姜黄中姜黄素的提取研究

第２４卷第２期　２０１２年２月　化学研究与应用　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｖｏｌ。２４，Ｎｏ．２　Ｆｅｂ．，２０１２　文章编号：１００４—１６５６（２０１２）０２－０３１８－０４　姜黄中姜黄素的提取研究　胡　伟　，李慎新，谯康全　（ｇ￣）ｌｌ理工学院化学与制药工程学院，四川　自贡６４３０００）　摘要：以总姜黄素含量为考察指标，采用正交设计优化乙醇法提取姜黄中姜黄素，用分光光度法对姜黄素提取　液总姜黄素含量进行检测。考察了料液比、浸提时间、温度、乙醇浓度等因素对提取量的影响。结果表明：在　３Ｏｑｃ时，乙醇浓度７０％、料液比１：２８、浸提时间２　ｈ提取率最高，该提取条件下提取工艺合理、科学。　关键词：姜黄素；乙醇；姜黄；提取　中图分类号：０６５８．２　文献标识码：Ａ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｕｒｃｕｍｉｎ　ｆｒｏｍ　ｔｕｒｍｅｒｉｃ　ＨＵ　Ｗｅｉ　，ＬＩ　Ｓｈｅｎ—ｘｉｎ，ＱＩＡＯ　Ｋａｎｇ—ｑｕａｎ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｐｈａｒｍａｃｅｔｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｉｇｏｎｇ　６４３０００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｅｔｈａｎｏｌ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｃｕｒｃｕｍｉｎ　ｆｒｏｍ　ｔｕｒｍｅｒｉｃ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｂｙ　ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｅｘｔａｃｔｒｉｏｎ　ｒａｔｅ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｕｒｃｕｍｉｎ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｅｄ　ｂｙ　ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ　ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｔｏ　ｓｏｌ－　ｖｅｎｔ，ｄｉｐｐｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｄｉｐｐｉｎｇ　ｔｉｍｅ，ａｎｄ　ｅｔｈａｎｏｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｍａｓｓ　ｗｅｒｅ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｕｍ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｗｅｒｅ　ａｓ　ｆｏｌｌｏｗｓ：ｄｉｐｐｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｗａｓ　３０￣Ｃ，ｄｉｐｐｉｎｇ　ｓｏｌｖｅｎｔ　ｗａｓ　７０％ｅｔｈａｎｏｌ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｔｏ　ｓｏｌ·　ｖｅｎｔ　ｗａｓ　１：２８，ｄｉｐｐｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ｗａｓ　２　ｈ．Ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｓｈｏｕｌｄ　ｂｅ　ｒａｔｉｏｎａｌ　ａｎｄ　ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｕｒｃｕｍｉｎ；ｅｔｈａｎｏｌ；ｔｕｒｍｅｒｉｃ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　姜黄为姜科姜黄属植物姜黄的根茎，为临床　常用中药材，属多年生草本植物，收载于《中国药　典）２００５年版一部…。姜黄素类是以醇溶性二苯　年益寿等多方面药理作用　．４ｊ。美国科学家最新　发现，姜黄素还对预防老年痴呆症具有显著的药　理作用。因此，研究姜黄中有效成分提取技术具　有重要的现实意义。　基庚烃类化合物姜黄素、脱甲氧基姜黄素和双脱　甲氧基姜黄素等３种组分的混合物。姜黄素也是　一目前姜黄素提取常见的方法有碱水提取法和　种较理想的天然色素　Ｊ，是姜黄发挥药理作用　酶法等　］，这些提取工艺中存在着操作过程复杂、　ｐＨ值对有效成份的影响大、不易控制和不宜工业　化大生产等缺点。　的主要成分。有研究表明，姜黄素具有利胆、降血　脂、抗病毒、抗炎、抗氧化、抗肿瘤、防止衰老和延　收稿日期：２０１ｌ·ｌ１－２３；修回日期：２０１１—１２－１４　基金项目：四川理工学院大学生创新基金资助项目　联系人简介：胡伟（１９７０－），男，教授，主要从事天然药物的提取、分离结和仿酶催化研究。Ｅ—ｍａｉｌ：ｈｕｗｅｉ２１１３０６１＠１６３．ｃｏｒｎ　第２期　胡伟等：姜黄中姜黄素的提取研究　３１９　本文研究以固液比、浸提时间、温度、乙醇浓　度等因素对提取姜黄中总姜黄素的影响，确定正　交试验考查范围，筛选出了优化工艺条件。该工　艺具有高收率、低成本、操作简单，并避免了碱水　提取法由于反应条件剧烈而造成色素的破坏以及　表１吸光度Ａ与相对浓度的关系　Ｔａｂｌｅ　１　Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ａｂｓｏｒｂａｎｔｅ　Ａ　ａｎｄ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｕｒｃｕｍｉｎ　酶提取法的复杂工艺，适合工业化大生产。　１　实验部分　１．１仪器与药品　紫外可见分光光度计（７５６ＰＣ，上海舜宁恒平　科学仪器有限公司）；微量移液器（ＫＹ·ＩＶ，上海求　精玻璃仪器厂）；电子天平（ＡＵＹ１２０，ＪＡＰＡＮ）；电　热恒温水浴锅（ＤＫ－９８．１，天津市秦斯特仪器有限　公司）；离心机（８００型，上海市仪器城厂）。　姜黄粉末（在农村采集晒干后８０ａ【＝烘干粉碎　过１２０目筛），无水乙醇（ＡＲ，成都市科龙化工试　剂厂）。　１．２实验步骤　１．２．１　姜黄素最大吸收波长的测定及姜黄素相　对含量标准曲线的绘制称取０．１００　ｇ姜黄粉末，　加５　ｍＬ无水乙醇浸提２　ｈ，离心分离，取离心液加　５０％乙醇逐级稀释。用５０％乙醇做参比，调节波　长测定在不同的波长下姜黄素的吸光值，发现在　４２５　ｎｍ处姜黄素的吸光度值最大。　以原溶液的姜黄素含量浓度为相对标准，其　相对含量为１。以逐级稀释后的吸光度以对相对　浓度作图，取其成线性的范围做以后测量的Ａ取　值范围。　１．２．２姜黄素的提取根据文献【２　及预实验，确　定用乙醇提取法提取。将姜黄粉碎后过８０目筛。　称取一定量姜黄粉末，加乙醇溶液浸提，离心分离　后取离心液加５０％乙醇稀释，用５０％乙醇做参　比，在４２５　ｎｍ处测定姜黄素的吸光度值。　２结果讨论　２．１　姜黄素相对含量标准曲线的绘制　实验得到的吸光度　与相对浓度如表Ｉ和图　至　ｏ－－ｓ｝　／　一　－０．０５：【０　０．５　Ｉ　１·　２　图１　吸光度Ａ与相对浓度标准曲线　Ｆｉｇ　１　Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ａｈｓｏｒｂａｎｅｅ　Ａ　ｔｏ　ｒｅｌｍｉｖｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｕｒｃｎｍｉｎ　Ｏ　０　０　Ｏ　０　Ｏ　０　０　¨　的　从图Ｉ可以看出吸光度Ａ与相对浓度成线性　关系范围为０．１２一１．６。　３．２温度对姜黄素提取量的影响　姜黄粉末质量为０．１５８　ｇ、１０　ｍＬ７０％乙醇溶　液、浸泡３０　ｒａｉｎ，不同温度下提取液稀释６４倍的　吸光度Ａ如图２。　０　１０　２０　３０　４０　５０　６０　７０　温度　囿２温度对姜黄素提取量的影响　Ｆｉｇ　２　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｄｉｐｐｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｎ　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｃｕｒｅｕｍｉｎ　从图２可以看出，温度在４５　６０￣Ｃ之间对姜　黄素的提取有利。　３．３浸提时间对姜黄素提取量的影响　姜黄粉末质量为０．１５８　ｇ、１０　ｍＬ７０％乙醇溶　液、温度４０‘℃，不同浸提时间下提取液稀释６４倍　的吸光度Ａ如图３。　＂　３２０　化学研究与应用　第２４卷　图３浸提时间对姜黄素提取量的影响　Ｆｉｇ　３　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｄｉｐｐｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ｏｎ　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｃｕｒｃｕｍｉｎ　图４　乙醇浓度对姜黄素提取量的影响　Ｆｉｇ　４　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｅｔｈａｎｏｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｃｕｒｃｕｍｉｎ　从图３可以看出，浸提时间达到７０　ｍｉｎ后，姜　浓度的增加而增加，达到７０％后没有显著差异。　３．５　固液比对姜黄素提取量的影响　在７０％乙醇溶液１０　ｍＬ、温度３０￣Ｃ、浸提时间　黄素提取量变化不大。　３．４　乙醇浓度对姜黄素提取量的影响　姜黄粉末质量为０．１５８　ｇ、温度４０℃、浸提时　间３０　ｍｉｎ，１０　ｍＬ不同乙醇浓度下提取液稀释６４　３０　ｍｉｎ，不同质量姜黄粉末下的提取液稀释６４倍　的吸光度　如表２，以Ａ／ｍ对姜黄质量ｍ作图得　图５。　倍的吸光度Ａ如图４。　从图４可以看出，姜黄素提取量在随着乙醇　表２　固液比对姜黄素提取量的影响　Ｔａｂｌｅ　２　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｔｏ　ｓｏｌｖｅｎｔ　ｏｎ　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｃｕｒｃｕｍｉｎ　提取量增大。在乙醇溶液为１０　ｍＬ时，姜黄质量　在０．３　ｇ左右，姜黄素提取量最大。　３．６提取条件的优化一正交试验　为了得到最佳提取条件，通过以上单因素实　验，我们进行了正交试验。由于乙醇易挥发，考虑　到生产工艺中温度高时，对设备投入要求也高，所　ｍ／ｇ　以正交试验中以３Ｏ℃为实验温度，重点优化固液　比、浸提时间、乙醇浓度三因素。根据单因素实验　情况确定其因素水平如表３。正交试验表如表４，　以提取液稀释６４倍的吸光度Ａ为评价指标。　图５　Ａ／ｍ对ｍ图　Ｆｉｇ　５　Ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎａｌ　ｇｒａｐｈ　ｏｆＡ／ｍ　ｔｏ　ｍ　从图５可以看出，随着固液比的增大，姜黄素　第２期　胡　伟等：姜黄中姜黄素的提取研究　３２１　表４正交试验表　Ｔａｂｌｅ　４　Ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　ｔｅｓｔ　从表４的实验结果可以看出，在３０￣Ｃ时，优化　参考文献：　［１］国家药典委员会．中华人民共和国药典（一部）［Ｍ］．　北京：化学出版社，２００５，１８６．　［２］李侠，陈炳卿，宋其林．姜黄素对大鼠肝系统及谷胱甘　肽·ｓ－转移酶活性的影响［Ｊ］．卫生毒理学杂志，１９９７，　ｌ　１（４）：２９３－２９５．　［３］刘立民，常喜，王伟华，等．姜黄素对前列腺癌ＰＣ－３Ｍ　细胞抗侵袭作用的研究［Ｊ］．中国实验诊断学，２００６，１０　得到的姜黄素浸提条件为：固液比１：２８（ｇ／ｍＬ）、　浸提时间１２０　ｍｉｎ、乙醇浓度７０％。即在该条件下　所提取的姜黄素量最多。　３结论与展望　通过单因素实验和正交试验，得到了在常温　（３０￣Ｃ）下，用乙醇溶液一次浸提姜黄提取姜黄素　的最佳条件。即固液比１：２８（ｇ／ｍＬ）、浸提时间　１２０　ｍｉｎ、乙醇浓度７Ｏ％。　由于野生姜黄的生长条件要求不高，生产成　本低，所以利用野生姜黄浸提姜黄素是开发利用　土地的有效途径。　（９）：１０８５－１０８７．　［４］姚运红，余健华，熊晖，等．姜黄素抑制鼻咽癌细胞增殖　及血管内皮生长因子基因表达的研究［Ｊ］．四川大学学　报（医学版），２００６，３７（４）：６４７－６４９．　［５］黄灵芝，李丽峰，董君英．大孔树脂提取纯化姜黄素的　研究［Ｊ］．精细化工中间体，２００７，３７（５）：２４－２６．　（责任编辑童冬梅）