棉根皮中棉酚的提取及其工艺条件优化

棉根皮中棉酚的提取及其工艺条件优化
【摘要】目的建立棉花根皮中棉酚的提取工艺并对工艺进行了优化。

方法利用乙醚超声萃取法提取棉花根皮中的棉酚，洗涤、浓缩得到棉酚粗产品；研究了各种实验条件对棉酚产率的影响，采用分光光度法测定该成分含量，作为评价指标。

结果最佳工艺为超声提取法。

冷浸1 h，料液比(g·cm-3) 1∶2.5 ,超声提取3次，料液比1∶1，15 min/次，温度为15℃以下。

结论超声提取工艺具有节能、省时、效率高的优点。

【关键词】棉根皮；棉酚；正交设计；提取工艺
Abstract：ObjectiveTo erect and optimize the extraction process of gossypol in cotton root bark. The gassypol was extracted from cotton root bark by the method of diethyl ether. Methods At the process of extraction, the effect of a variety of experimental conditions on yield of gossypol was studied and the content was determined by ultraviolet spectrophotometry.ResultsThe optimum extraction conditions were 1 hour soaking time, the ratio of material and solvent was 1∶2.5,distilling 3 times with ultrasonic wave, controlling the temperature below 15℃.ConclusionThe uctrasonic extraction process the the advantages of less energy consumption, shorter
time and high efficiency.
Key words：Gossypol； Cotton root bark； Orthogonal design； Extraction process
棉根皮，锦葵科植物棉花的干燥根皮，有补气、止咳、平喘功能，用于慢性支气管炎、体虚浮肿、子宫脱垂等。

棉根皮中含棉酚(gossypol) 1.5%～2.5%，并含天冬酰胺及少量挥发油等［1］。

棉酚为多羟基酚类化合物，为男性抗生育与抗肿瘤的有效成分［1,2］。

为了充分利用这一优势资源，本文以棉酚为考查对象，对棉根皮中的棉酚进行提取，并优选出棉酚的最佳提取工艺。

1 仪器与试剂
新鲜陆地棉根皮（采于新疆农八师145团场，经石河子大学棉花研究所孙杰所长鉴定）、乙醚、亚硫酸氢钠（均为分析纯）、棉酚标准品（SIGMA公司）、KQ5200B型超声波清洗器、RE85A真空旋转蒸发仪、UV762可见/紫外分光光度计、分析天平、容量瓶等。

2 方法与结果
2.1 标准溶液的制备及标准
曲线的绘制称取50mg棉酚标准品，置于50 cm3的烧杯中，加入乙醚溶解并转移到50 cm3容量瓶中，稀释至刻度，得到1 mg·cm-3棉酚溶液。

取该溶液2.5 cm3，置于50 cm3的容量瓶中，加入纯乙醚稀释至刻度，得到 50 μg·cm-3棉酚溶液。

分别吸取0，0.l，0.2，0.4，0.8，1.6，2.4 cm3棉酚标准液，置于10 cm3的容量瓶中，加入纯乙醚稀释至刻度，混匀，静置5 min，即得标准溶液（2001湖南大学硕士学位论文，余虹宇《醋酸棉酚的制备》）。

将上述稀释了的棉酚标准溶液在360 nm下进行比色测定，绘制标准曲线（见图1），游离棉酚浓度C(μg·cm-3)与吸光度A呈线性关系，得回归方程：A = 0.031 4C -0.001，r = 0.999 7。

2.2 棉酚提取基本工艺流程［3］见图2。

2.3 提取工艺优选
2.3.1 棉酚提取方法
冷浸法：称取棉根皮粉末5 g，加入乙醚12.5 ml，密封，冷浸12 h，抽滤，滤渣再冷浸1 h，用溶剂10 ml，二次抽滤，合并滤液，减压浓缩至10 ml。

回流法：称取棉根皮粉末5 g，加入乙醚12.5 ml，
回流提取4 h, 抽滤，减压浓缩至10 ml。

先冷浸后超声法：称取棉根皮粉末5 g，加入乙醚12.5 ml，先冷浸1 h，然后超声提取3次，用溶剂8 ml/次，时间15 min，抽滤，合并滤液，减压浓缩至10 ml。

2.3.2 提取方法的比较将上述实验结果进行比较，结果见表1。

表1 3种提取方法结果的比较（略）
显然，先冷浸后超声法所得提取物中的棉酚含量明显高于冷浸法和乙醚回流法。

2.3.3 棉酚提取最佳工艺根据棉酚的理化性质，考虑到提取过程中的超声使用次数(先冷浸后超声)、料液比、实验温度、乙醚萃取次数等因素对提取的影响，每个因素选择3个水平，以L9(34 )正交表（见表2）进行实验研究，从而优选最佳提取工艺。

表2 L9(34 )正交设计因素水平（略）
实验方法及实验数据：准确称取棉根皮粉末10 g，分别根据正交设计因素水平表的实验条件按2.3基本工艺流程进行实验，把最后的合并液转移到100 ml的容量瓶中，用乙醚定容，混匀，精密取1ml 置50 ml容量瓶中，用乙醚定容，混匀，再精密取1 ml至10 ml容量
瓶中，用乙醚定容，混匀，按2.2测定棉酚的含量，并计算，正交实验结果见表3。

表3 正交实验结果（略）
结果分析：根据各因素的影响来看，其影响大小顺序是B＞ A＞D ＞C，即料液比＞超声次数＞实验温度＞乙醚萃取次数。

因此，可知最佳工艺为A2B2C1D3。

即加2.5倍乙醚，先冷浸后超声3次，控制温度在15℃以下, 乙醚溶剂萃取3次，从方差分析可知因素B具有显著性影响。

3 讨论
以棉酚为考查对象，对棉根皮中的棉酚进行提取工艺研究。

实验结果表明，最佳工艺为超声提取法。

最佳条件是：冷浸1 h，料液比(g/ ml) 1∶2.5，超声提取3次，15 min/次，温度为15℃以下。

【参考文献】
［1］刘以训. 我国男性避孕研究的发展前景［J］.自然科学通报, 2004, 3（3）：249.
［2］M.D. Shelley , L. Hartley, R.G. Fish.
Stereo-specific cytotoxic effects of gossypol enantiomers and gossypolone in tumour cell lines［J］.Cancer Letters,1999, 135 ：171.
［3］乔国平，王兴国，汪勇，等. 棉酚的制取及其用途［J］.中国油脂, 2002, 27（3）：58.。