天竺桂精油、黄酮和原花青素的分离工艺研究

发布时间：2020-04-08 16:22

【摘要】：以天竺桂叶为原料,采用无溶剂微波辅助技术从天竺桂叶中提取精油成分,并与传统的水蒸气蒸馏法进行比较,运用GC-MS技术检测不同提取方法获得的天竺桂叶精油化学成分和相对含量:剩余物料在不同工艺条件下通过匀浆技术对天竺桂叶中黄酮(杨梅素、槲皮素和山奈酚)和原花青素进行提取,响应面法优化提取工艺;采用不同型号大孔树脂分离纯化天竺桂叶中总黄酮和原花青素。其主要内容如下:1、采用无溶剂微波辅助技术提取天竺桂叶精油,通过动力学实验并与传统方法进行比较。对微波功率、时间进行考察,确定最佳提取条件:微波功率540 W、微波时间40min。精油得率为 6.50±0.31mL/kg。2、建立GC-MS检测天竺桂叶精油化学成分的分析方法,气相色谱条件:石英毛细管色谱柱HP-5MS(30 m × 0.25 mm × 0.25 μm),手动进样1μL,气化室温度270 ℃,载气为高纯氦,流速1.0 mL/min,以5 ℃/min的速度从50 ℃升高到260 ℃,再以15 ℃/min从260 ℃升高到280 ℃,不分流进样。质谱条件:电离源EI,电子能量70eV,传输线温度280 ℃,离子源温度230 ℃,四级杆温度150 ℃,扫描范围15-500 amu,通过NIST05质量光谱库直接比较确定精油的组成成分。天竺桂叶精油的主要成分为:冰片、乙酸肉桂酯、桉叶油素、石竹烯和Y-榄香烯等。3、提取精油后的剩余物经高效液相检测含有黄酮(杨梅素、槲皮素和山奈酚)和原花青素,采用匀浆技术提取黄酮(杨梅素、槲皮素和山奈酚)和原花青素,在单因素实验基础上,应用响应面法对提取工艺条件进行优化。考察了匀浆时间、液料比和乙醇体积分数对黄酮(杨梅素、槲皮素和山奈酚)和原花青素得率的影响。确定了最佳提取提取条件:匀浆时间4min,液料比16mL/g,乙醇体积分数71%,在此条件下黄酮和原花青素含量分别为 12.48 ± 0.57 mg/g 和 71.97 ± 2.71 mg/g。4、建立高效液相色谱法检测杨梅素、槲皮素和山奈酚的方法,色谱条件为:检测波长:360nm;流动相组成及比例:甲醇:0.5%磷酸=50:50,色谱柱:KromasilC18(5μm,4.6 mm×250 mm),流速1.0mL/min,进样量10μL,柱温25。℃,等度洗脱30 min。杨梅素、槲皮素和山奈酚在测定的范围内,线性关系良好。5、利用大孔树脂对乙醇提取的总黄酮和原花青素的富集纯化工艺参数进行了研究。通过对比 9 种大孔树脂(HPD-80、D4020、X-5、HPD-400、HPD-450A、ADS-17、HPD-500和HPD-600)对总黄酮和原花青素的吸附和解析能力,筛选出AB-8是对总黄酮和原花青素的纯化和分离效果最理想的树脂。确定了大孔树脂AB-8的最佳吸附和解析参数:以含有总黄酮和原花青素的浓度分别为0.79 mg/mL和0.36 mg/mL的提取液上样,最佳上样量为180 mL,上样流速为2 BV/h进行动态吸附,吸附完成后,以体积分数为70%乙醇进行解析,解析速度为1.5 BV/h。经检测分离纯化后总黄酮和原花青素的纯度分别从 19.42%和 13.84%上升到 82.03%和 78.92%。采用无溶剂微波辅助技术提取天竺桂叶精油,然后将剩余物料通过匀浆技术快速打破植物细胞壁,使黄酮和原花青素能被快速提取,并利用大孔树脂对目标产物进行富集分离以提高其纯度。此方法具有快速、高效和成本低等优点,经查阅国内外资料,均无报道。
【图文】：

２．３．１不同功率对精油得率的影响逡逑通过无溶剂微波辅助提取法在２３０邋Ｗ、３５０邋Ｗ和５４０邋Ｗ功率下对天竺桂叶中精油进逡逑行提取，结果如图２－２所示。逡逑－８－逡逑

图２－２不同的微波功率对天竺桂叶精油产率的影响逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２－２邋Ｔｈｅ邋ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｐｏｗｅｒ邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋ｙｉｅｌｄ邋ｏｆ邋ｅｓｓｅｎｔｉａｌ邋ｏｉｌ逡逑从图２－２可以看出，，精油的得率随微波功率的不断增大而增多，当功率达到５４０邋Ｗ逡逑时，精油的得率最高。而过高的功率会使容器内沸腾剧烈，底部部分原料糊化。为了获逡逑得较高得率和不影响精油品质，因此选择５４０邋Ｗ进行下一步实验。逡逑提取时间的长短对天竺桂叶精油的得率也有较大影响，５４０邋Ｗ功率辐射下，随着时逡逑间延长，精油得率显著增加，并在２５邋ｍｉｎ后趋于平缓，时间的进一步增加只能产生轻微逡逑的影响。所以，为了减少提取时间和降低能量损耗，选择２５邋ｍｉｎ作为提取的最优时间。逡逑２＿３．２不同提取方法对精油得率的影响逡逑应用不同的方法从天竺桂叶中提取精油，动力学结果如图２－３所示。逡逑８邋－Ｔ逦逡逑６：逦／邋一逡逑ｔ：：，逡逑Ｉ逦／逦—邋ＳＦＭＥ逡逑？｝邋／邋—Ｄ逡逑ｎ逦逦逦逦逦逦逦逦．逦
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R284

【参考文献】

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本文编号：2619564