1、 本科毕业论文 文献综述 环境 工程 芦丁提取方法的研究展望 摘要 ：芦丁化合物具有较高的药用价值，能对疾病起到很好的预防功能，因而芦丁化合物的提取就显得非常有意义。本文对芦丁的来源、初级提取、纯化三方面进行了介绍。着重对水提取、碱水提取、乙醇回流、索氏提取、热水提冷水析出、微波提取、渗漉提取、连续萃取提取、超临界 CO2 以及超声法提取工艺进行了总结。 关键词 ：芦丁；来源；提取工艺；纯化 1. 前言 芦丁 ,又称芸香甙 ,是由槲皮素 C3 位上的羟基和芸香糖结合而形成的双糖甙。芦丁的分子式为 C27H30O16(H2O)32， 其分子量为 664.57。它主要是淡黄色或者黄绿色的针状晶体，
2、 3 个结晶水包含于其中 ,暴露于空气中芦丁的颜色会变深 ,熔点为 177 178 ，在 225下，芦丁发生分解反应，旋光度为 +13.82(23醇中 )；它在冷水中溶解度很低，只有 1/1 000，而它在沸水中的溶解度则为 1/200。同理，芦丁在冷醇中溶解度为 1/650，而在热醇中为 1/60；它可被被吡啶及碱性溶液溶解 ,而在苯、醚、氯仿及石油醚溶液中几乎不溶 1。 20 世纪 30 年代中期，类黄酮类物质被匈牙利科学家 SzentGyorg 分离出来。芸香苷被德国 药学家制成之后，确立了维生素 P 的概念 4。而现在所说的芦丁就是在维生素 P 的基础上进行进一步的研究以后发现的一种重
3、要的黄酮类物质。芦丁的结构式 1如下图： 该类化合物已被医学界证明具有预防得病与治病的功效。虽然人们的生活水平逐渐的提高，人们的疾病却并未随之而减少。呈现的趋势是心脑血管疾病的发生率却上升了。而黄酮类化合物具有预防与治疗心脑血管疾病的作用。因而本文对于芦丁这种黄酮类化合物在其来源 ，提取，乃至精提取，价值应用等方面尤其是提取工艺上进行了详细的介绍。 2. 芦丁来源介绍 自然界中，芦丁的存在极其的广泛，芦丁就存在于几乎所有的芸香料与石楠科植物之中。因而为芦丁提供来源的有诸多的植物，而芦丁含量最多的有以下植物：芸香料的芸香草，豆科植物的槐米，蓼科植物的荞麦，梧桐叶等。冬青科植物毛冬青、木樨科植物连
4、翘、豆科植物槐角，烟草 枣、杏、橙皮和番茄中也能够找到芦丁的存在 3。 3. 芦丁的初级提取 现阶段在国内，最常见的被选为芦丁的提取物是槐米。而在利用槐米提取芦丁是，一般采用的是碱提取酸沉淀法 。此方法的原理是利用芦丁分子中含有酚羟基的弱酸性易溶于碱性溶液中，然后再向其中加入酸后又能酸化析出沉淀，此时就能提取出芦丁了。用该方法提取芦丁时，如能加入适量浓度的碱液，能够使槐米中芦丁的溶解量增大，从而使芦丁的提取率也相应的得到了提高。此法是传统的芦丁的提取工艺，随着科技的不断进步，人们也在不断的寻求更为简便且成本更为低廉的芦丁的提取工艺。以下就开始着重介绍其他更为操作更为简便不需耗费大成本的芦丁提取
5、工艺。 3.1 常见的芦丁提取方法 3.1.1 水提法 5 取一定量的槐米粉末与烧杯中，向烧杯中加入水，然 后煮沸一定的时间后，将烧杯中的溶液进行过滤，然后将滤液静置，直至冷却结晶，从而得到芦丁的粗产品。此方法的原理是利用芦丁在热水中 的 溶解度比在冷水中的溶解度大的特点，得到芦丁的粗产品。 3.1.2 碱水提取法 5 将所得的槐米洗净，晒干并研成粉末，其次配合一定量的饱和石灰水溶液与15 的盐酸溶液。称取适量的槐米粉末与相应体积的烧杯中，向其中加入适量的饱和石灰水，然后将烧杯置于加了石棉网的加热装置上，在其煮沸的 15min 内要不断的搅拌，之后将所得的溶液进行抽滤，所得的滤渣再次用饱和的石
6、灰水进行相同的煮沸抽滤处理 ，最后合并两次的滤液，向滤液中加入之前配置好的 15的盐酸溶液，使其 PH 达到 3 4，在静置 1 2 小时后，再次进行抽滤，所得沉淀进行洗涤，此时得到芦丁的粗品。 3.1.3 乙醇回流法 5 搭好回流装置，并向其中加入适量的槐米粉末与碳酸氢钠溶液与回流装置中，然后进行加热煮沸回流。大约 1h 后，芦丁全部溶于溶液中时，取出溶液，并趁热进行抽滤，将所得的滤液最后进行蒸馏操作，向蒸馏所得的粘稠状物加入蒸馏水与活性炭并调 PH 至 7.58，再次进行煮沸，趁热过滤，将所得的滤液静置直至自然冷却得到芦丁的粗品。 3.1.4 索氏提取法 索氏提取工艺较其它提取工艺有独特的
7、优势：提取物的残渣能够及时有效的从滤纸中取出，从而使得整个提取过程显得格外清爽。贾冬英 6等采用索氏提取法从荞麦中提取得到芦丁。该工艺的具体为：首先，正确称取一定量的干燥的荞麦粉末样品，在将样品用滤纸包好后，放置于索氏提取器中，利用甲醇对样品进行抽提，当抽提液达到无色时，将抽提液进行蒸馏操作并回流溶剂（甲醇），烘干蒸馏后的提取物，这时就得到了粗品的芦丁。 3.2 其他方法的提取方法 3.2.1 热水提冷水析出法 利用芦丁在冷水与热水中溶解度的不同，可用热水提 冷水法从代提取物中提取得到芦丁。张宏志 7根据芦丁难溶于冷水（ 1： 8000） ,而在热水中微溶（ 1：200），同理，芦丁在热甲醇与
8、冷甲醇的溶解度相差较大，分别为（ 1:7）和（ 1:30），同样其在热乙醇与冷乙醇的溶解度的差别也较大分别为（ 1:30）与（ 1:600），在乙酸乙醋、丙酮中难溶，而在苯、氯仿、乙醚等不溶的特点，以为考虑到经济与安全的方面，他以水为溶剂，采用热水回流法进行浸提提取得到芦丁。他选取的是以荞麦为提取物的，实验方案是准确的称取粉碎后的荞麦样品，向其中加入 8倍量的水，加热回流 30min，甩干， 得浸提液 A。然后再用同样的方法，向其中加入 5 倍量的水，回流 20min,甩干 ,得到浸提液 B，最后合并 A B 浸提液。紧接着趁热将 A B 浸提液进行过滤，将所得的滤液静置冷却放置 10h,析出
9、芦丁的粗品。 3.2.2 微波提取方法 采用微波方法也可以从槐米中提取得到芦丁。陈燕芬 8采用微波的方法从槐米中提取得到芦丁。具体方法是精密称取 1g 槐米粉末，加入 100mL 蒸馏水浸泡30min，于微波炉内加热直沸，之后，在功率为 450W 的情况下进行低温处理样品 10min，样品冷却至室温后再次提取，重复三次之后，合并所得到的提取 液进行过滤并在水浴上进行浓缩得到芦丁粗品。 3.2.3 渗漉法提取方法 渗漉法的提取方法对于从槐米中提取得到芦丁同样适用。刘进玉 9采用渗漉法从槐米中提取得到芦丁。他们取两只渗漉筒对于以饱和石灰水和饱和石灰水与NaOH 的混合溶液为不同溶剂，对于芦丁的提取
10、率进行了研究。首先，取甲、乙两只渗漉筒，并在其下方各自放一百数孔瓷制隔板，将 1cm厚的脱脂药棉于板上，取一定量的槐米于所准备的容器中，并在 100沸水中均匀搅拌，并湿润放置 15min，之后，放置甲乙两只渗漉筒中，然后一层层的压紧，将纱布盖在上面，最后将洗净 的石子铺在上面。分别在甲乙两只渗漉筒中加入饱和石灰水，饱和石灰水与 NaOH 的溶剂，进行渗漉操作。渗漉液用浓盐酸调节 pH5，接着放置至沉淀，将沉淀过滤掉，最后进行水洗至水洗液至中性，在 60下进行烘干操作得到芦丁粗产品。 3.2.4 杀酶碱法提取方法 从槐米中提取芦丁的工艺还有杀酶碱法。曹永刚 10采用杀酶碱法从槐米中提取得到芦丁。
11、他利用芸香酶是特异催化的蛋白质在 60Co 产生的 射线可使其变性失活的特点 ,从而避免了芦丁在槐米的洗涤提取过程中的水解。而以饱和石灰水为溶剂的作用是使芦丁的盐溶液更易溶解。用硼 砂作为缓冲剂，用亚硫酸钠为抗氧化剂，因而槐米中的芦丁的含量能够最大化的得到提取，该工艺能够使芦丁的提取率达到 85。 3.3 较新颖先进的提取方法 3.3.1 超声提取方法 除上述提取工艺之外，超声波法是一种较新颖的提取芦丁的工艺。马国刚 11利用超声波的方法在单因素的基础上，得出了利用超声波辅助法从槐米中提取得到芦丁的最佳条件。最佳的提取条件为在室温下，超声波（ 20KHz 1000W），固液比为 1:15 的条
12、件下，提取 10min，提取两次，能够得到的芦丁的提取率高达90.36。 该工艺的具体操作步骤：取 10g 经过研磨过得的槐米粉末，加入一定料液比量的水，与此同时， 0.350.45g 硼砂与 0.500.60g 的亚硫酸钠也加入其中，调节PH 为 89 利用的是 NaOH 溶液，放入超声波装置时需搅拌均匀，在室温的条件下进行超声处理。之后，经过离心与过滤的处理，得到滤液与滤渣。滤渣再次经过前面的处理（加水，加 0.350.45g 硼砂与 0.500.60 的亚硫酸钠，调节 PH 为 89）之后，再次将滤渣进行离心与过滤，最后合并两次所得到的滤液，利用盐酸调节PH 至 23，使结晶析出，经抽滤
13、与干燥。得到芦丁的粗品。 3.3.2 连续萃取法提取方法 萃取法对于大众并不陌生，然而连续萃取将槐米中的芦丁提取出来相对较为新颖。翟广玉 12等利用连续萃取法从槐米中提取得到芦丁。该工艺的原理：芦丁主要呈现的是黄色或微带绿色的细微结晶或粉末；芦丁不能被石油醚苯等溶剂所溶解，在水中也难溶解；芦丁能够溶于碱是由于其含有多个酚羟基；在与硼砂的反应后能够生成络盐，利用置换反应的原理，在络盐中加入强酸后，强酸能够将弱酸（芦丁）置换出来，由于芦丁不能被水溶解，因而沉淀下来。 该工艺的具体步骤在萃取器中加入 1g 槐米粉末，置一网布于其上面，而萃取器中的进 水开关中进入的是萃取剂 (体积分数为 0.3硼砂的
14、饱和石灰水 )，萃取器的进出液体应保持平衡，使得液面刚好能够漫过槐米，保证萃取剂连续不断的通过萃取器并不断与槐米进行接触，当萃取液的 PH 由 12 至 10,时，立即转移至另一已装置好的萃取器，调整好流速，在每个萃取器萃取时间达到 3h 后，将 20L 的萃取液用盐酸调节 PH 至 23，在充分搅拌后静置 6h，最后进行抽滤操作，取滤渣于 80的烘箱中进行烘干， 4h 得到芦丁的产品。 3.2.3 超临界 CO2提取方法 通过芦丁分子的极性极强的特点，超临界 CO2 法可将槐米中的芦丁提取得到。徐庶来 13等利用超临界 CO2 法从槐花米中提取得到芦丁。通过实验，他们得出的结论是直接利用超临
15、界 CO2 法从槐花米中提取芦丁不但困难而且纯度提取率都不理想，芦丁的分子量大而体现出来的极性极强的原因，从而使亲和力弱的 SC- CO2 难以将芦丁萃取出来。然而槐花米被进行预处理与 SC- CO2 的亲和力得到增强以后，得到粗产物，再次用 SC- CO2 将粗产物进行萃取之后，所得到的芦丁在纯度与提取率上都得到了理想的提高。 4. 芦丁的纯化提取方法 芦丁提取后所得到的粗产品并不纯，因而芦丁的粗产品需要进行纯化，方能体现 出它应有的价值。杨德全 14采用碱提取酸加醇（甲醇乙醇或异丙醇）的方法使得从荞麦中提取的芦丁得到了纯化。该方法的具体步骤：将称取的荞麦溶于计算量的稀碱溶液中，在经过煮沸冷
16、却的过程之后，向其中加入一定量的乙醇，紧接着进行搅拌过滤之后，进行蒸馏回收乙醇操作，最后通过稀酸的中和，过滤与干燥得到芦丁的粗品，最后纯化粗品芦丁的一步是将粗品芦丁进行重结晶。同样是从荞麦中提取得到芦丁，但是刘金玉 15采用的是利用 D16 型大孔吸附树脂将从荞麦中提取得到的芦丁进行纯化。从槐米中提取得到芦丁后，涂瑶生 16的纯化工艺 为：将提取液浓缩至无醇味并静置形成结晶后 ,然后进行离心操作 ,用20 倍水将结晶洗涤 3 次 ,此时，芦丁纯度可达到 89.82。 随着芦丁提取工艺的多样化，然而芦丁的纯化工艺的本质未发生本质的变化。马国刚 17等得出的一般的纯化理论：芦丁呈现的是酸性，可与碱
17、性的溶剂反应成盐而溶于溶液（水）中，再向其中加入适量的酸后，芦丁就会游离而出，再通过重结晶的方法，得到纯化的芦丁。而周小理 18提出虽然芦丁得到了纯化，但是产率还是很低，这时由于提取时的加热，使得在伴随着提取时，有着水解产物的产生。 5. 结论 随着当今科技 的不断快速的发展，芦丁的提取工艺将会不断的得到进一步的更新。我相信，芦丁的提取方法将会不再局限以上的几种提取工艺。纵观全文，芦丁的提取主要原理主要是根据：芦丁本身是呈酸性的物质，通过将芦丁的提取物溶于碱性溶剂中，经过一系列的加热反应（萃取，回流，渗漉，超声，微波，抽提等），然后再进行过滤、浓缩或者抽滤（趁热）、蒸馏等方法回收溶剂，最后经过
18、干燥得到粗品芦丁，然后通过对粗品芦丁的重结晶得到较纯的芦丁。 参考文献 1 尹文萱 ,王兴涌 ,王建怀 ,等 . 芦丁和槲皮素及其金属配合物的 FTIR 研究 J. 中国矿业大学学报 ,2009,38(6):881888. 2 胡杰 , 邓宇 . 芦 丁提 取工 艺综 述 J. 天 津科 技大 学 , 化 工学 院 , 中 国野 生植 物 资源 ,2007,26(6):58. 3 孟祥颖 , 郭 良 ,李玉新 ,等 .芦丁的来源、用途及提取纯化方法 J. 长春中医学院学报 ,2003,19(2):6164. 4 张朝燕 ,吴纯洁 ,谢绍绷 ,等 . 芦丁提取工艺研究 J. 基层中药杂志 ,20
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