压力和温度,使达到适宜
的萃取工艺条件。 综合考虑萃取压力、温度、时间和
CO 2流量等因素对萃取效果的影响。
2. 3 供试品溶液的配制:分别称取各样品 10 mg
溶于甲醇中, 配成 1m g /mL的溶液。
2. 4 各指标的确立
2. 4. 1 萃余率的计算:萃余率= (原料质量 -萃出
物质量 ) /原料质量× 100%
2. 4. 2 抑制活力提高率的计算:将 pH 6. 8的磷酸
盐缓冲液 1. 2mL, 1m g /m L谷胱甘肽 50μL,一定
体积的抑制剂, 0. 1 U /mL α-葡萄糖苷酶 2μL,
0. 116m o l /L PN PG 50μL加入试管中混匀, 于 37
℃保温 10m in, 加入 10m L 0. 1m o l /L碳酸钠终止
液。采用 UV— 260型紫外分光光度计在 400 nm处
测定吸光度 (A )值,以蒸馏水作空白。根据抑制率的
定义与本实验的实际方法, 按照下式计算:
  抑制率 I= (ΔA E - ΔA ) /ΔA E× 100%
ΔA E为酶与底物反应后的 A 值 (扣除相应空白 )
ΔA 为加入抑制剂后酶反应的 A 值 (扣除相应空白 )
每种抑制剂以 lgC为横坐标, 抑制率 I为纵坐
标,做回归曲线,于 50%抑制率处得半抑制率 ID50。
  抑制活力提高率= ( ID50血竭全粉 - ID 50血竭萃余物 ) /
ID50血竭全粉× 100%
2. 5 萃取压力的影响: 见图 1。可见,随着萃取压力
的增加,活力提高率先急剧上升,然后缓慢下降。 这
是因为压力增加, 超临界 CO 2的密度变大, 血竭中
非极性无效成分在超临界 CO 2中的溶解度随着增
大,但当压力上升至一定限度时,血竭中部分起协同
作用的非极性组份也被萃取出来,造成抑制活性降
低,同时设备的能耗也随之增加。并且随着压力的增
加,越来越多的物质被萃取出来,萃余率呈逐渐下降
的趋势。 因此选择最佳萃取压力为 15M Pa。
图 1 压力对萃余率 (A )和抑制活力提高率 (B)的影响
F ig. 1 Ef fect of pressure on surp lus extract ion
rate (A) and inh ib itory ac tivities (B )
2. 6 萃取温度的影响: 见图 2。可见,当萃取压力处
于低压区 (< 10M P a)时, 50℃萃取温度下血竭萃
取物的活力提高率较 40℃时的高;当萃取压力处于
中压区 (> 15M P a)时, 40℃萃取温度下因降低了
CO 2的密度,使物质的溶解降低而不利于萃取,两者
相互制约,相互影响。因此最佳萃取温度为 40℃。
A -50℃  B-40℃
图 2 不同萃取温度对抑制活力提高率的影响
F ig. 2 E ffec t of d if feren t tem perature
on inh ib itory ac tivit ie s
2. 7 萃取时间的影响: 见图 3。可见,随着萃取时间
的增加,血竭萃取物的活力提高率先上升后下降, 这
是因为随着时间的延长, 物质在超临界 CO 2中的溶
·634· 中草药 Ch ine se T raditiona l and H erba l D rug s 第 35卷第 6期 2004年 6月
解度也增大,但当萃取至一定程度, 随着血竭中起协
同作用的非极性组份的萃出,抑制活力也随之下降。同
时随着萃取时间的延长,越来越多的物质被萃取出来,
萃余率也随之下降。 因此选择最佳萃取时间为 2 h。
图 3 时间对萃余率 (A)和抑制活力提高率 (B )的影响
F ig. 3 Ef fect of time on surp lus extraction rate (A)
and inh ib itory ac tivities (B )
2. 8 CO 2流量的影响: 见图 4。 超临界 CO 2流体流
量对提取率具有双重作用,增加流体流量一方面因
减少超临界流体在物料中的传质接触时间而降低了
萃取率,另一方面因增加了传质速率和浓度差而利
于物质的萃取。随着流量的增大,浓度差也增大,但
溶质在 CO 2中的溶解量减小, 当流量增大到一定值
时,提取效率不再随流量增大而有明显变化,再增加
CO 2流量,使血竭与 CO 2的接触时间缩短, 血竭中
成分来不及充分扩散到CO 2中, 同时过大的 CO 2流
图 4 CO2流量对萃余率 (A)和抑制
活力提高率 (B)的影响
F ig. 4 Ef fect of CO2 f low on surp lus extraction
rate (A ) and inh ib itory activit ies (B)
量也会导致消耗增加, 因此,流量存在一个最佳值。
从本实验结果来看, 流量取 30 kg /h为宜。
2. 9  SFE-CO 2法和索氏抽提法提取结果的比较:
称取广西血竭细粉 (过 60~ 80目筛 ) 100 g, 加入石
油醚 1 600mL进行索氏抽提,温度为 85℃, 提取时
间为 30 h,回收溶剂,得血竭石油醚提取物。将血竭
的超临界流体萃取法与石油醚索氏提取法作比较,
各实验对比条件与结果见表 1。可见,用 SFE-CO 2
法萃取血竭, 与传统的索氏抽提法相比较, 条件温
和, 生产工艺周期大大缩短, 得率和 α-葡萄糖苷酶
抑制活力均有较大提高。
表 1  SFE-CO2法和索氏提取法萃取血竭中成分工艺比较
Tab le 1 Comparison of technology for SFE-CO2 and
solven t extrac tion of Dragon s B lood constituen ts
提取
方法
温度
/℃
压力
/M Pa
提取时
间 /h
得率
/%
ID 50
抑制活力
提高率 /%
SFE-CO 2 40 15 2 98. 2 3. 13 27. 9
索氏提取 85 30 95. 0 3. 85 11. 3
3 讨论
  超临界流体萃取技术作为一种新型的绿色化工
技术,在中药有效成分的分离提取领域中具有广阔
的应用前景。本实验采用超临界 CO 2流体萃取血竭
中降血糖有效成分具有明显的优势, 同时确立的工
艺路线可作为工业化大生产的参考, 具有较强的经
济效益和社会效益。
References:
[1 ] H uang M H. T h e fingerprin ts es tab lishm en t of D ragon s
B lood and th eir inh ib itive act iv ity toα-g lu cos idase [A ]. D is-
ser ta tion of M a ster D eg ree of S hangha i U niv er sity (上海大学
硕 士学位论文 ) [D ]. S hangha i: S choo l of L ife S cience,
Sh angh aiU n iversity, 2002.
[2 ]  L ing A P, T u P F, Zh eng J H. S tu dy on pharm acopoeia o f
D ragon s B lood [J ]. C h ina J C h in M ater M ed (中国中药杂
志 ), 1994, 19( 11): 648-649.
GC-MS法测定麻黄汤不同配伍对桂皮醛含量的影响
魏凤环,罗佳波* ,陈飞龙,贺 丰
(第一军医大学 中药制剂重点实验室,广东 广州  510515)
摘 要 :目的 建立气相色谱 -质谱法 (GC-M S)测定麻黄汤中桂皮醛含量的方法, 研究配伍对桂皮醛含量的影响。
方法 GC-M S 法测定桂皮醛的含量, 并用 M S鉴定其他色谱峰。 采用 L8 ( 27 )正交设计安排试验, 统计软件
·635·中草药 Ch ine se T raditiona l and H erba l D rug s 第 35卷第 6期 2004年 6月
收稿日期: 2003-06-12基金项目:国家自然科学基金重点项目:麻黄汤配伍规律的研究 ( 30030150)作者简介:魏凤环 ( 1976— ),女,山东人,中药药剂专业博士研究生, 2001年获山东中医药大学中药药剂专业硕士学位,研究方向为中药基础研究及中药新药的研究开发。 T el: ( 020) 61648265 E-m ail: aw ag 8486@ sohu. com
* 通讯作者 T e l: ( 020) 61648266 E-m a il: ljb@ f imm u. edu. cn