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萃取濃縮姜黃中的有效成分？看看步琦如何給出高效的解決方案！

步琦 2022-09-30 | 閱讀：949

萃取濃縮姜黃中的有效成分

姜黃，一味活血類中藥，早在五代十國(guó)時(shí)期，就作為藥用植物出現(xiàn)在《日華子本草》中，記載其具備治癥瘕血塊，癰腫，通月經(jīng)，治跌撲瘀血，消腫毒，止暴風(fēng)痛冷氣，下食等功效。現(xiàn)代藥學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，姜黃中的主要有效成分為姜黃素（Curcuma longa L.），一種天然生物活性化合物。提純的姜黃素在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中常用于抗氧化、抗菌、抗炎、抗突變、抗高脂血癥，同時(shí)具備減少脹氣、降低血糖、預(yù)防和治療阿爾茨海默病和帕金森病等功能。

正因?yàn)榻S素的多種優(yōu)點(diǎn)，其提取和純化也吸引了許多中藥研發(fā)課題組。瑞士步琦作為一家樣品前處理公司，一直致力于推出高效的解決方案。我們于 2021 年 5 月發(fā)布了針對(duì)天然產(chǎn)物有效成分提取與濃縮的工業(yè)級(jí)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀——R-220 Pro Extraction，這是一款集濃縮與萃取為一體的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀。今天我們會(huì)以姜黃素為例，把 R-220 Pro Extraction 與傳統(tǒng)浸泡萃取做對(duì)比，帶大家了解這款獨(dú)特旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀卓越的處理效率。

設(shè)備

◇ 工業(yè)級(jí)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 R-220 Pro Extraction

◇ 實(shí)驗(yàn)室級(jí)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 R-300

◇ 真空泵 V-600

◇ 真空泵 V-300

◇ 冷卻循環(huán)水機(jī) F-105

◇ 冷卻循環(huán)水機(jī) F-314

◇ 加熱干燥箱

試劑與樣品

◇ 95% 乙醇 8L

◇ 姜黃原料 2kg

前置處理步驟

把姜黃原料放入加熱干燥箱內(nèi)，設(shè)置 50-60℃，干燥 24 小時(shí)，取出碾碎至小塊（圖1）。

▲ 圖1：干燥姜黃塊

傳統(tǒng)浸泡萃取法

取干燥姜黃塊 250g，放入 4L 95% 乙醇中（圖2），整個(gè)浸泡過(guò)程持續(xù) 3 天，溫度為室溫。浸泡完畢后通過(guò)紗布和濾紙過(guò)濾，然后使用 R-300 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行濃縮，濃縮參數(shù)如表1。

表1：使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 R-300 進(jìn)行濃縮：

參數(shù)	條件
水浴鍋溫度	50 °C
冷卻循環(huán)水機(jī)溫度	5 °C
旋轉(zhuǎn)速度	90 rpm
真空度	常壓 → 150 → 90 mbar
總時(shí)長(zhǎng)	2 小時(shí)

▲ 圖2：使用傳統(tǒng)浸泡法萃取姜黃素

使用 R-220 Pro Extraction

進(jìn)行萃取與濃縮

為了方便對(duì)比，我們采用和傳統(tǒng)浸泡法一樣的樣品與溶劑比例，即把 250g 干燥姜黃塊放入 R-220 Pro Extraction 的萃取池（圖3），然后在蒸發(fā)瓶?jī)?nèi)倒入 4L 95% 乙醇（圖4），萃取完畢后切換至濃縮模式。萃取過(guò)程的參數(shù)請(qǐng)參考表2，濃縮過(guò)程的參數(shù)請(qǐng)參考表3。

表2：使用 R-220 Pro Extraction 進(jìn)行萃取：

參數(shù)	條件
水浴鍋溫度	55 °C
冷卻循環(huán)水機(jī)溫度	5 °C
旋轉(zhuǎn)速度	85 rpm
真空度	常壓 → 200 → 150 → 100 → 90 → 80 mbar
萃取循環(huán)	10 次循環(huán) (1 次循環(huán) = 45 min)

表3：使用 R-220 Pro Extraction 進(jìn)行濃縮：

參數(shù)	條件
水浴鍋溫度	55 °C
冷卻循環(huán)水機(jī)溫度	5 °C
旋轉(zhuǎn)速度	85 rpm
真空度	80 mbar
總時(shí)長(zhǎng)	0.5 小時(shí)

▲ 圖3 和圖4：使用 R-220 Pro Extraction 進(jìn)行萃取和濃縮

萃取率計(jì)算

其中：

W = 萃取物被濃縮至完全干燥后的重量（g）

結(jié)果

表4：傳統(tǒng)浸泡和 R-220 Pro Extraction 處理效率對(duì)比：

萃取方法	萃取溶劑 [L]	萃取與濃縮時(shí)間 Hours	萃取率％Yield
傳統(tǒng)浸泡法	4	74	28.7
R-220 Pro Extraction	4	8	31.4

根據(jù)表4 的結(jié)果，與浸泡法相比，R-220 Pro Extraction 的萃取率更加高，此外，使用 R-220 Pro Extraction 的提取和濃縮所需的時(shí)間比傳統(tǒng)浸泡法少得多。事實(shí)上，如表4 所示，R-220 Pro Extraction 的提取時(shí)間為 8 小時(shí)，而傳統(tǒng)浸泡法的提取時(shí)間為 74 小時(shí)。

結(jié)論

步琦 R-220 Pro Extraction 作為專為天然產(chǎn)物設(shè)計(jì)的循環(huán)萃取濃縮裝置，在萃取率和處理時(shí)間上都遠(yuǎn)勝傳統(tǒng)的冷熱浸泡法。為了方便對(duì)比，我們將本次的萃取樣品與溶劑比例控制為一致；實(shí)際上，在真實(shí)的應(yīng)用環(huán)境中，我們完全可以添加更多的姜黃在 R-220 Pro Extraction 的萃取池內(nèi)，實(shí)現(xiàn)更高比例的樣品和溶劑比。在保持高萃取率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)省溶劑的目的。