畢業(yè)論文：蘆薈蒽醌的提取及性能研究

本科畢業(yè)論文

題目：蘆薈蒽醌的提取及性能研究

院（系） 化工學院
專 業(yè) 制藥工程
屆 別 2012屆


蘆薈蒽醌的提取工藝及性能研究
摘 要
目的：優(yōu)選超聲波輔助提取法提取蒽醌的最佳工藝，同時研究蒽醌對油脂的抗氧化性能、防紫外性能、保濕性能及抑菌性能，為蘆薈資源的開發(fā)利用提供依據(jù)。方法：以蘆薈為原料，采用超聲波輔助提取法提取蒽醌化合物。以提取率為考察指標，應用單因素試驗法和正交設計試驗法篩選蘆薈中總蒽醌的最佳提取條件。將不同劑量的蘆薈提取物添加到豬油中，利用POV法測定其對豬油的抗氧化性能；一定蘆薈提取物濃度下在280~400nm波長下的紫外吸收平均值，評價防曬性能；配制不同濃度的蘆薈提取物乙醇溶液，利用濾紙片法測抑菌性能；將提取物放置在室溫下，以一定時間內(nèi)的失水率測保濕性能。結(jié)果：在本實驗條件下，蘆薈蒽醌類化合物提取最佳工藝條件為：乙醇濃度 70%，液料比 1:40，提取時間 30min。體外抗氧化實驗結(jié)果顯示，不同濃度的蘆薈蒽醌對豬油都具有一定的抗氧化作用，且隨著添加劑量的增加抗氧化能力增強；實驗條件下，各濃度的抑菌效果都不是很明顯；防曬性能研究中表明，蘆薈蒽醌對紫外光有較強吸收，且添加量越大，防曬效果越好；在保濕性能研究中表明，蘆薈蒽醌有一定的保濕效果，在化妝品中可以有保濕作用。結(jié)論：優(yōu)選的最佳提取工藝穩(wěn)定可行。蘆薈蒽醌具有抗氧化作用，防曬作用，保濕作用，可以作為油脂的抗氧化劑開發(fā)利用，可以作為化妝品添加劑開發(fā)利用。
關(guān)鍵詞：提取工藝；蘆薈蒽醌；抑菌；抗氧化；保濕；防曬。
Abstract
Objective: To optimize the ultrasonic assisted e*traction method anthraquinone process, study the anthraquinone fat o*idation resistance, anti-UV performance, moisturizing properties and antibacterial properties, and provide the basis for aloe resources development and utilization. Methods: aloe vera raw materials, ultrasonic assisted e*traction method to e*tract anthraquinones. E*traction rate of the ind
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薈的化學成分 2
1.2.1 蒽醌類化合物 2
1.2.2 糖類 3
1.2.3 氨基酸 3
1.2.4 脂類及有機酸 3
1.2.5 礦物質(zhì) 3
1.2.6 酶及其它成份 4
1.3蒽醌類化合物簡介 4
1.3.1 成分分類 4
1.3.2 化學性質(zhì) 5
1.3.3 物理性質(zhì) 5
1.3.4 常用的鑒別反應 5
1.4蒽醌類化合物的藥理作用 6
1.4.1 抑菌、抗病毒作用 6
1.4.2 抗腫瘤作用 7
1.4.3 抗氧化作用 8
1.4.4 防紫外線 8
1.4.5 抗炎作用 8
1.4.6 對胃腸道的作用 8
1.5國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 9
1.5.1 國外蘆薈研究 9
1.5.2 國內(nèi)蘆薈研究 9
1.6本課題研究的意義及內(nèi)容 10
第2章 實驗部分 10
2.1引言 10
2.2 實驗原料、儀器及試劑 11
2.2.1 實驗原料及預處理 11
2.2.2 實驗試劑（列于表 2-1） 11
2.2.3 實驗儀器（列于表2-2） 12
2.3 實驗方法 13
2.3.1 超聲波輔助提取法提取蘆薈蒽醌的工藝過程 13
2.3.2 1,8-二羥基蒽醌標準曲線的繪制 13
2.3.3粗提液蒽醌類化合物含量的測定 13
2.3.4 單因素試驗的設計 14
2.3.5 正交試驗設計 14
2.3.6 優(yōu)化工藝提取 15
2.3.7 蘆薈蒽醌抗氧化性能的研究 16
2.3.8 蘆薈蒽醌防紫外線性能的研究 17
2.3.9 蘆薈蒽醌抑菌性能的研究 18
2.3.10 蘆薈蒽醌保濕性能的研究 18
第3章 結(jié)果 18
3.1 1-8，二羥基蒽醌的標準曲線 19
3.2 單因素試驗結(jié)果 19
3.2.1 乙醇濃度對蒽醌得率的影響 19
3.2.2 超聲時間對蒽醌得率的影響 20
3.2.2 料液比對蒽醌得率的影響 20
3.3 正交試驗結(jié)果 21
3.4 蘆薈蒽醌對豬油抗氧化性能的結(jié)果 22
3.5 蒽醌的抑菌性能的結(jié)果 23
3.6 蒽醌的防紫外性能的結(jié)果 23
第4章 討論 24
4.1 分析討論 24
4.1.1 乙醇濃度對蘆薈蒽醌提取的影響 24
4.2 結(jié)論 25
4.3 本研究存在的問題 26
4.4 下一步要解決的問題 27
第5章 參考文獻 28
第6章 致 謝 32



第1章 緒 論
1.1 蘆薈簡介
蘆薈(Aloe)隸屬百合科(Lihaceae)，是一種百合科多年生常綠肉質(zhì)草本植物，葉簇生，呈座狀或生于莖頂，葉常披針形或葉短寬，邊緣有尖齒狀刺。花序為傘形、穗狀、圓錐形等，色呈紅、黃或具赤色斑點（圖一）�；ò炅⒋迫锪�，花被基部多連合成筒狀（圖二）。

圖一 圖二

蘆薈原產(chǎn)于非洲熱帶干旱地區(qū)，現(xiàn)在蘆薈分布幾乎遍及世界各地。據(jù)調(diào)查，在印度和馬來西亞一帶、非洲大陸和熱帶地區(qū)都有野生蘆薈分布。在我國云南元江地區(qū)，也有野生狀態(tài)的蘆薈存在。
蘆薈的最早記載，是古代埃及的醫(yī)學書中所記錄的，書中不僅記載了蘆薈對腹瀉和眼病的治療作用，還有包含了蘆薈的多種處方。在此以后，通過馬其頓帝國，蘆薈被傳到了歐洲。之后，蘆薈又通過絲綢之路傳到了中國。
在我國，人們把它稱為“蘆薈”，“蘆”其中文意為黑的意思，而“薈”是聚集的意思。蘆薈葉子切口滴落的汁液呈黃褐色，遇空氣氧化就變成了黑色，又凝為一體，所以稱作“蘆薈”。被稱為中醫(yī)醫(yī)祖的李時珍所著《本草綱目》里也出現(xiàn)了蘆薈，在這部書中蘆薈不僅僅被認作是有用的植物，而且還有“色黑、樹脂狀”的記載。在我國古代，應用蘆薈治療疾病已相當流行，關(guān)于蘆薈的藥用價值和治療作用，在古書《藥性論》、《海藥本草》、《開寶本草》、《本草圖經(jīng)》、《本草再新》中均有詳細記載。
蘆薈苦寒，入肝、心、脾。主要成分分為蘆薈大黃素貳、異蘆薈大黃素貳、蘆薈試等，具有瀉下通便、清肝泄熱、消瘡殺蟲的功效，用于治療熱結(jié)便秘、癬瘡、痔痰、萎縮性鼻炎等。
蘆薈自古以來深受人們的喜愛，在民間的應用己有3600多年的歷史。隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的突飛猛進，蘆薈的有效成份、生理活性物質(zhì)、藥用價值不斷被發(fā)現(xiàn)和應用，蘆薈的研究開發(fā)和應用已進入一個嶄新時代[1]。從80年代開始，蘆薈的多種療效和神奇功效，引起了世界上許多國家的矚目，被視為治病強身的“靈仙之藥”。如:在美國，用蘆薈治皮炎;在前蘇聯(lián)，用蘆薈治肺結(jié)核;在埃及，用蘆薈治皮脂外溢；在日本，用蘆薈葉子的活性物質(zhì)制成消毒劑，用于清潔污染，阻止真菌生長，蘆薈被譽為“家庭急救藥箱”，曾掀起過一股“蘆薈熱”的浪潮[2]。
在現(xiàn)在世界上蘆薈品種多達300種以上，但主要藥用品種是百合科植物庫拉索蘆薈 (aloeveraL)、好望角蘆薈 (aloefero*Mill)和斑紋蘆(aloeveraL.var.chinaensis(haw).berg)三種[3]。蘆薈的葉、花、根均可入藥，尤以葉中的汁液經(jīng)濃縮加工的成品(蘆薈干塊)即為蘆薈的藥用品。
1.2 蘆薈的化學成分
蘆薈之所以能夠醫(yī)治多種疾病，受到醫(yī)藥界的高度重視，決非偶然，這是與蘆薈的化學成份有關(guān)的。已從蘆薈屬植物中檢出18種微量元素、11種游離氨基酸、21種有機酸、維生素、緩激肚、蒽醌類、酚類、歐類、糖類等70余種成份，根據(jù)研究表明，蘆薈的主要化學成份分為以下6大類：蒽醌類化合物、糖類化合物、蛋白質(zhì)及氨基酸類化合物、脂類及有機酸類化合物、礦物質(zhì)類化合物以及維生素、活性酶等其他類化合物等[4]。
1.2.1 蒽醌類化合物
蘆薈中主要活性成份是羥基蒽醌類衍生物，包括蘆薈大黃素、大黃酸、大黃素、大黃酚、大黃素甲醚、蘆薈甙、蘆薈瀉素、蘆薈霉素、阿勞辛、蘆薈熊果甙等。蘆薈所含蒽醌類化合物的種類和數(shù)量，在不同的品種、栽培條件、收獲時期都會有較大變動。
大黃酸有抑菌、抗病毒作用，大黃素、蘆薈大黃素有抗腫瘤的作用，蘆薈酸和蘆薈瀉素的藥用價值為健胃和通便，蘆薈霉素具有抗癌、抗病毒、抗菌的作用。阿勞辛有抗癌、抗菌、中和毒素的作用，還有具有抗菌作用及抗霉作用，可以治療因水皰所引起的白癬菌，蘆薈熊果甙具有抗?jié)兊乃幱霉δ躘5]。
1.2.2 糖類
這里是指蘆薈所含的葡萄糖、甘露糖以及由它們組成的多糖。蘆薈葉肉中的粘液主要成份是甘露聚糖，這是一種線性多糖聚合物，不同種屬的蘆薈所含葡萄糖和甘露糖的比例不同，但葡萄糖和甘露糖都連接成線性聚合物，此外，也發(fā)現(xiàn)在一些蘆薈品種的葉肉汁液中含有少量的阿拉伯糖和鼠李糖。蘆薈多糖對于癌癥和愛滋病的防治有良好作用。蘆薈甘露聚糖具有抗腫瘤的作用。蘆薈多糖在提高人類免疫力方面的作用最近引起了人們極大的重視[6]。
1.2.3 氨基酸
蘆薈葉片中的蛋白質(zhì)經(jīng)水解后可產(chǎn)生Ala、Lys、Pro、Cys、Arg、Asg、Gly、Glu、Thr、Asn、Trp、Ser、Tyr、Ile、Phe、Val、Met、Leu等多種氨基酸，其中含有8種人體必需氨基酸，組成較為合理。
1.2.4 脂類及有機酸
蘆薈的根、莖、葉中均含有多種有機酸。其中已檢出的有機酸有琥珀酸、蘋果酸、乳酸、對香豆酸、酒石酸、丁二酸、異檸檬酸、檸檬酸、乙酸、辛酸、壬烯二酸、月桂酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸、油酸、亞油酸、亞麻酸等。這些有機酸大多與鉀、鈉、鈣等離子或生物堿結(jié)合，以鹽的形式存在。蘆薈中的有機酸含量隨季節(jié)變化而變化，夏季時的有機酸含量有普遍增高的趨勢。
1.2.5 礦物質(zhì)
蘆薈中含有豐富的人體必需微量元素，包括硅、鋁、鎂、鈣、錳、鈷、鈦、鉻、銅、磷、鈉、鋅、鎳、釩和銀等，不同產(chǎn)地來源的蘆薈，所含的礦物質(zhì)的量也不盡相同。
1.2.6 酶及其它成份
目前，已從蘆薈葉汁中檢出的酶有淀粉酶、纖維素酶、過氧化酶、脂肪酶、氧化酶、堿性磷酸脂酶、蒜氨酸酶等。日本添田百枝博士發(fā)現(xiàn)，在日本木立蘆薈中除酚類化合物和多糖外，尚有三種耐熱、耐酸和耐堿的化學分:(1)alomicin(阿勞米嗪)具有解毒、抗腫瘤，可抑制引起癌癥的病毒繁殖因子，同時對細菌分泌的毒素有解毒作用。(2)aloculcin(阿勞埃烏羅辛)對燙傷、燒傷及潰瘍十分有效。(3)aloetin(阿勞埃汀)具有解毒、抗菌和抗霉的作用，可抑制病原細菌的繁殖，也能殺死病原菌和霉菌。蘆薈成份中最引起人們注意的是aloetinA、B，根據(jù)研究報告顯示，aloetinA有抗癌作用，aloetinB有降低血糖作用。
1.3 蒽醌類化合物簡介
1.3.1 成分分類
植物中的蒽醌類化合物一般分為兩大類[7-8]:(l)大黃素型。羥基分布于兩側(cè)的苯環(huán)上。多數(shù)化合物呈黃色。大黃中的大黃酸、大黃素、大黃酚、大黃素甲醚和蘆薈大黃素屬于此類。(2)茜草素型。羥基分布在一側(cè)苯環(huán)上，顏色為橙黃至橙紅色，種類較少，如茜草中的茜草素、輕基茜草素和偽輕基茜草素等。蒽醌類化合物及其衍生物在自然界植物中分布很廣，如百合科的蘆薈，豆科的決明子、番瀉葉，茜草科的茜草、鼠李，寥科的大黃、虎仗、何首烏、拳參。除高等植物以外，蒽醌類化合物還存在于低等植物地衣和菌類的代謝產(chǎn)物中。
蘆薈中的蔥醒類成分多屬于大黃素型，其主要的化合物結(jié)構(gòu)式如圖1-2所示。

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