红车轴草总异黄酮正交提取工艺和大孔树脂吸附分离性能的研究
3 结果
3.1 单因素实验
3.1.1 水液pH对提取效果的影响异黄酮含有酚羟基,呈酸性,故选用碱性水做提取液。在60℃温度下,1∶16的料液比,搅拌提取1h时,水液pH对总异黄酮的提取效果见图1。从图1可以看出选择pH为11的水液做提取溶剂是最合适的。
3.1.2 温度对提取效果的影响固定碱水pH为11,料液比为1∶16,提取1次,提取时间为1 h,变化提取温度。温度对异黄酮提取效果见图2。图1 碱水pH对总异黄酮提取率的影响图2 温度对总异黄酮提取率的影响从图2可以看出随温度升高,总异黄酮的提取率增加,温度达到80~90℃时提取率差异不大,从成本和黄酮的热稳定性考虑,选择80℃左右的温度较佳。
3.1.3 料液比对提取效果的影响固定碱水pH为11,提取温度为80℃,提取时间1 h,提取1次,改变料液比。不同料液比对总异黄酮提取效果见图3。图3 料液比对总异黄酮提取率的影响从图3可以看出料液比为1∶20时总异黄酮提取率最高,但与料液比1∶16时差别很小,考虑后续工艺处理成本,优选1∶16的料液比。
3.1.4 提取时间对提取效果的影响固定碱水pH为11,提取温度为80℃,料液比为1∶16,提取1次,改变提取时间。不同提取时间对总异黄酮提取效果见图4。图4 时间对总异黄酮提取率的影响从图4可以看出随提取时间的延长,提取率增加,但在1 h后提取率增加缓慢,延长提取时间会增加生产成本,故提取时间可以控制在1 h内。
3.1.5 提取次数对提取效果的影响固定碱水pH为11,提取温度为80℃,提取1h,料液比为1∶16,改变提取时间。不同提取次数对总异黄酮提取效果见图5。从图5可以浸提3次的效果最好,但浸提3次的效果与浸提2次则提取率增加效果不明显,提取次数增加会延长生产周期,增加成本。因此,以浸提2次为宜。
3.2 总异黄酮提取优化工艺从上面的单因素实验可以看出总异黄酮的提取率与碱水的pH、提取温度、料液比和提取时间等因素均有关。为了对总异黄酮提取工艺条件进行优化,选择了L9(34)正交实验,其因素水平见表1。正交实验结果和极差分析见表2。图5 提取次数对总异黄酮提取率的影响表1 总异黄酮提取实验因素水平表 表2 正交实验结果与极差分析
3.3 大孔树脂静态吸附脱附试验非极性吸附树脂D101最适于从极性溶剂中吸附非极性溶质;极性树脂D102适用于从非极性溶液中吸附极性溶质;中极性吸附树脂D103和D104,可用于从极性溶剂中吸附非极性溶质,也可用于从非极性溶剂中吸附一定极性溶质。红车轴草中总异黄酮种类多,根据黄酮母体结构上取代基羟基和糖的数量不同而极性有差异。选择了4种从非极性到极性的树脂进行试验。在相同的实验条件下,测定各树脂的静态吸附-脱附性能结果(见表3)。由表3可以看出以D103的饱和吸附量和脱附率较佳。表3 4种树脂静态饱和吸附-脱附性能测定结果
4 结论
通过直观的单因素实验确定最佳的单因素条件,结合正交优化实验确定最佳提取参数。
通过碱水提取,利于后续大孔树脂吸附,降低工艺成本。
通过以上研究得出最佳工艺参数:提取温度为80℃,提取时间为1 h,料液比为1∶12,碱水pH为11,提取2次;所得到的提取液用大孔树脂D103来进行进一步的除去水溶性杂质,精制总异黄酮。
【参考文献】
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