對荷葉的催化抽提考察

鄭少華 史曉丹 朱全力

(韓山師范學院化學系，廣東 潮州 521041)

荷葉為睡蓮科植物，富含生物堿、黃酮等物質，具有清暑利濕、生發(fā)清陽、清心去熱、止血利水的活性[1]。現(xiàn)代臨床研究表明：荷葉具有降脂減肥、抗氧化與抗衰老、抑制脂肪肝、抑菌、抗病毒、抗炎、抗敏等作用[2]。為獲得其中有效成分，常采用溶劑抽提的方法。就現(xiàn)行文獻報道來看，使用乙酸乙酯[3]、乙醇[4-5]、水[6]、鹽酸[7]、氫氧化鈉溶液[8]都具有比較好的效果，其中水是一種廉價高效的常用溶劑。對于水作為溶劑，實驗發(fā)現(xiàn)在85℃具有很好的抽提效果[9]。

在植物的水抽提過程中，除了有一些極性物質溶入水之外，還有可能發(fā)生水解等反應，而酸堿一般是這類水解反應的催化劑，因此，酸堿能否催化抽提過程是一個值得研究的課題。若使用液態(tài)酸堿催化，會導致抽提物分離的困難，而使用固體酸堿催化劑，則可以方便地解決這一問題?；谶@一目的，本文報道了一些固體酸堿對荷葉抽提過程影響的初步結果。

1 實驗部分

1.1 催化劑制備

用作固體酸物質的氧化鋁(<100目)采用瓶裝試劑，3A分子篩經(jīng)研磨之后過100 目篩。使用的瓷土礦與高嶺土礦分別來自于潮州本地與茂名市，改性的粘土礦按照下述步驟進行改性。

瓷土礦和高嶺土的酸改性是將經(jīng)過120℃煅燒2h的粘土礦按照1g/1.5ml的比例用4mol/L的鹽酸在90℃處理2h，洗滌至中性后在110℃烘6h，過 100目篩分即可。瓷土礦和高嶺土礦的堿改性是將經(jīng)過120℃煅燒2h的粘土礦按照質量比1：5與7wt%的氫氧化鈉溶液混合，在90 ℃處理2h，洗滌至中性后，經(jīng)過110℃烘6h，再過100目篩分即可。

1.2 抽提

將粉碎的荷葉與蒸餾水按質量比1：40混合后于回流裝置進行抽提，除了沸騰下回流，其他溫度下的抽提利用水浴控溫。在考察固體酸堿對抽提的影響時，固體酸堿的加入量控制為與荷葉的質量比為4：5。因為加入的固體酸堿都是一些多孔性物質，具有較強的吸附性能，為消除吸附的影響，參比液采用同條件下水抽提后再加入同質量的固體酸堿，經(jīng)過 100分鐘后，進行光度分析。

1.3 光度分析

所得抽提液經(jīng)過相同時間后利用722S分光光度計(上海棱光技術有限公司)在可見區(qū)域測定其吸光曲線，通過吸光曲線比較抽提物中對可見光有吸收的物質的變化，通過最大吸收波長下的吸光度值比較抽提物濃度大小。

2 結果與討論

圖1為用水在不同溫度下抽提后的抽提液的吸光曲線，從吸光曲線的形狀來看極其相似，這表明不同溫度下的抽提液組成很相似，特別是對可見光區(qū)域有吸收的物質種類及其含量相似。從最大吸收波長下的吸光度數(shù)值進行比較，發(fā)現(xiàn)溫度較高比較有利于抽提，但本實驗最佳溫度是85℃而非95℃，這一結果與蔣益虹等人[9]的結果一致。因此，選定85℃作為本抽提實驗的控制溫度。

圖1 溫度對抽提的影響(1，55℃；2，65℃；3，75℃；4，95℃；5，85℃)

圖2為在85℃用水抽提過程中添加兩種常見的粘土礦物的情況，因為氧化鋁也是粘土礦物常見的組分，故也在此一起討論。這些添加的物質都屬于多孔性物質，在溶液中具有一定的吸附性能，為考察添加物對抽提的影響，將在85℃用水抽提后的抽提液中加入相應的固體粉末，吸附平衡后的清液作為參比液。從圖2的參比樣品與圖1中的吸光曲線比較，發(fā)現(xiàn)這些粘土礦物質都具有明顯的吸附作用。但從圖2的吸光曲線來看，在抽提過程中添加茂名高嶺土、潮州瓷土礦或氧化鋁后與相應的參比液比較，吸光曲線很相似，說明添加這些物質沒有明顯改變抽提液的組成與相對含量。但從在480nm的吸光度數(shù)值來看，在抽提過程中添加這些物質，都顯示出了一定的促進作用。因為荷葉中含有一些生物堿[10]，而添加的這些礦物質表面具有一定的酸位[11]，這對生物堿游離出荷葉的固相結構是有利的。此外，這些添加的固體酸，還有可能促使了荷葉中一些物種的水解。

圖2 粘土礦物對抽提的影響

3A分子篩以一種典型的固體酸，而粘土礦物經(jīng)過酸改性后表面酸位顯著增多和酸性增強[12]，當它們分別添加到對荷葉的抽提過程中時，對抽提液吸光度的影響如圖3所示。從各吸光曲線來看，在480nm出現(xiàn)最大吸收，分別與圖1中在480nm的吸光度比較，發(fā)現(xiàn)這些物質具有明顯的吸附作用，導致抽提液的吸光度減少。將催化抽提液與相應的參比液比較，發(fā)現(xiàn)吸光曲線相似，但參與這些固體酸物質參與的抽提液比相應的參比液的吸光度都要高，表明這些固體酸對抽提具有促進作用。其中，尤以酸改性的潮州瓷土礦的催化作用明顯。與圖2比較，還發(fā)現(xiàn)這些固體酸物質對抽提的催化作用更顯著。除了酸性能影響抽提之外，酸改性的礦物質其比表面增大也可能是催化作用加強的原因之一，因為，一般酸改性的礦物質的比表面都要增大[13]。

圖3 固體酸對抽提的影響

圖4為堿改性的粘土礦對抽提液吸光曲線的影響。比較參比液與催化的抽提液發(fā)現(xiàn)，參比液的吸光曲線與水抽提的類似，最大吸收波長在480nm不變，但催化抽提液的吸光曲線有所變化，最大吸收波長在470nm。說明添加這些物質之后，對抽提出來的物質的有所影響。結合圖5來看，可能是由于溶液有一定堿性所致。這可能與堿改性的粘土礦物有關，或沒有洗干凈，在抽提時溶解于溶液中。也可能是固體表面的堿性位，因為堿改性時會形成一些堿性位置[14]。堿改性粘土礦催化抽提的另外一個特點是比相應的酸改性的要差，這可能說明酸位的影響更大。

圖4 固體酸堿對抽提的影響

圖5為在水抽提過程中添加酸堿溶液對抽提液吸光曲線的影響。從吸光曲線的形狀判斷，添加酸，其抽提液的最大吸收波長為480nm。但是，添加堿，其抽提液的最大吸收波長從480nm移到470nm。這意味著抽提液中組分的相對含量有一些變化。若利用吸光度數(shù)值來衡量對應吸收波長的物質的含量，則發(fā)現(xiàn)酸堿對抽提都有促進作用，但以酸性的促進作用更明顯。若酸主要是對一些生物堿的抽提的促進作用[15]，則堿可能是促進了一些荷葉中物質的水解。

從上述討論來看，酸堿對荷葉的抽提都具有促進作用，酸性或酸位的促進作用更明顯。但酸堿促進作用的機理可能是不同的。除了利用酸堿的相互作用，即酸促進堿性物質的抽提，堿促進酸性物質的抽提之外，還有可能酸堿促進了一些植物中物質的水解等反應。

圖5 酸堿溶液對抽提的影響

3 結論

本實驗通過考察了一些固體酸堿粉末對在85℃的條件下水抽提荷葉的影響，利用分光光度法測定了抽提液的吸光曲線和吸光度，發(fā)現(xiàn)改性或未改性的粘土礦物對于抽提都具有促進作用，作為典型固體酸的3A分子篩以及氧化鋁也都顯示了促進作用，但酸性物質或酸改性的粘土礦物的促進作用更大，而堿性物質或堿處理的粘土礦物對于抽提物的組成有一定影響。

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