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步琦實驗室設備貿易（上海）有限公司
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萃取濃縮姜黃中的有效成分
姜黃，一味活血類中藥，早在五代十國時期，就作為藥用植物出現在《日華子本草》中，記載其具備治癥瘕血塊，癰腫，通月經，治跌撲瘀血，消腫毒，止暴風痛冷氣，下食等功效?，F代藥學研究發現，姜黃中的主要有效成分為姜黃素（Curcuma longa L.），一種天然生物活性化合物。提純的姜黃素在現代醫學中常用于抗氧化、抗菌、抗炎、抗突變、抗高脂血癥，同時具備減少脹氣、降低血糖、預防和治療阿爾茨海默病和帕金森病等功能。
正因為姜黃素的多種優點，其提取和純化也吸引了許多中藥研發課題組。瑞士步琦作為一家樣品前處理公司，一直致力于推出高效的解決方案。我們于 2021 年 5 月發布了針對天然產物有效成分提取與濃縮的工業級旋轉蒸發儀——R-220 Pro Extraction，這是一款集濃縮與萃取為一體的旋轉蒸發儀。今天我們會以姜黃素為例，把 R-220 Pro Extraction 與傳統浸泡萃取做對比，帶大家了解這款獨特旋轉蒸發儀卓越的處理效率。
1
設備
◇ 工業級旋轉蒸發儀 R-220 Pro Extraction
◇ 實驗室級旋轉蒸發儀 R-300
◇ 真空泵 V-600
◇ 真空泵 V-300
◇ 冷卻循環水機 F-105
◇ 冷卻循環水機 F-314
◇ 加熱干燥箱
2
試劑與樣品
◇ 95% 乙醇 8L
◇ 姜黃原料 2kg
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前置處理步驟
把姜黃原料放入加熱干燥箱內，設置 50-60℃，干燥 24 小時，取出碾碎至小塊（圖1）。
▲ 圖1：干燥姜黃塊
4
傳統浸泡萃取法
取干燥姜黃塊 250g，放入 4L 95% 乙醇中（圖2），整個浸泡過程持續 3 天，溫度為室溫。浸泡完畢后通過紗布和濾紙過濾，然后使用 R-300 旋轉蒸發儀進行濃縮，濃縮參數如表1。
表1：使用旋轉蒸發儀 R-300 進行濃縮：
參數 | 條件 |
水浴鍋溫度 | 50 °C |
冷卻循環水機溫度 | 5 °C |
旋轉速度 | 90 rpm |
真空度 | 常壓 → 150 → 90 mbar |
總時長 | 2 小時 |
▲ 圖2：使用傳統浸泡法萃取姜黃素
5
使用 R-220 Pro Extraction
進行萃取與濃縮
為了方便對比，我們采用和傳統浸泡法一樣的樣品與溶劑比例，即把 250g 干燥姜黃塊放入 R-220 Pro Extraction 的萃取池（圖3），然后在蒸發瓶內倒入 4L 95% 乙醇（圖4），萃取完畢后切換至濃縮模式。萃取過程的參數請參考表2，濃縮過程的參數請參考表3。
表2：使用 R-220 Pro Extraction 進行萃取：
參數 | 條件 |
水浴鍋溫度 | 55 °C |
冷卻循環水機溫度 | 5 °C |
旋轉速度 | 85 rpm |
真空度 | 常壓 → 200 → 150 → 100 → 90 → 80 mbar |
萃取循環 | 10 次循環 (1 次循環 = 45 min) |
表3：使用 R-220 Pro Extraction 進行濃縮：
參數 | 條件 |
水浴鍋溫度 | 55 °C |
冷卻循環水機溫度 | 5 °C |
旋轉速度 | 85 rpm |
真空度 | 80 mbar |
總時長 | 0.5 小時 |
▲ 圖3 和 圖4：使用 R-220 Pro Extraction 進行萃取和濃縮
6
萃取率計算
其中：
W = 萃取物被濃縮至完全干燥后的重量（g）
7
結果
表4：傳統浸泡和 R-220 Pro Extraction 處理效率對比：
萃取方法 | 萃取溶劑 [L] | 萃取與濃縮時間 Hours | 萃取率 ％Yield |
傳統浸泡法 | 4 | 74 | 28.7 |
R-220 Pro Extraction | 4 | 8 | 31.4 |
根據表4 的結果，與浸泡法相比，R-220 Pro Extraction 的萃取率更加高，此外，使用 R-220 Pro Extraction 的提取和濃縮所需的時間比傳統浸泡法少得多。事實上，如表4 所示，R-220 Pro Extraction 的提取時間為 8 小時，而傳統浸泡法的提取時間為 74 小時。
8
結論
步琦 R-220 Pro Extraction 作為專為天然產物設計的循環萃取濃縮裝置，在萃取率和處理時間上都遠勝傳統的冷熱浸泡法。為了方便對比，我們將本次的萃取樣品與溶劑比例控制為一致；實際上，在真實的應用環境中，我們完全可以添加更多的姜黃在 R-220 Pro Extraction 的萃取池內，實現更高比例的樣品和溶劑比。在保持高萃取率的同時，實現節省溶劑的目的。
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