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澳洲茶树总黄酮的超声波辅助提取



全 文 :书2014 年 08 月 云南化工 Aug. 2014
第 41 卷第 4 期 Yunnan Chemical Technology Vol. 41,No. 4
收稿:2014-02-24
作者简介:毕荣璐(1990 -),女,傣族,硕士研究生,主要从事植物化学研究。
* 通信联系人:刘祥义(1964 -),男,博士,教授,主要从事天然产物开发,E - mail:liuxy11@ 126. com。
doi:12. 3969 / j. issn. 1004-275X. 2014. 04. 001
·科学研究·
澳洲茶树总黄酮的超声波辅助提取
毕荣璐1,朱世旷1,凌清华2,周光召2,刘祥义1*
(1. 西南林业大学,云南 昆明 650224;2. 云南森源化工有限公司,云南 双柏 675100)
摘 要: 为进一步开发澳洲茶树资源,以澳洲茶树的总黄酮提取率为评价指标,利用超声波辅
助提取,通过单因素试验及正交试验对澳洲茶树总黄酮的提取条件进行了研究。结果表明,该方法
的优化条件为:溶剂为 65%乙醇(体积分数),料液比 1∶25g /mL,超声时间 40 min;验证试验得到澳洲
茶树总黄酮的提取率为 6. 89%。
关键词: 澳洲茶树;黄酮;超声波;提取
中图分类号: Q946 文献标识码: A 文章编号: 1004-275X(2014)04-0001-03
澳洲茶树又称为互叶白千层(Melaleuca ahemi-
folia)、茶油树 (Tea tree),它是桃金娘科(Myrtace-
ae),白千层属 (Melaleuca L.),属于低矮的灌木树
种,是一种短期栽种培育就可投入利用的经济林
木[1]。据所查,澳洲茶树叶中含有黄酮类化合物[2]。
黄酮类化合物在自然界中广泛存在,具有多种多样
的生物活性和药理作用。在医药方面,黄酮类化合
物对治疗冠状动脉硬化、脑血管疾病、心绞痛以及降
低胆固醇、高血压,抑制某些细菌及真菌有很好作
用[3]。而在食品工业上,越来越多的以黄酮类化合
物为功能因子的保健食品正被开发[3 -4]。
目前,对澳洲茶树的开发利用基本上以其精
油为主,除精油外的化学成分的研究与开发利用
较少[1]。在生产中,澳洲茶树枝叶提取精油后剩
余部分通常作废弃料处理。本试验以澳洲茶树叶
总黄酮提取率为指标,以超声辅助提取法[5 - 7]提
取澳洲茶树叶中的总黄酮。通过对澳洲茶树叶黄
酮提取分离工艺的研究,为澳洲茶树叶的二次开
发利用提供参考和依据,有助于实现澳洲茶树资
源的综合利用。
1 实验部分
1. 1 仪器与试剂
DZF - 6030B 型真空干燥箱,上海恒科公司;
B2200S超声波提取仪,上海必能信公司;微型植
物组织粉碎机,北京中兴伟业仪器公司生产;HH
- S 型恒温水浴箱,郑州长城科工;722 型可见光
分光光度计,上海精密科学仪器公司生产;电子天
平,梅特勒 -托利多仪器上海有限公司。
澳洲茶树树叶,由云南森源化工有限公司
提供。
芦丁标准品(质量分数 98%),购自南京泽朗
医药科技有限公司;其余试剂均为分析纯试剂。
1. 2 实验方法
1. 2. 1 澳洲茶树叶的预处理
称取已完全阴干的澳洲茶树叶样品约 100 g,
粉碎。样品中加入石油醚,超声提取 20 min,滤去
石油醚;重复此操作 3 至 4 次,至样品中挥发性组
分和色素基本萃取干净。将样品挥发,除尽石油
醚,备用。
1. 2. 2 标准曲线的测定
准确称取 105℃干燥后恒重的芦丁标样,用
30%乙醇溶解定容于 50 mL容量瓶中,摇匀备用。
分别取上述芦丁溶液 0、0. 5、1. 0、1. 5 L、2. 0、
2. 5 mL于 6 只 10 mL 容量瓶中,加入 0. 4 mL 5%
亚硝酸钠,摇匀,静置 6 min;加入 0. 4 mL 10%硝
酸铝,摇匀,静置 6 min;加入 5 mL 4%的氢氧化
钠;最后,用 30% 乙醇稀释至刻度,摇匀,静置
10 min。以 30%乙醇溶液为空白,在波长 510 nm
下测定吸光度值 A,绘制标准曲线。
1. 2. 3 澳洲茶树样品中黄酮的含量测定
准确移取澳洲茶树样品的黄酮提取液于容量
瓶中,按照 1. 2. 2 项进行显色和吸光度 A 的测定。
由 1. 2. 2中得到的回归方程式计算待测液中黄酮
的质量浓度 ρ,然后按下式计算总黄酮含量。
总黄酮提取率 =滤液中黄酮质量 /澳洲茶树
样品的质量 × 100%
1. 2. 4 单因素试验
准确称取已预处理的澳洲茶树样品于锥形瓶
中,分别对提取的乙醇体积分数、料液比和提取时
间 3 个影响因素进行试验,提取澳洲茶树总黄酮
后,将提取液转移至 100 mL 容量瓶中,定容。得
到样品的黄酮提取液,按 1. 2. 2 的方法显色并测
定吸光度,并按 1. 2. 3 的公式计算澳洲茶树样品
中的总黄酮提取率。
1. 2. 5 最佳提取条件的确定
为进一步优化超声辅助提取澳洲茶树中黄酮
的试验条件,将通过正交试验获得提取的最佳
条件。
1. 2. 6 验证试验。
在最佳条件组合下,进行 5 次平行验证性试
验,以考察最佳条件的合理性和可靠性。
2 结果与讨论
2. 1 标准曲线确定
以芦丁对照品溶液质量浓度为横坐标,吸光
度值为纵坐标作图,得到标准曲线。试验结果表
明,芦丁质量浓度在 10 ~ 80 mg /L 范围内与吸光
度值有良好的线性关系。计算得线性回归方程
为:A = 9. 734 2ρ + 0. 004 7,R2 = 0. 999 8。
2. 2 单因素试验
2. 2. 1 乙醇体积分数对黄酮提取率的影响
准确称取 1. 0 g 已处理好的澳洲茶树样品,
选择料液比为 1∶ 20g /mL,提取温度为常温,乙醇
体积分数分别为 45%、55%、65%、75%、85%、
95%,超声作用 30 min。实验结果见图 1。
图 1 表明,黄酮类化合物的提取率随着乙醇
体积分数增高而提高,在乙醇体积分数为 45% ~
65%范围内增长较快,乙醇体积分数大于 75%后
提取率变化较小。综合考虑,选择乙醇体积分数
65% ~85%作为正交范围较为合适。
图 1 乙醇体积分数对提取率的影响
Figure 1 The effect of different concentrations of ethanol
on extraction rate of ultrasonic assisted extraction
2. 2. 2 料液比对黄酮提取率的影响
准确称取 1. 0 g 已处理好的澳洲茶树样品,
常温条件下,料液比分别为 1∶ 5、1∶ 10、1∶ 15、l∶ 20、
1∶ 25、1 ∶ 30、1 ∶ 35,1 ∶ 40g /mL,乙醇体积分数为
75%,超声提取 30 min。试验结果见图 2。
图 2 料液比对提取率的影响
Figure 2 The effect of ratio of material to liquid on
extraction rate of ultrasonic assisted extraction
由图 2 可知,随着料液比的增大,提取率增
高,但料液比达到 1∶ 20g /mL 以后增幅不大,综合
考虑,选择 1 ∶ 15、1 ∶ 20、1 ∶ 25g /mL 为正交试验
范围。
2. 2. 3 超声时间对黄酮提取率的影响
准确称取 1. 0 g 已处理好的澳洲茶树样品,
试验条件为:常温条件下,料液比 1∶20g /mL,乙醇
体积分数为 75%,分别超声提取 5、10、15、20、30、
40、50 min。试验结果见图 3。
图 3 提取时间对提取率的影响
Figure 3 The effect of extraction time on extraction
rate of ultrasonic assisted extraction
·2· 云南化工 2014 年第 4 期
图 3 表明,提取时间在 5 ~ 20 min 之内提取
率提高较快,20 min 后提取率变化趋于平稳。综
合考虑后,选择 20 ~ 40 min进行正交试验。
2. 3 最佳提取条件的确定
试验按 L9(3
3)正交表安排实验,影响因素为
乙醇体积分数、料液比、超声时间,各因素和水平
列于表 1。试验结果见表 2、表 3。
表 1 超声辅助提取正交试验表
Table 1 Ultrasonic assisted extraction
of L9(3
3)orthogonal test
水平
提取时间
A/min
乙醇体积分数
B /%
料液比
C/(g /mL)
1 20 65 1∶15
2 30 75 1∶20
3 40 85 1∶25
表 2 超声辅助提取正交试验结果
Table 2 Results of orthogonal test
on ultrasonic assisted extraction
试验序号
提取时间
A/h
乙醇体积
分数 B /%
料液比
C/(g /mL)
提取率
/%
1 1 1 1 6. 65
2 1 2 2 5. 91
3 1 3 3 5. 54
4 2 1 2 6. 72
5 2 2 3 6. 04
6 2 3 1 5. 35
7 3 1 3 7. 01
8 3 2 1 6. 83
9 3 3 2 6. 34
K1 18. 10 20. 38 18. 83
K2 18. 11 18. 78 18. 97
K3 20. 18 17. 23 18. 59
均值 1 6. 03 6. 79 6. 28
均值 2 6. 03 6. 26 6. 32
均值 3 6. 73 5. 74 6. 20
极差 R 0. 67 1. 05 0. 12
较好水平 40 65 1∶25
因素顺序 2 1 3
由表 2、表 3 看出,3 个因素对浸提效果影响
的主次顺序为乙醇体积分数 B >超声提取时间 A
>料液比 C,最佳提取条件为 A2B1C3,即溶剂使
用 65%(体积分数)乙醇,料液比为 1∶ 25g /mL,提
取时间为 40 min。
表 3 超声辅助提取正交试验结果主体间效应的检验
Table 3 Orthogonal ultrasonic assisted extraction
test results between the main effects
源 III 型平方和 df 均方 F Sig
模型 355. 950 7 50. 850 730. 137 0. 001
A 0. 957 2 0. 478 6. 869 0. 127
B 1. 654 2 0. 827 11. 874 0. 078
C 0. 025 2 0. 012 0. 177 0. 850
误差 0. 139 2 0. 070
总计 356. 089 9
a. R方 = 1. 000(调整 R方 = 998)
2. 4 最佳工艺条件试验
按按照正交试验所得优化条件进行验证试
验。以溶剂使用 65%乙醇(体积分数),料液比为
1∶25g /mL,提取时间为 40 min 进行超声辅助提
取,测得黄酮提取率为 6. 89%,证明正交试验所
得优化条件可靠。
3 结论
采用超声辅助法提取澳洲茶树中的总黄酮,
并且通过单因素以及正交试验设计优化了溶剂浓
度、料液比和超声时间提取条件,确定了超声辅助
法提澳洲茶树黄酮类化合物的最佳条件为 ∶ 65%
乙醇(体积分数),料液比为 1∶ 25g /mL,提取时间
为 40 min。超声辅助法相比其它提取方法,提取
时间大大缩短,效率提高明显,为澳洲茶树废弃料
的二次开发利用提供了参考和依据。
参考文献:
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[7] 李化. 超声技术在中草药成分提取中的应用[J].
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( 下转第 8 页)
·3·2014 年第 4 期 毕荣璐等: 澳洲茶树总黄酮的超声辅助提取
Synthesis and Characterization of In (acac)3 and Sn (acac)2Cl2
YU De - xiang1,ZHENG Ping2* ,CHANG Qiao - wen3,ZHAO Qun1
(1. Chemistry and Chemical Engineering,Yunnan Normal University,Kunming 650500,China;2. Vocational and Technical
Education,Yunnan Normal University,Kunming 650092,China;3. Kunming Institute of Precious Metals,Kunming 650031,China)
Abstract: This paper introduced the synthesis methods of two important raw materials (In(acac)3
and Sn(acac)2Cl2)for the synthesis of nanoparticles ITO (Indium Tin Oxides). By InCl3·4H2O as raw
material under stirring at pH = 9. 0 in citric acid solution,In(acac)3 was synthesized;and by SnCl4·4H2O
and acetylacetone as raw materials,refluxing in toluene,Sn(acac)2Cl2 was prepared. The synthesized prod-
ucts were characterized through NMR,crystal - XRD. The effects of various experimental conditions on the
synthesis reaction were discussed and the best condition was established as citric acid solution with a concen-
tration of 84mmol·L -1,pH value of 9. 0. By toluene as the best solvent for preparation of Sn (acac)2Cl2 .
Key words: indium acetylacetone;citric acid;tin(IV)bis(acetylacetonate)dichloride;
檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲
toluene
( 上接第 3 页)
Ultrasound - assisted Extraction of Flavonoids from the Melaleuca ahemifolia
BI Rong - lu1,ZHU Shi - kuang1,LING Qin - hua2,ZHOU Guang - zhao2,LIU Xiang - yi1*
(1. Southwest Forestry University,Kunming 650224,China;2. SenYuan Chemical Ltd. Yunnan 675100,China)
Abstract: To further develop Melaleuca resources,taking the total flavonoids extraction rate of the
Melaleuca as evaluation standard,the extraction conditions of flavonoids from Melaleuca were studied by u-
sing of ultrasonic assisted extraction,and single factor test and orthogonal test. The results showed that the
optimum conditions for ultrasound assisted solvent 65% (v / v)ethanol,solid - liquid ratio of 1 ∶ 25 (g /
mL),ultrasonic time 40min,extraction temperature is room temperature. Maximum yield is 6. 89% .
Key words: Melaleuca;flavonoids;ultrasonic extraction
·8· 云南化工 2014 年第 4 期