超滤-固体膜络合萃取反萃取甘草总黄酮的工艺研究

作     者：刘媛媛 

作者单位：甘肃中医药大学 

学位级别：硕士

导师姓名：魏舒畅

授予年度：2023年

学科分类：1008[医学-中药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学] 

主      题：甘草黄酮 超滤 络合萃取 固体膜 分离纯化 

摘      要：目的:建立一种超滤、固体膜络合萃取和纳滤分离纯化甘草总黄酮的新技术,以解决总黄酮生产中有效成分转移率低、生产成本高、耗能高等问题,为中药黄酮类物质的分离制备提供新的技术。方法:用紫外可见分光光度法建立甘草总黄酮的含量测定方法,用高效液相色谱法建立甘草苷的含量测定方法。首先,以甘草苷提取率、总黄酮得率和出膏率为评价指标,通过响应面设计得到最佳提取工艺;以除杂率、滤过速度、甘草苷和总黄酮保留率为评价指标,采用正交设计优化超滤工艺。然后,以甘草苷和总黄酮萃取率、反萃取率为评价指标,考察络合萃取剂的种类和组成,通过单因素试验和正交设计法确定最佳络合萃取反萃取工艺;以固体膜萃取反萃取时甘草苷和总黄酮萃取率、反萃取率为评价指标,考察三相流速、萃取时间和反萃取温度对萃取和反萃取的影响,并对该工艺条件的稳定性、适用性进行考察。最后,采用纳滤技术将反萃取液浓缩脱盐,以除水率、截留率、膜通量为评价指标对纳滤工艺进行优化,得到纳滤浓缩反萃取液的最佳工艺条件。结果:紫外可见分光光度法所建立的总黄酮标准曲线为:A=0.063 72C+0.080 11,R=0.9997,线性范围为1.57～15.7μg/mL;HPLC所建立的甘草苷标准曲线为:Y=114.5X+9.598,R=0.9999,线性范围为0.057～1.14μg。经响应面试验优化得甘草最佳提取工艺为:采用浓度为Ⅱ的氨水（20倍）,提取180min,提取3次,在此条件下甘草苷提取率为92.16%,总黄酮得率为2.09%,出膏率为38.27%。以除杂率、滤过速度、目标成分保留率为评价指标得最佳超滤工艺为:采用孔径为Ⅱ的陶瓷膜,在压力0.12Mpa、错流速度5.3m/s的条件下超滤,此条件下除杂率为23.99%,滤过速度为13.07 L/h,甘草苷保留率为93.88%,总黄酮保留率为93.54%。以甘草苷、总黄酮萃取率为评价指标得最佳络合萃取工艺为:以体积分数为Ⅲ的A+磺化煤油为络合萃取剂,在超滤液p H5.0～7.0、转速25r/min的条件下萃取时间10h,此条件下总黄酮萃取率为95.04%,甘草苷萃取率为93.28%;以总黄酮反萃取率为评价指标得最佳反萃取工艺为:以稀Na OH溶液为反萃取剂,转速为25r/min、反萃取10h,得总黄酮反萃取率为94.46%。采用络合萃取反萃取所得试验条件进行固体膜萃取反萃取试验研究,得固体膜萃取反萃取最佳工艺条件为:超滤液相流量:萃取剂相流量:反萃取剂相流量=376:188:376m L/min,超滤液p H5～7,萃取时间14h,反萃取温度30℃,该条件下甘草苷、总黄酮转移率高、工艺稳定性高,且固体膜抗污染性能强。以除水率、截留率、膜通量为评价指标得纳滤浓缩反萃取液的最佳工艺条件为:纳滤膜孔径150～200Da、温度30℃、压力0.6Mpa、循环流速5L/h,纳滤终点宜在浓缩度为8.7左右,在此条件下,甘草苷浓度可由原来的0.022%升高到0.192%,总黄酮浓度由原来的0.081%升高到0.711%,除水率为91%,目标成分截留率都在95%左右。结论:将超滤、固体膜络合萃取、纳滤技术集成用于甘草总黄酮的分离制备具有高效性、高选择性,该集成工艺绿色环保、成本低、操作简便,可用于甘草总黄酮的工业化生产。