毕业论文：芦荟蒽醌的提取及性能研究

本科毕业论文

题目：芦荟蒽醌的提取及性能研究

院（系） 化工学院
专 业 制药工程
届 别 2012届


芦荟蒽醌的提取工艺及性能研究
摘 要
目的：优选超声波辅助提取法提取蒽醌的最佳工艺，同时研究蒽醌对油脂的抗氧化性能、防紫外性能、保湿性能及抑菌性能，为芦荟资源的开发利用提供依据。方法：以芦荟为原料，采用超声波辅助提取法提取蒽醌化合物。以提取率为考察指标，应用单因素试验法和正交设计试验法筛选芦荟中总蒽醌的最佳提取条件。将不同剂量的芦荟提取物添加到猪油中，利用POV法测定其对猪油的抗氧化性能；一定芦荟提取物浓度下在280~400nm波长下的紫外吸收平均值，评价防晒性能；配制不同浓度的芦荟提取物乙醇溶液，利用滤纸片法测抑菌性能；将提取物放置在室温下，以一定时间内的失水率测保湿性能。结果：在本实验条件下，芦荟蒽醌类化合物提取最佳工艺条件为：乙醇浓度 70%，液料比 1:40，提取时间 30min。体外抗氧化实验结果显示，不同浓度的芦荟蒽醌对猪油都具有一定的抗氧化作用，且随着添加剂量的增加抗氧化能力增强；实验条件下，各浓度的抑菌效果都不是很明显；防晒性能研究中表明，芦荟蒽醌对紫外光有较强吸收，且添加量越大，防晒效果越好；在保湿性能研究中表明，芦荟蒽醌有一定的保湿效果，在化妆品中可以有保湿作用。结论：优选的最佳提取工艺稳定可行。芦荟蒽醌具有抗氧化作用，防晒作用，保湿作用，可以作为油脂的抗氧化剂开发利用，可以作为化妆品添加剂开发利用。
关键词：提取工艺；芦荟蒽醌；抑菌；抗氧化；保湿；防晒。
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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荟的化学成分 2
1.2.1 蒽醌类化合物 2
1.2.2 糖类 3
1.2.3 氨基酸 3
1.2.4 脂类及有机酸 3
1.2.5 矿物质 3
1.2.6 酶及其它成份 4
1.3蒽醌类化合物简介 4
1.3.1 成分分类 4
1.3.2 化学性质 5
1.3.3 物理性质 5
1.3.4 常用的鉴别反应 5
1.4蒽醌类化合物的药理作用 6
1.4.1 抑菌、抗病毒作用 6
1.4.2 抗肿瘤作用 7
1.4.3 抗氧化作用 8
1.4.4 防紫外线 8
1.4.5 抗炎作用 8
1.4.6 对胃肠道的作用 8
1.5国内外研究现状 9
1.5.1 国外芦荟研究 9
1.5.2 国内芦荟研究 9
1.6本课题研究的意义及内容 10
第2章 实验部分 10
2.1引言 10
2.2 实验原料、仪器及试剂 11
2.2.1 实验原料及预处理 11
2.2.2 实验试剂（列于表 2-1） 11
2.2.3 实验仪器（列于表2-2） 12
2.3 实验方法 13
2.3.1 超声波辅助提取法提取芦荟蒽醌的工艺过程 13
2.3.2 1,8-二羟基蒽醌标准曲线的绘制 13
2.3.3粗提液蒽醌类化合物含量的测定 13
2.3.4 单因素试验的设计 14
2.3.5 正交试验设计 14
2.3.6 优化工艺提取 15
2.3.7 芦荟蒽醌抗氧化性能的研究 16
2.3.8 芦荟蒽醌防紫外线性能的研究 17
2.3.9 芦荟蒽醌抑菌性能的研究 18
2.3.10 芦荟蒽醌保湿性能的研究 18
第3章 结果 18
3.1 1-8，二羟基蒽醌的标准曲线 19
3.2 单因素试验结果 19
3.2.1 乙醇浓度对蒽醌得率的影响 19
3.2.2 超声时间对蒽醌得率的影响 20
3.2.2 料液比对蒽醌得率的影响 20
3.3 正交试验结果 21
3.4 芦荟蒽醌对猪油抗氧化性能的结果 22
3.5 蒽醌的抑菌性能的结果 23
3.6 蒽醌的防紫外性能的结果 23
第4章 讨论 24
4.1 分析讨论 24
4.1.1 乙醇浓度对芦荟蒽醌提取的影响 24
4.2 结论 25
4.3 本研究存在的问题 26
4.4 下一步要解决的问题 27
第5章 参考文献 28
第6章 致 谢 32



第1章 绪 论
1.1 芦荟简介
芦荟(Aloe)隶属百合科(Lihaceae)，是一种百合科多年生常绿肉质草本植物，叶簇生，呈座状或生于茎顶，叶常披针形或叶短宽，边缘有尖齿状刺。花序为伞形、穗状、圆锥形等，色呈红、黄或具赤色斑点（图一）。花瓣六片、雌蕊六枚，花被基部多连合成筒状（图二）。

图一 图二

芦荟原产于非洲热带干旱地区，现在芦荟分布几乎遍及世界各地。据调查，在印度和马来西亚一带、非洲大陆和热带地区都有野生芦荟分布。在我国云南元江地区，也有野生状态的芦荟存在。
芦荟的最早记载，是古代埃及的医学书中所记录的，书中不仅记载了芦荟对腹泻和眼病的治疗作用，还有包含了芦荟的多种处方。在此以后，通过马其顿帝国，芦荟被传到了欧洲。之后，芦荟又通过丝绸之路传到了中国。
在我国，人们把它称为“芦荟”，“芦”其中文意为黑的意思，而“荟”是聚集的意思。芦荟叶子切口滴落的汁液呈黄褐色，遇空气氧化就变成了黑色，又凝为一体，所以称作“芦荟”。被称为中医医祖的李时珍所著《本草纲目》里也出现了芦荟，在这部书中芦荟不仅仅被认作是有用的植物，而且还有“色黑、树脂状”的记载。在我国古代，应用芦荟治疗疾病已相当流行，关于芦荟的药用价值和治疗作用，在古书《药性论》、《海药本草》、《开宝本草》、《本草图经》、《本草再新》中均有详细记载。
芦荟苦寒，入肝、心、脾。主要成分分为芦荟大黄素贰、异芦荟大黄素贰、芦荟试等，具有泻下通便、清肝泄热、消疮杀虫的功效，用于治疗热结便秘、癣疮、痔痰、萎缩性鼻炎等。
芦荟自古以来深受人们的喜爱，在民间的应用己有3600多年的历史。随着现代科学技术的突飞猛进，芦荟的有效成份、生理活性物质、药用价值不断被发现和应用，芦荟的研究开发和应用已进入一个崭新时代[1]。从80年代开始，芦荟的多种疗效和神奇功效，引起了世界上许多国家的瞩目，被视为治病强身的“灵仙之药”。如:在美国，用芦荟治皮炎;在前苏联，用芦荟治肺结核;在埃及，用芦荟治皮脂外溢；在日本，用芦荟叶子的活性物质制成消毒剂，用于清洁污染，阻止真菌生长，芦荟被誉为“家庭急救药箱”，曾掀起过一股“芦荟热”的浪潮[2]。
在现在世界上芦荟品种多达300种以上，但主要药用品种是百合科植物库拉索芦荟 (aloeveraL)、好望角芦荟 (aloefero*Mill)和斑纹芦(aloeveraL.var.chinaensis(haw).berg)三种[3]。芦荟的叶、花、根均可入药，尤以叶中的汁液经浓缩加工的成品(芦荟干块)即为芦荟的药用品。
1.2 芦荟的化学成分
芦荟之所以能够医治多种疾病，受到医药界的高度重视，决非偶然，这是与芦荟的化学成份有关的。已从芦荟属植物中检出18种微量元素、11种游离氨基酸、21种有机酸、维生素、缓激肚、蒽醌类、酚类、欧类、糖类等70余种成份，根据研究表明，芦荟的主要化学成份分为以下6大类：蒽醌类化合物、糖类化合物、蛋白质及氨基酸类化合物、脂类及有机酸类化合物、矿物质类化合物以及维生素、活性酶等其他类化合物等[4]。
1.2.1 蒽醌类化合物
芦荟中主要活性成份是羟基蒽醌类衍生物，包括芦荟大黄素、大黄酸、大黄素、大黄酚、大黄素甲醚、芦荟甙、芦荟泻素、芦荟霉素、阿劳辛、芦荟熊果甙等。芦荟所含蒽醌类化合物的种类和数量，在不同的品种、栽培条件、收获时期都会有较大变动。
大黄酸有抑菌、抗病毒作用，大黄素、芦荟大黄素有抗肿瘤的作用，芦荟酸和芦荟泻素的药用价值为健胃和通便，芦荟霉素具有抗癌、抗病毒、抗菌的作用。阿劳辛有抗癌、抗菌、中和毒素的作用，还有具有抗菌作用及抗霉作用，可以治疗因水疱所引起的白癣菌，芦荟熊果甙具有抗溃疡的药用功能[5]。
1.2.2 糖类
这里是指芦荟所含的葡萄糖、甘露糖以及由它们组成的多糖。芦荟叶肉中的粘液主要成份是甘露聚糖，这是一种线性多糖聚合物，不同种属的芦荟所含葡萄糖和甘露糖的比例不同，但葡萄糖和甘露糖都连接成线性聚合物，此外，也发现在一些芦荟品种的叶肉汁液中含有少量的阿拉伯糖和鼠李糖。芦荟多糖对于癌症和爱滋病的防治有良好作用。芦荟甘露聚糖具有抗肿瘤的作用。芦荟多糖在提高人类免疫力方面的作用最近引起了人们极大的重视[6]。
1.2.3 氨基酸
芦荟叶片中的蛋白质经水解后可产生Ala、Lys、Pro、Cys、Arg、Asg、Gly、Glu、Thr、Asn、Trp、Ser、Tyr、Ile、Phe、Val、Met、Leu等多种氨基酸，其中含有8种人体必需氨基酸，组成较为合理。
1.2.4 脂类及有机酸
芦荟的根、茎、叶中均含有多种有机酸。其中已检出的有机酸有琥珀酸、苹果酸、乳酸、对香豆酸、酒石酸、丁二酸、异柠檬酸、柠檬酸、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、亚油酸、亚麻酸等。这些有机酸大多与钾、钠、钙等离子或生物碱结合，以盐的形式存在。芦荟中的有机酸含量随季节变化而变化，夏季时的有机酸含量有普遍增高的趋势。
1.2.5 矿物质
芦荟中含有丰富的人体必需微量元素，包括硅、铝、镁、钙、锰、钴、钛、铬、铜、磷、钠、锌、镍、钒和银等，不同产地来源的芦荟，所含的矿物质的量也不尽相同。
1.2.6 酶及其它成份
目前，已从芦荟叶汁中检出的酶有淀粉酶、纤维素酶、过氧化酶、脂肪酶、氧化酶、碱性磷酸脂酶、蒜氨酸酶等。日本添田百枝博士发现，在日本木立芦荟中除酚类化合物和多糖外，尚有三种耐热、耐酸和耐碱的化学分:(1)alomicin(阿劳米嗪)具有解毒、抗肿瘤，可抑制引起癌症的病毒繁殖因子，同时对细菌分泌的毒素有解毒作用。(2)aloculcin(阿劳埃乌罗辛)对烫伤、烧伤及溃疡十分有效。(3)aloetin(阿劳埃汀)具有解毒、抗菌和抗霉的作用，可抑制病原细菌的繁殖，也能杀死病原菌和霉菌。芦荟成份中最引起人们注意的是aloetinA、B，根据研究报告显示，aloetinA有抗癌作用，aloetinB有降低血糖作用。
1.3 蒽醌类化合物简介
1.3.1 成分分类
植物中的蒽醌类化合物一般分为两大类[7-8]:(l)大黄素型。羟基分布于两侧的苯环上。多数化合物呈黄色。大黄中的大黄酸、大黄素、大黄酚、大黄素甲醚和芦荟大黄素属于此类。(2)茜草素型。羟基分布在一侧苯环上，颜色为橙黄至橙红色，种类较少，如茜草中的茜草素、轻基茜草素和伪轻基茜草素等。蒽醌类化合物及其衍生物在自然界植物中分布很广，如百合科的芦荟，豆科的决明子、番泻叶，茜草科的茜草、鼠李，寥科的大黄、虎仗、何首乌、拳参。除高等植物以外，蒽醌类化合物还存在于低等植物地衣和菌类的代谢产物中。
芦荟中的葱醒类成分多属于大黄素型，其主要的化合物结构式如图1-2所示。

1.3.2 化学性质 ……（未完，全文共28330字，当前仅显示5096字，请阅读下面提示信息。收藏《毕业论文：芦荟蒽醌的提取及性能研究》）