荷叶中多糖的提取工艺研究(附件)
摘 要荷叶作为一种传统中药，查阅资料显示荷叶作为中药有多方面的作用，对多种疾病有良好的临床治疗效果，尤其是抗氧化、抗病毒以及抗血脂等方面疗效尤为显著，其中荷叶当中含有丰富的多糖类物质，能够很好的降脂，以及抗衰老等。经过此次实验可以进一步为开发利用荷叶提供了参考。为了得要其最佳工艺，利用热水浸提法提取荷叶中的多糖，结合响应曲面法。首先利用单因素考察来确定其最佳固液比、最佳提取时间、最佳提取温度这三个因素，然后利用响应曲面法找到这三个因素组合的最佳提取条件，进一步对制备荷叶多糖的最佳工艺生产进行优化。试验结果得到最佳的热水浸提荷叶多糖工艺参数为：温度80℃，提取时间1 h，料液比1:20，提取率为14.81%。 目录
1 绪论
1.1 研究的背景和意义 1
1.2荷叶的研究概况 1
1.2.1化学成分 1
1.2.1.1生物碱类物质 1
1.2.1.2黄酮类物质 2
1.2.1.3多糖 2
1.2.1.4其他成分 2
1.2.2药理作用 2
1.2.2.1抗氧化功能 2
1.2.2.2抗病毒作用 3
1.2.2.3降血脂作用 3
1.3荷叶的临床应用 4
1.3.1止血作用 4
1.3.2抑菌作用 4
1.3.3神经系统作用活性 4
1.4多糖提取方法的研究进展 5
1.4.1超声波辅助提取法 5
1.4.2微波提取 5
1.4.3酶辅助法 5
1.4.4酸碱浸提法 6
1.4.5热水浸提法 6
2 实验部分
2.1实验仪器与试药 7
2.1.1 实验仪器与设备 7
2.1.2 实验实验耗材 7
2.2实验步骤 8
2.2.1原料的预处理 8
2.2.2标准曲线制备 8
2.2.3荷叶多糖提取率的计算 8
2.2.4 因素水平表 9
2.3荷叶中多糖的单因素分析 9
2.3.1 固液比对提取效果的影响 9
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
2.1.1 实验仪器与设备 7
2.1.2 实验实验耗材 7
2.2实验步骤 8
2.2.1原料的预处理 8
2.2.2标准曲线制备 8
2.2.3荷叶多糖提取率的计算 8
2.2.4 因素水平表 9
2.3荷叶中多糖的单因素分析 9
2.3.1 固液比对提取效果的影响 9
2.3.2提取时间对提取效果的影响 10
2.3.3提取温度对提取效果的影响 10
2.4 响应曲面试验结果及分析 11
2.4.1响应曲面法实验结果 11
2.4.2响应曲面法结果分析 13
2.5小结 15
结论 16
参考文献 17
致谢 20
1 绪论
1.1 研究的背景和意义
荷叶为睡莲科植物莲（Nelumbo Nucifera Gaertn ）的干燥叶片，又名莲叶、藕叶[1]。夏、秋两季采收，使自然干燥到七成时，再进行烘干。荷叶在我国南方比较多，主要生长地在湖北、湖南、江西、浙江等，且产量非常丰富。荷叶的主要性状为：呈半圆形或折扇形，半径约为1025 cm，叶子的边缘稍呈波纹状。从上面看，荷叶的颜色呈深绿色或黄绿色，有粗糙感，从下面看荷叶的颜色为淡灰棕色，比较光滑，可以看到很多凸起的静脉，闻之，有淡淡的清香气，尝之，味到有些微苦。本草纲目中记载：“荷叶服之，令人瘦劣”，在药用方面中医学者认为，荷叶具有清解暑热、凉血止血等作用[2]。荷叶于1991年被列入第2批“药食”的名单。荷叶当中含有丰富的多糖，具有一定的抗氧化、抗病毒等作用，能现已大量应用于临床[3]。由于荷叶多糖在临床应用中具有广泛作用，所以提取纯化多糖就具有重要的现实作用。针对我国荷叶经济价值高、利用率低的现状提出了一条新的发展思路。为了使生产实现规模化，而需要研究出一条简洁、高效、合理的制备荷叶多糖的工艺生产路线。本文主要对荷叶当中的多糖提取工艺优化 进行了研究。
1.2荷叶的研究概况
1.2.1化学成分
1.2.1.1生物碱类物质
生物碱是一种结构复杂、而且具有一定生理活性的植物碱。在19世纪初，就开始有学者对荷叶中的生物碱进行了一些相关考察。在19世纪中期，日本的学者FuTian ZhengXiong等人，第一次从荷叶中提取出荷叶碱（Nuciferine）、莲碱（Romerine） ,O去甲基荷叶碱（ONomuciferine）三个单体成分[4]。之后，很多学者就非常注意荷叶生物碱的提取分离的研究，也越来越对其感兴趣。经试验表明，可以根据母核结构，将荷叶生物碱可分为四类：
（1）单节基异哇琳类：主要包含亚美婴粟碱（Armepavine）、衡州乌药碱（Coclaurine），N甲基异衡州乌药碱（NMethylisococlaurine）,N甲基衡州乌药碱（Nmethycolaurine）和O去甲基衡州乌药碱（ONorcoclaurine） ；
（2）阿朴啡类：主要包含荷叶碱（Nuciferine） ,N.去甲基荷叶碱（NNomuciferine）, 2轻基1甲基阿朴啡（2hydroxylmethoxyaporphine）,N去甲基亚美婴粟碱（NNorarmepavine）和莲碱（Romerine）；
（3）去氢阿朴啡类：主要包含去氢荷叶碱（Dehydronuciferine）和去氢莲碱（Dehvdroromerine）；
（4）氧化阿朴啡类：鹅掌秋碱（Lirioderine）；
1.2.1.2黄酮类物质
黄酮类物质是指两个具有酷轻基的苯环和通过中央三碳链相互作用联结而成的一系列化合物。它们的存在形式多 为游离状态或者与糖相结合。研究结果表明，荷叶中的黄酮类化合物属于式类。新鲜的荷叶中荷叶式的含量极少，主要是槲皮黄素葡萄糖醛酸戒。荷叶中黄酮类化合物主要是荷叶昔，其次是槲皮素、异槲皮素和莲苷等并且槲皮素大多以结合苷的形式存在[5]。
1.2.1.3多糖
多糖是天然的有机物，存在于微生物与动植物当中。唐丽君[6]发现，荷叶中的多糖至少由木糖、鼠李糖、甘露糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖六种单糖组成，研究结果显示，荷叶多糖中的单糖大多是以阿拉伯糖为主，同时还有为量不多的甘露糖、葡萄糖和半乳糖。近年来，随着生物学的不断发展，多糖已从近百种植物中被提取出来，不仅来源广泛，具有特别的生理活性、细胞毒性小、安全等优点，它逐渐成为新药、保健品、绿色食添加剂和临床应用中具有很大潜力的发展方向。
1.2.1.4其他成分
荷叶中还含有多种其他成分，如琥珀酸、构椽酸、挥发性精油、苹果酸、酒石酸、草酸、和苯甲酸、没食子酸、胡萝卜苷等。
1.2.2药理作用
1.2.2.1抗氧化功能
生物体内自由基水平较高会对其生命物质造成严重破坏，可令细胞死亡。高活性含氧自由基形成机制的说法有很多[7]。活性氧自由基（ROS）产生于各种生命活动代谢的过程中，在一定条件内，ROS在能量产生、细胞生长、基因转录等生命过程中发挥重要的作用。机体中氧化与抗氧化之间相互作用。形成一种动态的平衡关系，而这种平衡关系会受到离子辐射、臭氧等各种因素被打破，从而产生大量ROS，不仅会引起脂质过氧化反应，破坏细胞中的磷脂双分子层，还会使一些具备特定生理功能的蛋白质变性，从而导致其生物功能的改变甚至丧失，导致机体的老化，它还会引起脂肪肝，和糖尿病。因此，对抗氧化剂的研究在医药领域中甚为流行[8]。赵晓云他们[9]也采用了微波提取技术来提取荷叶中多酚类的物质，并对这些物质的抗氧化活性进行系统又严谨的实验。实验结果显示，在样本液浓度高于0.7 mg/mL时，清除轻ROS的能力比柠檬酸大，当样液中多酚含量大于0.2%时，其对清除油脂的抗氧化能力高于VC。荷叶多酚与其他抗氧化剂一起时表现令人惊讶，发现他
1 绪论
1.1 研究的背景和意义 1
1.2荷叶的研究概况 1
1.2.1化学成分 1
1.2.1.1生物碱类物质 1
1.2.1.2黄酮类物质 2
1.2.1.3多糖 2
1.2.1.4其他成分 2
1.2.2药理作用 2
1.2.2.1抗氧化功能 2
1.2.2.2抗病毒作用 3
1.2.2.3降血脂作用 3
1.3荷叶的临床应用 4
1.3.1止血作用 4
1.3.2抑菌作用 4
1.3.3神经系统作用活性 4
1.4多糖提取方法的研究进展 5
1.4.1超声波辅助提取法 5
1.4.2微波提取 5
1.4.3酶辅助法 5
1.4.4酸碱浸提法 6
1.4.5热水浸提法 6
2 实验部分
2.1实验仪器与试药 7
2.1.1 实验仪器与设备 7
2.1.2 实验实验耗材 7
2.2实验步骤 8
2.2.1原料的预处理 8
2.2.2标准曲线制备 8
2.2.3荷叶多糖提取率的计算 8
2.2.4 因素水平表 9
2.3荷叶中多糖的单因素分析 9
2.3.1 固液比对提取效果的影响 9
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
2.1.1 实验仪器与设备 7
2.1.2 实验实验耗材 7
2.2实验步骤 8
2.2.1原料的预处理 8
2.2.2标准曲线制备 8
2.2.3荷叶多糖提取率的计算 8
2.2.4 因素水平表 9
2.3荷叶中多糖的单因素分析 9
2.3.1 固液比对提取效果的影响 9
2.3.2提取时间对提取效果的影响 10
2.3.3提取温度对提取效果的影响 10
2.4 响应曲面试验结果及分析 11
2.4.1响应曲面法实验结果 11
2.4.2响应曲面法结果分析 13
2.5小结 15
结论 16
参考文献 17
致谢 20
1 绪论
1.1 研究的背景和意义
荷叶为睡莲科植物莲（Nelumbo Nucifera Gaertn ）的干燥叶片，又名莲叶、藕叶[1]。夏、秋两季采收，使自然干燥到七成时，再进行烘干。荷叶在我国南方比较多，主要生长地在湖北、湖南、江西、浙江等，且产量非常丰富。荷叶的主要性状为：呈半圆形或折扇形，半径约为1025 cm，叶子的边缘稍呈波纹状。从上面看，荷叶的颜色呈深绿色或黄绿色，有粗糙感，从下面看荷叶的颜色为淡灰棕色，比较光滑，可以看到很多凸起的静脉，闻之，有淡淡的清香气，尝之，味到有些微苦。本草纲目中记载：“荷叶服之，令人瘦劣”，在药用方面中医学者认为，荷叶具有清解暑热、凉血止血等作用[2]。荷叶于1991年被列入第2批“药食”的名单。荷叶当中含有丰富的多糖，具有一定的抗氧化、抗病毒等作用，能现已大量应用于临床[3]。由于荷叶多糖在临床应用中具有广泛作用，所以提取纯化多糖就具有重要的现实作用。针对我国荷叶经济价值高、利用率低的现状提出了一条新的发展思路。为了使生产实现规模化，而需要研究出一条简洁、高效、合理的制备荷叶多糖的工艺生产路线。本文主要对荷叶当中的多糖提取工艺优化 进行了研究。
1.2荷叶的研究概况
1.2.1化学成分
1.2.1.1生物碱类物质
生物碱是一种结构复杂、而且具有一定生理活性的植物碱。在19世纪初，就开始有学者对荷叶中的生物碱进行了一些相关考察。在19世纪中期，日本的学者FuTian ZhengXiong等人，第一次从荷叶中提取出荷叶碱（Nuciferine）、莲碱（Romerine） ,O去甲基荷叶碱（ONomuciferine）三个单体成分[4]。之后，很多学者就非常注意荷叶生物碱的提取分离的研究，也越来越对其感兴趣。经试验表明，可以根据母核结构，将荷叶生物碱可分为四类：
（1）单节基异哇琳类：主要包含亚美婴粟碱（Armepavine）、衡州乌药碱（Coclaurine），N甲基异衡州乌药碱（NMethylisococlaurine）,N甲基衡州乌药碱（Nmethycolaurine）和O去甲基衡州乌药碱（ONorcoclaurine） ；
（2）阿朴啡类：主要包含荷叶碱（Nuciferine） ,N.去甲基荷叶碱（NNomuciferine）, 2轻基1甲基阿朴啡（2hydroxylmethoxyaporphine）,N去甲基亚美婴粟碱（NNorarmepavine）和莲碱（Romerine）；
（3）去氢阿朴啡类：主要包含去氢荷叶碱（Dehydronuciferine）和去氢莲碱（Dehvdroromerine）；
（4）氧化阿朴啡类：鹅掌秋碱（Lirioderine）；
1.2.1.2黄酮类物质
黄酮类物质是指两个具有酷轻基的苯环和通过中央三碳链相互作用联结而成的一系列化合物。它们的存在形式多 为游离状态或者与糖相结合。研究结果表明，荷叶中的黄酮类化合物属于式类。新鲜的荷叶中荷叶式的含量极少，主要是槲皮黄素葡萄糖醛酸戒。荷叶中黄酮类化合物主要是荷叶昔，其次是槲皮素、异槲皮素和莲苷等并且槲皮素大多以结合苷的形式存在[5]。
1.2.1.3多糖
多糖是天然的有机物，存在于微生物与动植物当中。唐丽君[6]发现，荷叶中的多糖至少由木糖、鼠李糖、甘露糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖六种单糖组成，研究结果显示，荷叶多糖中的单糖大多是以阿拉伯糖为主，同时还有为量不多的甘露糖、葡萄糖和半乳糖。近年来，随着生物学的不断发展，多糖已从近百种植物中被提取出来，不仅来源广泛，具有特别的生理活性、细胞毒性小、安全等优点，它逐渐成为新药、保健品、绿色食添加剂和临床应用中具有很大潜力的发展方向。
1.2.1.4其他成分
荷叶中还含有多种其他成分，如琥珀酸、构椽酸、挥发性精油、苹果酸、酒石酸、草酸、和苯甲酸、没食子酸、胡萝卜苷等。
1.2.2药理作用
1.2.2.1抗氧化功能
生物体内自由基水平较高会对其生命物质造成严重破坏，可令细胞死亡。高活性含氧自由基形成机制的说法有很多[7]。活性氧自由基（ROS）产生于各种生命活动代谢的过程中，在一定条件内，ROS在能量产生、细胞生长、基因转录等生命过程中发挥重要的作用。机体中氧化与抗氧化之间相互作用。形成一种动态的平衡关系，而这种平衡关系会受到离子辐射、臭氧等各种因素被打破，从而产生大量ROS，不仅会引起脂质过氧化反应，破坏细胞中的磷脂双分子层，还会使一些具备特定生理功能的蛋白质变性，从而导致其生物功能的改变甚至丧失，导致机体的老化，它还会引起脂肪肝，和糖尿病。因此，对抗氧化剂的研究在医药领域中甚为流行[8]。赵晓云他们[9]也采用了微波提取技术来提取荷叶中多酚类的物质，并对这些物质的抗氧化活性进行系统又严谨的实验。实验结果显示，在样本液浓度高于0.7 mg/mL时，清除轻ROS的能力比柠檬酸大，当样液中多酚含量大于0.2%时，其对清除油脂的抗氧化能力高于VC。荷叶多酚与其他抗氧化剂一起时表现令人惊讶，发现他
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