1、毕业设计开题报告 应用化学 大叶冬青苦丁茶中熊果酸提取工艺的研究 一、选题的背景和意义 熊果酸 又名乌索酸，乌苏酸， 是一种 五环 三萜类化合物，具有镇静、抗菌、抗炎、抗糖尿病、降低血糖等多种生物学 作用，并且还 发现它具有抗致癌、抗促癌和抗血管作用，是一种新发现的高效抗癌活性成分，极有可能成为新型的抗癌药物。此外熊果酸还具有显著的抗氧化功能，因而在化妆品和医药 上 被广泛地使用。熊果酸 众多的 药用价值使得研究员 们 对不同科属植物中熊果酸 的 含量进行了分析测定。 熊果酸的分离纯化工作开始得较早， 却都存在着 工艺流程长 、 收率较低 的缺 点 。 但是通过近几年的研究 ，熊果酸的分离得到
2、 了 很大的改进，分离时间大大缩短，收率显著提高。目前国内外熊果酸的主要提取方法有回流提取法、连续提取法、超声波提取法、微波提取法、渗漉提取法等。 （ 1）回流提取法 回流提取法是用有机溶剂加热提取，为避免溶剂挥发造成损失，需采用加热回流装置。在水浴中加热回流， 经过 2.5 小时 的微 沸后减压过滤，再在药渣中加溶剂，进行 多次 的回流，直到有效成分全部提尽为止。连续提取法 在回流提取法的基础上，弥补了回流提取法的某些不足。 溶剂量不需要很大，操作也较为简单。但是存在着提取液受热时间长的 缺点，对一些受热时间长易分解的物质不宜采用此方法。回流提取法和连续提取法 在熊果酸的提取工艺中用的比较多
3、。并且 大多采用乙醇溶剂， 因为乙醇溶剂与别的溶剂相比更为安全环保。 （ 2）超声波提取法 超声波提取是利用超声波加强了物质分子的运动速度，使得溶剂的穿透力增强，提高了原料的溶出速度和溶出次数，缩短了提取时间。该提取方法效率高、提取时间短、提取温度低、适应性广、操作简单。 （ 3）微波提取法 微波提取 法 利用 的是 微波辐射 ， 药材 通过 吸收微波能，温度上升 后 细胞膨胀破裂，1 有效成分渗出，利于提取的进行，并且浸出速率的增加还 提 高了 提取的 效率。微波提取法有 选择性高，对有效成分破坏小、溶剂用量少、无污染 等优点 。但在苦丁茶中熊果酸的 提取还未见此方法。 （ 4）渗漉提取法
4、渗漉提取是一种将提取原料装在渗漉 容器 中， 利用 不断添加 的 新溶剂，自上而下从渗漉器的下部流出浸出液的方法。当 原料 渗进溶剂中， 渗出比重大的溶剂将与渗出比重小的溶剂 置换位置，形成浓度差，使扩散能够 顺利 进行。控制流速使原料中的有效成分充分提取出来为止。研究员使用该方法用苯做溶剂成功的从长春花中提取到了熊果酸，只是该方法消耗的苯含量较大，在分离熊果酸的过程中中易残留苯而影响品质。 目前测定熊果酸的测定方法主要有分光光度法、高效液相色谱法、薄层法。 （ 1）分光光度法 分光光度法是一种快速便捷的检测方法，以香草醛 高氯酸为显色试剂 。 显色原理是羟基脱水后增加 了 双键结构，经双键位
5、移或者是双分子缩合反应生成共轭双烯，然后在酸的作用下形成碳阳离子盐而显色。 若 用香草醛 高氯酸试剂 作 为显色剂， 必须注意显色剂 的 用量、显色 的 时间、显色 的 温度、测定 的 波长、显色稳定等因素 。 因此必须注意容器的干燥，因为水分对测定结果有很大的干扰。挥去熊果酸标准溶液的溶剂时温度不能太高，不然熊果酸氧化。 5%香草醛 冰醋酸溶液必 须现配现用，放置太久，香草醛易被氧化。香草醛及冰醋酸易挥发，显色的操作要迅速。三萜类化合物具有相同的显色基团，因此 用 比色分析只能得到三萜类物质的总量。 （ 2）高效液相色谱法 高效液相色谱测定熊果酸的分离具有众多优点。但由于昂贵的色谱柱填料，阻
6、碍了它 的广泛应用。用高效 液相 色谱法测定熊果酸含量，固定相为 C18，流动相以甲醇 水体系为主。甲醇与水的比例从 80:20-97:3 不等。检测熊果酸用高效液相色谱大多使用紫外检测器。一般选 用 215nm-220nm 为熊果酸的最佳检测波长。熊果酸的色谱分析测定还有其它的方法，有 毛细管胶束电动色谱法，该方法已测定了夏枯草中熊果酸的含量，也有用衍生化气相色谱。 （ 3）薄层法 薄层法是分离检测植物提取物中熊果酸的重要方法之一。其分析检测比高效液相色谱更为完善。薄层法具有分离和分析双重功能。运用的关键在于对照品的选择、样品液的制备以及展开剂的选择。在样品溶液制备时选择乙醚为萃取溶剂， 之
7、后 将萃取剂减压2 浓缩， 再用 石油醚浸泡残渣， 最后 用非极性的有机溶剂溶解定容。对 于 展开剂 ，要求的是 能够 突出主要斑点，多数以多元弱极性混合展开剂为主，硼酸或冰醋酸的加入 很 好 地解决了斑点拖尾 这一 现象。研究者们还采用乙 酸乙酯溶液为展开剂 的其中一个 组分。因为乙酸乙酯属中等极性， 它的 加入能够有效 地 调节展开剂的极性，熊果酸的分离 因此会更为有效。而显色剂一般选用 2%10%的硫酸乙醇溶液。 苦丁茶中的熊果酸含量最高，苦丁茶是一种无毒 的 物质，因此 将 苦丁茶 用作 提取熊果酸的原料既安全又高效。我国苦丁茶资源丰富。但我国苦丁茶存在严重的异物同名和同物异名现象，目
8、前至少发现有 12 科 23 个属的植物作为苦丁茶饮用。主要有冬青科、木樨科、金丝桃科、紫草科等。而苦丁茶的研究以冬青科研究最多，而且也最具有影响力。其他科的苦丁茶不论是在饮用价值还是在药 用价值方面，影响都较小。在冬青科植物中，被称为 “苦丁茶 ”并广为使用的植物主要有枸骨叶、大叶冬青、苦丁茶冬青、五棱冬青以及霍山冬青。苦丁茶中熊果酸等三萜酸的开发利用还未见相关报道。针对熊果酸的众多 生物学作用和 我国苦丁茶丰富的资源， 对 苦丁茶 更为 深层次 的 研究将有 很 重要的意义。 二、研究目标与主要内容 （含论文提纲） 本课题以安徽产的大叶冬青苦丁茶为主要的研究对象，先对苦丁茶中熊果酸的研究背
9、景、性能、作用等为引言； 其次以熊果酸的有机溶剂萃取法作为实验部分，得出实验数据；通过数据处理及分析比较， 得到大叶冬青苦丁茶中熊果 酸的最佳提取工艺的操作条件，并作出实验总结； 最后对熊果酸作进一步的研究提出展望 。 主要内容： 1、分光光度法绘制熊果酸标准曲线 2、以干燥粉碎后的苦丁茶粉末为原料，以乙醇水溶液为溶剂，先做单因素实验，考察的因素有乙醇体积分数、料液比反应时间、反应温度和提取次数。 3、对实验进行可行性研究。 4、通过正交实验选择不同参数的乙醇体积分数、料液比反应时间和反应温度来提取熊果酸，结合经济效率以及对环境的影响等因素，找到最佳工艺条件，使熊果酸的提取率达到最高。 5、测
10、定吸光度，对所得数据进行计算及分析。 论文提纲 ： 1.引 言 1.1 概述 1.2 熊果酸的性能及其应用 3 1.3 熊果酸的研究进展 2.实验部分 2.1 实验仪器及药品 2.2 实验原理 2.3 实验方法及步骤 3.结果与讨论 3.1 实验数据处理 3.2 实验小结 4.结论与展望 三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等 有关熊果酸溶剂提取分离的研究报告显示，浸出采用的溶剂有乙醇、乙醚、甲醇、苯等。因为乙醇不仅能有效地溶解出熊果酸，而且与其它溶剂相比对环境友好，因此本课题采用乙醇为溶剂。影响熊果酸提取率的主要因素有提取温度、提取时间、乙醇溶剂体积分数和乙醇 用量等方面。实验
11、的主要工序为乙醇溶剂提取苦丁茶，减压过滤，重复提取一次，合并滤液，减压回收乙醇，残留物放冷至室温，用无水乙醇溶解定容。在最大吸收波长处测定吸光度。进行单因素实验和实验的可行性研究，最后通过正交实验的结果，得出最佳工艺条件。 四、中外文参考文献 1 李国章 ,于华忠 ,卜晓英 ,曹庸 ,饶力群 .分光光度法测定湘产苦丁茶中熊果酸含量 J. 光谱实验室 ,2006,23(2):401-404. 2 任秀莲 ,周春山 ,魏琦峰 ,肖建波 ,雷启福 ,汤小胜 .苦丁茶中熊果酸的分离纯化研究 J.中国药学杂志 ,2004,39(8):571-574. 3 牟利辉 .苦丁茶中熊果酸的提取及含量测定研究 J
12、.广东化工 ,2005(3):49-68. 4 任秀莲 .苦丁茶中熊果酸的分离纯化研究 D.中南大学博士学位论文 ,2004,5. 5 何炜 .苦丁茶化学成分和加工工艺研究 D.浙江大学硕士学位论文 ,2006,5. 6 石敏娟 ,刘萍 ,朱卫丰 .冬青科苦丁茶的化学成分及药理作用研究进展 J.中国药物应用与监测 ,2007(5):56-58. 7 颜苗 ,刘韶 ,杜方麓 ,欧阳文 ,郑国栋 .苦丁茶中熊果酸含量的测定 J.湖南中医学院学报 , 2006, 26(1):25-26. 4 8 沈强 ,司辉清 ,于洋 .苦丁茶化学成分研究进展 J.茶业通报 ,2010,32(1):21-24. 9
13、 李宏杨 ,刘飞 ,张凤琴 ,李小龙 ,刘国民 .冬青科苦丁茶中熊果酸和齐墩果酸含量的测定J.安徽农业科学 , 2010,38(14):7244-7246. 10 G. Janicsak, K. Veres,M. Ka llai,I. Mathe.Gas Chromatographic Method for Routine Determination of Oleanolic and Ursolic Acidsin Medicinal PlantsJ. Chromatographia, 2003,58:295-299. 11 Masa Islamcevic Razborsek, Darinka
14、 Brodnjak Voncina, Valter Dolecek,Ernest Voncina. Determination of Oleanolic, Betulinic and Ursolic Acid in Lamiaceae and Mass Spectral Fragmentation of Their Trimethylsilylated DerivativesJ. Chromatographia,2008,67: 433-440. 五、研究的整体方案与工作进度安排 （内容、步骤、时间） 本课题选用乙醇对熊果酸进行提取。研究不同条件对熊果酸提取率的影响，通过测定紫外吸光度，计算得
15、到熊果酸的提取率，得到最佳工艺条件。 实验步骤如下： 1、熊果酸的测定：配置熊果酸标准溶液，采用分光光度法，绘制熊果酸标准曲线。 2、茶样的准备：取 一定量干燥苦丁茶，将其用粉碎机磨碎成粉末。 3、水浴浸提：取苦丁茶茶样 5.0g，以不同体积分数乙醇溶液为溶剂，在一定温度的水浴中加热回流一段时间后，减压过滤，重复提取一次，合并滤液，旋转蒸发，残留物放冷至室温，用无水乙醇溶解定容。 4、测吸光度：用移液管准确吸取试液，采用香草醛 高氯酸比色法测吸光度； 5、单因素实验：考察的因素有乙醇体积分数、料液比反应时间、反应温度和提取次数。 5、实验的可行性研究：进行稳定性实验、精密度实验、重现性实验和加
16、标回收率实验。 6、正交实验 7、计算并分析实验结果。 实验进 度安排： 2010.11.22-2010.12.1 确定课题 2010.12.1-201012.25 查阅资料，开始实验准备 2011.12.25-2011.1.5 完成外文翻译、文献综述开题报告，并开始实验 5 2011.12.25-2011.1.30 实验，获得数据 2011.2.1-2011.2.18 完成论文初稿 2011.2.19-2011.4.11 修改论文 2011.4.12-2011.4.20 完成论文，定稿。 六、研究的主要特点 及创新点 本课题用紫外分光光度法测定大叶冬青苦丁茶中熊果酸含量具有简便、快捷等优点，溶剂选用无毒的乙醇。先通过单因素实验，得到提取条件的初步结论，并进行可行性研究。最后通过正交实验，对实验条件进行优化，获得熊果酸最大提取率。
