陳士朋 姜 健 光斌熊 周迎春
(遼寧工業(yè)大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,遼寧 錦州 121001)
膽紅素是制造人工牛黃的主要原料,也是分析化學(xué)及生化研究的重要試劑。同時(shí)膽紅素在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛和重要的用途,因此市場(chǎng)上對(duì)膽紅素的需求量要求巨大。但膽紅素價(jià)格昂貴,而且工業(yè)上提取膽紅素的收率并不理想,因此探求一種較高收率的膽紅素提取方法成為了人們關(guān)注的焦點(diǎn)。所以本文對(duì)從豬膽中提取膽紅素的條件進(jìn)行了研究。
原料和藥品:新鮮豬膽汁、氫氧化鈉、鹽酸、亞硫酸氫鈉、氯仿、冰乙酸、無水乙醇、乙醇、氧化鈣鹽鈣、偏重亞硫酸鈉。
儀器:數(shù)顯恒溫水浴鍋、磁力加熱攪拌器、電子天平、電子分析天平、電熱鼓風(fēng)干燥箱、酸度計(jì)等。
1.2.1 鈣鹽法提取膽紅素過程:
取豬膽汁100mL于燒杯中,加入新配石灰乳,加熱至沸,將鈣鹽沖洗,濾干。加蒸餾水調(diào)成糊狀,加入1%的偏重亞硫酸鈉,攪拌并快速加入冰乙酸,靜置,過濾。濾渣用氯仿溶解,水浴回流提取至氯仿液無色為止。回收氯仿,加無水乙醇,抽干,產(chǎn)品用少量乙醇洗至流出液不顯綠色。于60℃真空干燥即得膽紅素精品。
1.2.2 直接法提取膽紅素過程:
取豬膽汁100mL于燒杯中,加入氯仿,加熱。加入NaOH溶液,調(diào)pH值,冷卻。加入適量亞硫酸氫鈉、氯仿,調(diào)節(jié)pH值。靜置,放出氯仿溶液,重復(fù)上述步驟,將兩次萃取所得溶液合并轉(zhuǎn)移至蒸餾瓶中。加入適量亞硫酸氫鈉,蒸餾,回收氯仿。加入少量無水乙醇,繼續(xù)蒸餾。至無氯仿氣味時(shí)停止蒸餾。將懸浮液過濾,蒸餾瓶用適量乙醇洗滌,洗滌液合并過濾。用蒸餾水和乙醇各洗滌1~2次,在濾紙上干燥,得膽紅素晶體,裝入棕色玻璃瓶中避光低溫保存。
所得產(chǎn)品用熔點(diǎn)法測(cè)定熔點(diǎn),與膽紅素熔點(diǎn)理論值192℃進(jìn)行比較。
保持相同的提取條件,以100ml豬膽汁為原料,水解溫度90℃,水解pH10,水解時(shí)間30min,分別采用鈣鹽法和直接法提取了膽紅素,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。由圖1可以看出,利用直接法提取膽紅素所得的收率較高,較鈣鹽法相比方法更為簡(jiǎn)單,時(shí)間相對(duì)較短,所以直接法提取膽紅素較好。
圖1 提取方法對(duì)膽紅素收率的影響
圖2 水解時(shí)間對(duì)膽紅素收率的影響
直接法提取過程中,保持相同的提取條件,考察水解時(shí)間分別為10min,20min,30min,40min,50min時(shí)對(duì)膽紅素收率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。由圖2可以看出,當(dāng)水解時(shí)間為30min左右時(shí)膽紅素的收率最高。如果水解時(shí)間過短,豬膽汁中的膽紅素水解不完全。如果水解時(shí)間過長(zhǎng),已經(jīng)形成的膽紅素會(huì)被氧化為膽綠素,會(huì)使膽紅素的收率降低。所以,水解時(shí)間30min為宜。
保持相同的提取條件,考察水解溫度分別為80℃,85℃,90℃,95℃,100℃下對(duì)膽紅素的收率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。由圖3可看出,當(dāng)水解溫度為85℃左右時(shí)膽紅素的收率最高。溫度過高會(huì)引起膽紅素的氧化,難以分離,也會(huì)帶走部分含有膽紅素的水解液。而溫度過低,則會(huì)使提取時(shí)間延長(zhǎng),同樣引起膽紅素的氧化損失。所以,膽紅素在水解溫度為85℃時(shí),收率最高。
保持相同的提取條件,考察水解pH分別在8、9、10、11、12下對(duì)膽紅素的收率的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4所示,當(dāng)水解pH為11左右時(shí)膽紅素的收率最高。若水解pH過低,膽汁水解不完全,一部分膽紅素會(huì)以葡萄糖醛酸膽紅素酯的形式存在,從而降低膽紅素的收率。而水解pH過高,容易被氧化為膽綠素,過量的堿也會(huì)與膽汁形成膽汁酸鹽膠體與膽紅素互溶,從而降低了膽紅素的收率。所以當(dāng)水解pH為11左右時(shí)膽紅素的收率最高。
圖4 水解pH對(duì)膽紅素收率的影響
以豬膽為原料,采用直接法提取膽紅素,提取膽紅素的最佳提取條件為:水解時(shí)間30min,水解溫度85℃,水解pH11,膽紅素收率最高,可達(dá)到83.35%。