鄭少華 史曉丹 朱全力

(韓山師范學(xué)院化學(xué)系，廣東 潮州 521041)

荷葉為睡蓮科植物，富含生物堿、黃酮等物質(zhì)，具有清暑利濕、生發(fā)清陽、清心去熱、止血利水的活性[1]?，F(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(xiàn)報(bào)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(jià)高效的常用溶劑。對于水作為溶劑，實(shí)驗(yàn)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(zhì)溶入水之外，還有可能發(fā)生水解等反應(yīng)，而酸堿一般是這類水解反應(yīng)的催化劑，因此，酸堿能否催化抽提過程是一個(gè)值得研究的課題。若使用液態(tài)酸堿催化，會導(dǎo)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。基于這一目的，本文報(bào)道了一些固體酸堿對荷葉抽提過程影響的初步結(jié)果。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 催化劑制備

用作固體酸物質(zhì)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(jìn)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(zhì)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(zhì)量比1：40混合后于回流裝置進(jìn)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(shí)，固體酸堿的加入量控制為與荷葉的質(zhì)量比為4：5。因?yàn)榧尤氲墓腆w酸堿都是一些多孔性物質(zhì)，具有較強(qiáng)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(zhì)量的固體酸堿，經(jīng)過 100分鐘后，進(jìn)行光度分析。

1.3 光度分析

所得抽提液經(jīng)過相同時(shí)間后利用722S分光光度計(jì)(上海棱光技術(shù)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(zhì)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(jié)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(zhì)種類及其含量相似。從最大吸收波長下的吸光度數(shù)值進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)溫度較高比較有利于抽提，但本實(shí)驗(yàn)最佳溫度是85℃而非95℃，這一結(jié)果與蔣益虹等人[9]的結(jié)果一致。因此，選定85℃作為本抽提實(shí)驗(yàn)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?yàn)檠趸X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(zhì)都屬于多孔性物質(zhì)，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(yīng)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(zhì)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(yīng)的參比液比較，吸光曲線很相似，說明添加這些物質(zhì)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(zhì)，都顯示出了一定的促進(jìn)作用。因?yàn)楹扇~中含有一些生物堿[10]，而添加的這些礦物質(zhì)表面具有一定的酸位[11]，這對生物堿游離出荷葉的固相結(jié)構(gòu)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(qiáng)[12]，當(dāng)它們分別添加到對荷葉的抽提過程中時(shí)，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(zhì)具有明顯的吸附作用，導(dǎo)致抽提液的吸光度減少。將催化抽提液與相應(yīng)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(zhì)參與的抽提液比相應(yīng)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(jìn)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(zhì)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(zhì)其比表面增大也可能是催化作用加強(qiáng)的原因之一，因?yàn)?，一般酸改性的礦物質(zhì)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(zhì)之后，對抽提出來的物質(zhì)的有所影響。結(jié)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(guān)，或沒有洗干凈，在抽提時(shí)溶解于溶液中。也可能是固體表面的堿性位，因?yàn)閴A改性時(shí)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(gè)特點(diǎn)是比相應(yīng)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(yīng)吸收波長的物質(zhì)的含量，則發(fā)現(xiàn)酸堿對抽提都有促進(jìn)作用，但以酸性的促進(jìn)作用更明顯。若酸主要是對一些生物堿的抽提的促進(jìn)作用[15]，則堿可能是促進(jìn)了一些荷葉中物質(zhì)的水解。

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

圖5 酸堿溶液對抽提的影響

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)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(jìn)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(jìn)作用，但酸性物質(zhì)或酸改性的粘土礦物的促進(jìn)作用更大，而堿性物質(zhì)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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