全 文 :159※工艺技术 食品科学 2010, Vol. 31, No. 24
琐琐葡萄果实总黄酮提取工艺
祖丽皮亚·玉努斯
(新疆大学生命科学与技术学院,新疆 乌鲁木齐 830046)
摘 要:研究琐琐葡萄果实总黄酮的醇法提取工艺。在考察各影响因素的基础上设计正交试验,得出各种因素对
提取效果影响的主次顺序为料液比>提取时间>提取温度>乙醇体积分数,总黄酮提取最佳工艺条件为:提取温度
80℃、乙醇体积分数 60%、提取时间 120min、料液比 1:30(g/mL)。
关键词:琐琐葡萄;总黄酮;提取工艺
Extraction Processing of Total Flavonoids from Vitis vinifera L.
ZULFIYA Yunus
(College of Life Sciences and Technology, Xinjiang University, Urumqi 830046, China)
Abstract :The influence order of the factors on extraction efficiency was material-liquid ratio, extraction time, extraction
temperature and ethanol concentration. The optimal extraction processing parameters of total flavonoids from Vitis vinifera L.
were explored by single-factor and orthogonal experiments to be extraction temperature of 80℃, ethanol concentration of 60%,
extraction time of 120 min and material-liquid ratio of 1:30 (g/mL).
Key words:Vitis vinifera L.;total flavonoids;extraction processing
中图分类号:O623.54 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2010)24-0159-04
收稿日期:2010-01-25
作者简介:祖丽皮亚·玉努斯( 1 9 7 0 —),女,副教授,硕士,研究方向为资源生物及微生物。
E-mail:zulfiya_yunus@126.com
琐琐葡萄是葡萄科(Vitaceae)葡萄属(Vitis)植物山葡
萄(Vitis vinifera L.)的果实,主产于新疆吐鲁番、鄯善、
和田等地。果实含果糖、葡萄糖、苹果酸、柠檬酸、
维生素类、氨基酸类及黄酮类等成分[ 1 ]。主治气血虚
弱、肺虚咳嗽、心悸盗风、湿痹痛、淋病、浮肿。
李时珍在《本草纲目拾遗》中详细论述了产自吐鲁番
的琐琐葡萄的药用价值,说它大若五味子,形如胡椒,
小儿食之,能解痘毒[ 2 ]。时至今日,琐琐葡萄仍是维
吾尔人用来治疗小儿麻疹的首选良药[3]。
本实验对琐琐葡萄总黄酮提取工艺进行研究,以期
获得最佳提取工艺,可为利用琐琐葡萄工业化生产黄酮
类药用成分提供一定参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
琐琐葡萄(Vitis vinifera L.),采自中国科学院新疆
分院吐鲁番沙漠植物站。
芸香叶苷(芦丁,rutin) 中国医药集团上海化学试
剂公司;乙醇、石油醚、甲醇、硝酸铝、亚硝酸钠、
氢氧化钠等试剂均为分析纯。
1.2 仪器与设备
RE-52A型旋转蒸发仪、BT-23I型水浴锅 上海亚
荣生化仪器厂;LDZX-40BI型高压蒸汽灭菌锅 上海申
安医疗器械厂;THZ-82型恒温培养箱 金坛市国旺实
验仪器厂;752型分光光度计 上海元析仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 标准溶液的制备[4]
精密称取在 120℃恒温干燥至质量恒定的芦丁标准
品 25mg置于 100mL容量瓶中,加 70%乙醇 50mL置水
浴上微热使溶解,放冷,加 70% 乙醇稀释至刻度,摇
匀,即得所需标准液(0.25mg/mL)。
1.3.2 样品溶液的制备[4]
取琐琐葡萄,置恒温箱中干燥 2 4 h,研碎,用石
油醚脱脂后在恒温箱里干燥 2h。精密称量 10g用过滤纸
包好置索氏提取仪中按一定的料液比加入乙醇溶液,在
80℃下加热回流一定时间,移去回流液,用少量 70%
乙醇洗涤容器,减压蒸馏回收乙醇,过滤回流液,移
. . ..
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至 250mL容量瓶。用少量 70%乙醇洗涤容器,洗液并
入容量瓶中,用 7 0 % 乙醇定容,摇匀即得样品溶液。
1.3.3 最佳测定波长的选择[5]
取芦丁标准溶液 2.0mL置于 25mL容量瓶中,加入
5%亚硝酸钠溶液 1mL,摇匀,放置 10min。加入 1%
硝酸铝溶液 1mL,摇匀,放置 10min。加入 4%氢氧化
钠溶液 10 mL,加水定溶,摇匀,放置 15 mi n。以空
白作对照,用 752分光光度计在 450~550nm间扫描,确
定最佳测定波长。
1.3.4 标准曲线绘制
精确吸取标准溶液 0.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、
0.7mL分别置于 25mL容量瓶中,分别加入 5%亚硝酸钠
溶液 1mL摇匀,静置 10min,加入 1%硝酸铝溶液 1mL
摇匀,静置 10min,加入 4%氢氧化钠溶液 10mL,70%
乙醇定容至刻度静置 15min。在 500nm波长处测溶液的
吸光度,得到芦丁标准溶液的工作曲线,用最小二乘
法进行线性回归,得回归方程:C=0.0894A- 0.0005,
相关系数 r=0.9989,表明有良好的线性关系,作为琐琐
葡萄中总黄酮含量的测定方法。
1.3.5 稳定性实验[5]
按照 1.3.4节标准曲线绘制方法,对标准品和样品
溶液放置一定时间后测定吸光度,考察其稳定性。
1.3.6 总黄酮提取工艺单因素试验[6-9]
分别研究提取剂种类、样品脱脂与不脱脂的区别、
提取时间、提取剂体积分数、提取温度、料液比等因
素对琐琐葡萄果实总黄酮含量的影响。
1.3.7 提取工艺条件的优化[10-12]
为了确定最佳工艺条件,参考有关资料,确定以
乙醇体积分数、提取时间、提取温度、料液比 4 种因
素进行正交试验设计及测定。
2 结果与分析
2.1 总黄酮含量的测定结果
2.1.1 最大吸光度的测定
如图 1所示,显示芦丁在 500nm处吸光度最大,即
最佳测定波长为 500nm。
时间 /min 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
标准溶液质量浓度 /(mg/mL) 0.242 0.243 0.245 0.244 0.246 0.247 0.245 0.246 0.244 0.245 0.246 0.247
样品溶液质量浓度 /(mg/mL) 0.072 0.069 0.071 0.072 0.073 0.071 0.072 0.069 0.072 0.070 0.069 0.068
表 1 稳定性实验结果
Table 1 Results of stability experiments
2.1.2 稳定性实验结果
取标准溶液和样品溶液各 2.0mL,按 1.3.4和1.3.5节
方法操作,每隔 5 m i n 测一次。结果如表 1 所示。
表 1结果显示:标准溶液在配制后的 2h内稳定性
良好。样品溶液在配制后的 1 h 内稳定性良好。
计算相对标准偏差(RSD)为:标准溶液的RSD0.62%,
样品溶液的RSD 2.5%。
2.2 单因素试验
2.2.1 黄酮提取剂的确定
在提取温度 80℃、提取时间 1h、琐琐葡萄 2g、溶
剂用量 20 mL 条件下,分别用甲醇、乙醇和水进行提
取,以分光光度计测定提取液的吸光度,选择最好的
提取溶剂。结果见图 2。
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0
吸
光
度
提取剂
乙醇 甲醇 水
图 2 不同提取溶剂的浸提效果比较
Fig.2 Effect of solvent type on extraction rate of total flavonoids
图 1 芦丁最大吸光度的测定
Fig.1 Determination of maximum absorbance wavelength for rutin
0.240
0.235
0.230
0.225
0.215
0.210
0.205
0.200
0.195
吸
光
度
波长 /nm
450 460 470 480 490 500 510520 530 540 550
由图 2 可知:采用水提取效果最差,原因是一些
大分子物质(蛋白质,糖类等)溶出而引入杂质,使得过
滤很难。甲醇提取效果好于水,但甲醇有毒性,而乙
醇的提取不易引入杂质,产品纯度高,所以选择乙醇
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水平
因素
A 乙醇体积分数/% B 提取时间 /min C 提取温度 /℃ D 料液比(g/mL)
1 50 60 60 1:10
2 60 90 70 1:20
3 70 120 80 1:30
表 3 正交试验因素水平
Table 3 Factors and levels of orthogonal experiments
作为最佳的提取溶剂。
2.2.2 样品脱脂与不脱脂的区别
在提取温度 8 0℃、提取 2 次、每次 1 h、琐琐葡
萄量 2g、乙醇溶液用量 20mL条件下。考察提取前对原
料进行脱脂和不脱脂对提取效果的影响。
图 3 结果显示,在相同乙醇体积分数条件下,用
石油醚脱脂后的提取效果好于不脱脂的提取效果,这是
因为在提取过程中,提取溶剂对脂类物质的溶解,降
低了对黄酮类物质的溶解,所以提取前先用石油醚对原
料进行脱脂,可以提高总黄酮的得率。
2.2.3 提取时间的影响
2.2.5 提取温度的影响
在不同温度条件下进行最佳提取温度的选择,图 6
结果表明,8 0℃是最佳的提取温度。
图 6 提取温度对提取效果的影响
Fig.6 Effect of extraction temperature on extraction rate of total
flavonoids
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
吸
光
度
提取温度 /℃
50 60 70 80
2.2.6 料液比的影响
取 4 个料液比水平进行试验,表 2 结果表明,最
佳提取料液比为 1:30(g/mL)。
序号 1 2 3 4
料液比(g/mL) 1:10 1:20 1:30 1:40
吸光度 0.165 0.181 0.199 0.185
表 2 料液比对浸提效果的影响
Table 2 Effect of material-liquid ration on extraction rate of total
flavonoids图 4 提取时间对浸提效果的影响
Fig.4 Effect of extraction time on extraction rate of total flavonoids
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
吸
光
度
时间 /h
40 80 120 160 200
称取 5g琐琐葡萄,用 50mL 70%乙醇溶液在室温下
浸泡。检查提取时间对黄酮提取效果的影响。图 4结果
显示,0~120min期间溶液的吸光度增大,120min后吸
光度降低,原因是高温条件黄酮类物质会损坏,因此
最好的提取时间定为 120min。
2.2.4 乙醇体积分数的影响
黄酮类物质在不同体积分数的乙醇溶液中溶解度有
所不同,所以提取过程中所用的乙醇溶液的体积分数对
提取效果有一定的影响,用不同体积分数的乙醇溶液进
行提取,比较其结果,选择最佳乙醇体积分数。由图
5 可知,用 60 % 乙醇溶液提取效果最好。
2.3 提取工艺条件的优化
由表 3、4可知,各种因素对提取效果影响的主次
图 5 乙醇体积分数对提取效果的影响
Fig.5 Effect of ethanol concentration on extraction rate of total
flavonoids
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
吸
光
度
乙醇体积分数 /%
40 50 60 70
图 3 样品脱脂与不脱脂的区别
Fig.3 Effect of degreasing treatment on extraction rate of total
flavonoids
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
吸
光
度
乙醇体积分数 /%
40 50 60 70
脱脂
不脱脂
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试验 因素 总黄酮
号 A 乙醇体积分数/% B 提取时间 /min C 提取温度 /℃ D 料液比(g/mL) 含量/(mg/g)
1 50 60 60 1:10 3.15
2 50 90 70 1:20 3.86
3 50 120 80 1:30 4.51
4 60 60 70 1:20 4.06
5 60 90 60 1:10 3.35
6 60 120 80 1:30 5.94
7 70 60 80 1:20 3.43
8 70 90 60 1:30 4.68
9 70 120 70 1:10 3.22
k1 11.16 10.64 11.18 9.72
k2 13.35 11.89 11.14 11.35
k3 11.33 13.67 13.88 15.13
R 1 3.72 3.54 3.72 3.24
R 2 4.45 3.96 3.71 3.78
R 3 3.77 4.55 4.62 5.04
R 0.73 1.01 0.91 1.8
表 4 L9(34)的正交试验结果及分析
Table 4 Results and analysis of orthogonal experiments
波长为 500nm。从琐琐葡萄中提取黄酮类化合物的最佳
工艺:提取温度 80℃、乙醇体积分数 60%、提取时间
120min、料液比 1:30(g/mL)。
参 考 文 献 :
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人民出版社, 1986: 365.
[3] 如克娅·沙德克. 维吾尔医常用药材学: 下册[M]. 乌鲁木齐: 新疆
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顺序为料液比>提取时间>提取温度>乙醇体积分数。
琐琐葡萄中黄酮的最佳提取工艺为 A2B3C4D3,即提取温
度 80℃、料液比 1:30(g/mL)、乙醇体积分数 60%、提
取时间 120min。
3 结 论
结果表明琐琐葡萄果实中黄酮类物质的最大吸光度