全 文 :280
李满秀 ,刘美云
(忻州师范学院化学系 ,山西忻州 034000)
摘 要:采用索氏提取法与超声波法提取山楂中的熊果酸 ,探讨了山楂中熊果酸超声提取工艺的影响因素 ,并对熊果
酸抗氧化性进行了研究 。结果表明:超声波法与索氏提取法相比 ,熊果酸得率大大提高。通过单因素法和正交实验法
得出超声波提取的优化条件为:以 50%乙醇为溶剂 ,功率 90W、时间 50min、温度 50℃、料液比 1∶40;熊果酸有较强的清
除自由基能力 ,表现出明显的抗氧化性 。
关键词:山楂 ,熊果酸 ,超声提取 ,抗氧化
Studyontheultrasonicextractionofursolicacid
fromhawthornanditsantioxidantproperty
LIMan-xiu, LIUMei-yun
(DepartmentofChemistry, XinzhouTeachers University, Xinzhou034000, China)
Abstract:Anexperimentshowedthatextractionofursolicacidfromhawthornwithultrasonicwaveshadhigher
extractionyield andefficiencythanthetraditionalextractionmethod.Theoptimum conditionsofextraction
procedurewereobtainedbysinglefactorand orthogonaltest.Theoptimum conditionswereasfolows:
concentrationofalcohol50%, extractiontemperature50℃, extractionpower90W, extractiontime50min, ratioof
solidtoliquid1∶40.Thestudyalsoshowedthattheursolicacidinhawthornhadstrongcapacityforscavengingfree
radicals, thereforeexhibitedhighantioxidantactivity.
Keywords:hawthorn;ursolicacid;ultrasonicextraction;antioxidant
中图分类号:TS255.1 文献标识码:A 文 章 编 号:1002-0306(2010)04-0280-03
收稿日期:2009-04-02
作者简介:李满秀(1955-),男 , 教授 ,主要从事分析化学教学和天然
产物提取研究。
基金项目:山西省高校科技开发研究基金资助项目 (晋教科
20051260)。
熊果酸是存在于山楂中的一种三萜类化合物 ,
又名乌索酸 ,具有镇静 、抗炎 、抗菌 、抗糖尿病 、抗溃
疡 、降低血糖等多种生物学效应。近年来又发现有
抗致癌 、抗促癌 、诱导 F9畸胎细胞分化和抗血管生
成作用 ,极有可能成为新型抗癌药物。目前 ,超声波
技术应用于提取植物中的生物活性物质研究已有报
道 [ 1-3 ] ,其具有能耗低 、效率高 、不破坏有效成分等优
点 。从文献调研看 ,超声波技术应用于提取熊果酸
的研究鲜见报道 ,且提取山楂活性成分研究主要集
中在提取黄酮类化合物方面 ,对于熊果酸的提取研
究较少 。本文采用索氏提取法与超声波法提取山楂
中熊果酸 ,探讨了山楂中熊果酸提取工艺的影响因
素 ,通过单因素法和正交实验法得出超声波提取的
优化条件 ,并对熊果酸的抗氧化性进行了探讨 ,为山
楂的综合利用和深度开发提供一定的参考 。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
山楂 本地药店购买;熊果酸 中国药品生物
制品检定所;二苯代苦肼基自由基(DPPH· ) 东京
化成工业株式会社;实验用水 二次蒸馏水;其它试
剂 均为分析纯。
722型分光光度计 上海精密科学仪器有限公
司;KQ-100DB数控超声波清洗器 昆山超声仪器
有限公司 。
1.2 实验方法
用熊果酸标准品和香草醛法 [ 4-5 ]建立工作曲线 ,
以测定提取液中熊果酸的含量 。考察超声波法的单
因素条件 ,最后进行正交实验 ,并与索氏提取法的结
果作对照;应用 DPPH·法 [ 6]测定熊果酸对总自由基
的清除作用。
1.2.1 溶液的配制 熊果酸标准溶液:精确称取熊
果酸 7.5mg,用无水乙醇定容至 50mL,摇匀 ,其浓度
为 0.15mg/mL。 5%香草醛-冰醋酸:称取香草醛
2.7605g,用冰醋酸定容至 50mL,摇匀备用。 DPPH·
溶液:准确称取 20mgDPPH· ,用无水乙醇溶解定容
至 250mL容量瓶中 ,摇匀 ,浓度为 2.0×10-4mol/L。
1.2.2 标准曲线的绘制 准确吸取 0.15mg/mL熊果
酸标准溶液 0.10、0.35、0.60、 0.85、1.10mL于比色管
281
中 ,水浴挥干乙醇 ,加入 5%香草醛-冰醋酸 0.4mL、
高氯酸 1.0mL, 60℃水浴 15min,冰浴冷却 ,加入冰醋
酸 5mL,摇匀 ,在 548nm处测定吸光度 ,建立标准曲
线 ,其回归方程为:A=0.0071X-0.0339 , R=0.9986。
图 1 熊果酸标准曲线
1.2.3 样品处理 将去籽山楂果烘干粉碎为山楂
粉末。
1.2.4 熊果酸的提取
1.2.4.1 索氏提取法 称取 5g山楂粉末于索氏提取
器中 ,用 95%乙醇 100mL, 85℃水浴中回流 4h,抽滤 ,
合并滤液 ,滤渣用 90mL乙酸乙酯在 85℃回流 ,抽滤 ,
合并滤液 ,将滤液减压蒸馏得到产品后用无水乙醇
溶解 ,过滤 ,移至 50mL容量瓶中 ,稀释至刻度摇匀 ,
制得供试品溶液 。
1.2.4.2 超声波法 称取 2g山楂粉 ,以 50%乙醇为
溶剂 ,置于超声波仪器中提取 ,在单因素实验基础上
选出影响提取得率的主要因素:时间 、温度 、料液比 、
功率 ,并进行优化组合 。
表 1 正交实验因素水平表
水平
因素
A时间
(min)
B温度
(℃)
C料液比
(g/mL)
D功率
(W)
1 30 40 1∶30 105
2 50 50 1∶20 75
3 80 60 1∶40 90
1.2.5 DPPH· 法测定熊果酸对总自由基的清除作
用 原理:DPPH· (二苯代苦肼基自由基)是一个大
分子的稳定自由基 ,预期模式为:
AH+DPPH·※DPPH-H+A·
依据 DPPH·具有单电子 ,在 517nm处具有一强
吸收(深紫色),自由基清除剂与其单电子配对使其
逐渐消失 ,其褪色程度与所接受电子数成定量关系 ,
因而可用分光光度法进行定量分析。
取不同浓度被测物 2mL和 2mL2.0×10-4mol/L
的 DPPH·溶液 ,加入到 10mL比色管中 ,摇匀 ,静置
30min后 ,以被测物作参比 ,测定其吸光度 A样 。同时
用无水乙醇作参比 , 测定 2mL2.0 ×10-4mol/L的
DPPH·溶液与 2mL无水乙醇混合液的吸光度值
A对 ,根据下面公式计算清除率:
清除率 =A对 -A样A对 ×100%
=(A对照 -A参比)-(A样品 -A样参)A对照 -A参比 ×100%
其中:A参比:指加入无水乙醇时的吸光度值;
A对照:指加入 DPPH·的自由基体系的吸光度值;
A样品:指加入不同被测物后的吸光度值;A样参:指加入
不同被测物 、DPPH·后的自由基体系的吸光度值。
2 结果与讨论
2.1 索氏提取法的得率
分别吸取供试品液 0.5、1mL于比色管中 ,水浴
挥干 ,加 5%香草醛 -冰醋酸 0.4mL, 高氯酸 1mL,
60℃水浴 15min,冰浴冷却 ,用冰醋酸稀释至 25mL,
取出 1mL继续稀释至 10mL,在 548nm处测吸光度 。
表 2 索氏提取法得率
体积(mL) 0.5 1
得率(mg/g) 3.57 3.46
2.2 超声波提取法条件确定
2.2.1 溶剂的确定 称取 2g山楂粉末于 100mL圆
底烧杯中 ,在料液比 1∶20、温度 50℃、功率 90W时 ,
考察不同乙醇浓度对熊果酸提取得率的影响。
图 2 乙醇浓度对熊果酸得率的影响
由图 2可看出 ,随着溶剂中乙醇比例的提高 ,熊
果酸提取得率在增大 ,但 50%乙醇以后 ,增加幅度不
大。综合考虑 ,选择 50%乙醇为提取溶剂 。
2.2.2 温度的确定 称取 2g山楂粉末 ,以 50%乙醇
为溶剂 ,料液比 1∶20、功率 90W、时间 50min,考察不
同温度对熊果酸得率的影响 ,结果见图 3。
图 3 温度对熊果酸得率的影响
由图 3可知 , 20~ 50℃之间 ,随温度升高而得率
增大 ,但在 50℃以后 ,得率呈下降趋势 ,故选择 50℃
为提取温度。
2.2.3 时间的确定 称取 2g山楂粉末 ,以 50%乙醇
为溶剂 ,超声温度 50℃、料液比 1∶20、功率 90W,考察
不同时间对得率的影响 ,结果见图 4。
图 4 时间对熊果酸得率的影响
由图 4可知 ,随时间的增加 ,熊果酸提取得率不
282
断增大 ,但在 110min后 ,得率呈下降趋势。综合考
虑 ,选择 50min为熊果酸提取时间 。
2.2.4 料液比的确定 称取 2g山楂粉末 ,以 50%乙
醇为溶剂 ,在超声温度 50℃、时间 50min、功率 90W,
考察料液比对得率的影响 ,结果见图 5,得出料液比
1∶30为最佳提取条件 。
图 5 料液比对熊果酸得率的影响
2.2.5 功率的确定 称取 2g山楂粉末 ,以 50%乙醇
为溶剂 ,在超声时间 50min、温度 50℃、料液比 1∶30
条件下 ,考察功率对得率的影响 ,结果见图 6。
图 6 功率对熊果酸得率的影响
由图 6可知 ,功率在 60~ 90W之间 ,随功率增大 ,
熊果酸提取得率基本不变 ,在 90~150W之间 ,随功率
增大 ,熊果酸提取得率呈下降趋势 ,故选择提取功率
为 90W。
2.2.6 正交实验及极差分析 超声波法提取熊果酸
影响得率有多种因素 ,如溶剂 、时间 、温度 、功率 、料液
比等 ,在确定溶剂条件和单因素实验的基础上 ,选择对
熊果酸得率有较大影响的时间 、温度 、功率 、料液比做
正交实验 ,结果见表 3。根据极差分析 ,对熊果酸得率
的影响大小顺序依次为:温度 、料液比 、时间 、功率。直
观分析最佳工艺条件为:B2A2C3D3。即最优条件为:
50%乙醇为溶剂 ,温度:50℃,时间:50min,功率:90W,
料液比:1∶40。实验结果表明 ,超声波法(表 3)与索氏
提取法(表 2)相比 ,熊果酸得率大大提高。
2.3 DPPH·法测定熊果酸对总自由基的清除作用
熊果酸对总自由基的清除作用见表 4,对表 4分
析可得出以下结论:熊果酸对自由基有清除作用 ,其
清除率为 50%时相应的浓度为:8.57×10-4mol/L。
表 3 正交实验表
实验号 A B C D 得率(mg/g)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
1
1
2
2
2
3
3
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
2
3
1
3
1
2
1
2
3
3
1
2
2
3
1
4.47
5.24
5.17
4.79
5.33
4.77
4.52
5.03
4.70
K1K2K3R
14.88
14.89
14.25
0.64
13.78
15.60
14.64
1.96
14.27
14.73
15.02
0.75
14.50
14.53
14.98
0.49
表 4 DPPH·法测定熊果酸对总自由基的清除率
浓度(10-5mol/L) 清除率(%)
0(对照) 0.920
12.5 14.89
25.0 21.52
50.0 33.37
75.0 45.00
100.0 56.63
125.0 68.37
3 结论
本实验对超声波法提取山楂中熊果酸的工艺条
件作了初步探讨 ,结果表明:与传统的索氏提取法相
比 ,超声波法能够提高熊果酸的提取效率 ,达到省
时 、高效 、节能的目的;同时 ,熊果酸有较强的清除自
由基能力 ,表现出明显的抗氧化性 。但目前该法仅
限于实验室提取 ,且超声波法提取对熊果酸的生物
活性及药理特性的影响等仍需探讨。因此 ,进一步
研究工作需不断深入。
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氧化活性 [ J] .食品科学 , 2006, 27(10):264-268.
(上接第 279页)
负电荷的凹凸棒石表面产生电荷吸引 ,从而使蛋白
质沉淀 ,使葡萄酒澄清并保持较长时间的稳定 。
3.5 酸改性凹凸棒石可有效地提高白葡萄酒的澄清
度 ,改善白葡萄酒的色泽 ,对酒的主要成分影响不大。
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