全 文 :超声波提取柿叶总黄酮的工艺研究
熊曼萍1 , 梁静2 , 周蓉1 , 熊汉群3 (1.宜春学院 ,江西省天然药物活性成分研究重点实验室 ,江西宜春 336000;2.宜春学院化学与生
物工程学院 ,江西宜春 336000;3.江西省食品发酵研究所 ,江西宜春 336000)
摘要 研究超声波提取柿叶中总黄酮的工艺。采用超声波提取法对柿叶中总黄酮进行提取 ,通过单因素及正交实验 ,确定最佳工艺。
随着乙醇浓度的增大 ,柿叶总黄酮的提取率增大 ,当乙醇浓度超过 60%后提取率下降。总黄酮提取率随料液比的增大而迅速增大 ,当料
液比达1∶20时 ,增加幅度明显减缓;总黄酮提取率随超声波提取时间的增加而呈上升趋势 ,但趋势不明显。影响柿叶总黄酮提取率因素
的顺序为料液比>提取时间>乙醇浓度 ,最佳提取工艺是乙醇浓度 60%,超声波提取时间45 min ,料液比1∶25,总黄酮得率为3.54%。与
常规回流法相比 ,超声波提取法柿叶中总黄酮的得率提高 77%,并缩短了提取时间 ,降低了提取溶剂的用量。超声波提取法具有提取效
率高 、成本低的明显优势。
关键词 柿叶;总黄酮;超声波
中图分类号 Q946 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2007)30-09708-02
Study on Technology of Extracting Total Flavones from Persimmon Leaves by Ultrasonic Wave
XIONGMan-ping et al (Provincial Key Laboratory for Research on Active Ingredients in Natural Medicines , Yichun College ,Yichun , Jiangxi 336000)
Abstract The purpose was to study the technology of extracting total flavones from Persimmon leaves by ultrasonic wave.Total flavones were extracted
from Persimmon leaves by ultrasonicwave.The optimum technology was ascertained through single factor and orthogonal experiments.The extraction rate of
total flavones from Persimmon leaves was increased along with the increment of ethanol concentration.The extraction ratewas reduced after the ethanol con-
centration exceeded 60%.The extraction rate of total flavones was rapidly increased along with the increment of the ratio of material to liquid.The increas-
ing amplitudewas obviously slowed when the ratio of material to liquid reached 1∶20.The extraction rate of total flavones was increased along with the in-
crement of ultrasonic extracting time, but the trend was not obvious.The order of factors that affected the extraction rate of total flavones from Persimmon
leaves was the ratio of material to liquid >extraction time >ethanol concentration.The optimum extraction technology was as follows:ethanol concentra-
tion of 60%, ultrasonic extracting time of 45 min , ratio of material to liquid of 1∶25 , under which the extraction rate yield of total flavones was 3.54%.
Compared with conventional refluxing method , the yield of total flavones from Persimmon leaves by ultrasonicwavewas enhanced by 77%.And this method
shortened the extraction time and reduced the dosage of extraction solvent.Ultrasonicwave extractionmethod had obvious advantages of high extraction effi-
ciency and low cost.
Key words Persimmon leaves;Total flavones;Ultrasonic wave
柿叶为柿科柿属植物柿(Diospyros kaki L.)的新鲜或干燥
叶 ,含有黄酮 、鞣质 、酚类 、香豆素 、多糖等生理活性物质 ,其
中的黄酮类化合物具有明显的抗溃疡 、抗氧化 、抗衰老 、增强
机体免疫力 、软化血管 、降血糖血脂等生理活性作用[ 1-2] 。
近年来 ,超声波技术广泛应用于植物中的生物碱 、黄酮类 、苷
类等生物活性物质的提取[ 3-8] ,具有能耗低 、效率高 、不破坏
有效成分等特点。但超声波技术应用于提取柿叶总黄酮的
研究尚未见报道。笔者采用超声波提取方法[ 9] ,对超声波提
取的影响因素进行研究 ,通过正交实验确定最佳提取条件 ,
为更好地利用柿叶这一宝贵资源 ,拓展柿叶深加工产品积累
一些经验。
1 材料与方法
1.1 材料 ①干燥柿叶(2006年 12月采摘于江西樟树)。②
试剂:芦丁 ,乙醇 ,亚硝酸钠 ,硝酸铝 ,氢氧化钠等均为分析
纯。③仪器:SK2510HB超声波清洗器 ,上海科导超声仪器有
限公司;SHZ-III 型循环水真空泵 ,浙江临海市精工真空设备
厂;TDL-40B离心机 ,上海安亭科学仪器厂;UV-2800AH 型紫
外可见分光光度计 ,上海尼柯龙仪器有限公司;ZN-100高速
中药粉碎机 ,长沙市岳麓区中南制药厂;BS223S电子天平 ,北
京斯多利仪器系统有限公司。
1.2 方法
1.2.1 标准曲线的绘制(图 1)。准确称取干燥至恒重的芦
丁标准品 9.5mg ,用甲醇溶解并定容至 25ml ,摇匀 ,配成 0.38
mg/ml的芦丁标准溶液。准确吸取标液 1.0 ml置于 25ml容
作者简介 熊曼萍(1963-),女 ,江西南昌人 ,副教授 ,从事农副产品加
工及天然活性成分的研究开发。
收稿日期 2007-06-13
量瓶中 ,以蒸馏水为空白对照 ,各加蒸馏水至 6.0ml;加入5%
的亚硝酸钠 1ml ,摇匀 ,放置 6 min;加 10%硝酸铝 1.0 ml ,摇
匀 ,放置 6 min;再加 4%氢氧化钠 10.0ml ,加水至刻度 ,摇匀 ,
放置 10 min。用蒸馏水样作空白对照 ,在 190 ~ 600 nm波长
范围内进行扫描 ,结果在 510 nm处有最大吸收峰。取 0 ,1.0 ,
2.0 ,3.0 ,4.0 , 5.0 , 6.0ml芦丁标准溶液分别置于 25ml容量瓶
中 ,按上述方法操作后 ,在 510 nm波长处测其吸光度 ,绘制浓
度-吸光度曲线 。对数据求算回归方程 ,得 Y=0.012 98X -
0.011 94 ,R =0.999 79。
图 1 芦丁标准曲线
1.2.2 提取液总黄酮的测定及得率计算。提取液置 100ml
容量瓶 ,加乙醇溶液定容。取 0.5ml溶液按“1.2.1”方法测定
其吸光度。
总黄酮得率(%)= X×V
V0 ×W×106 ×100%,其中 ,X:与提取
液吸光度对应的浓度μg/ml ,V:样液定容后的体积 , V0 :测定
吸光度所用样液的体积 , W:称取样品(柿叶粉)的重量。
安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri.Sci.2007 , 35(30):9708-9709 , 9726 责任编辑 罗芸 责任校对 李菲菲
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2007.30.118
1.2.3 回流法提取柿叶总黄酮。称取柿叶粗粉 2.000 g ,加
70%乙醇 40.0 ml ,浸泡 1 h后 ,回流提取 2 h ,过滤;药渣加
70%乙醇 40.0ml ,回流提取 1 h 后过滤;药渣再加 70%乙醇
30.0ml ,回流提取 1 h ,过滤后 ,合并 3次滤液(110.0ml),离
心[ 10] ,按“1.2.2”方法制备供试液 ,测定吸光值。
1.2.4 超声波法提取柿叶总黄酮。工艺流程:柿叶※粉碎
※乙醇浸泡※超声处理※离心※定容※测定。
1.2.4.1 单因素实验。①乙醇浓度对超声波提取效果的影
响。准确称取柿叶粗粉 2.000 g ,共 6份 ,按料液比 1∶25 ,分别
加入 40%、50%、60%、70%、80%、90%的乙醇 ,浸泡 1 h ,超声
提取 30 min ,提取液离心(4 000 r/min)10 min ,用少量 70%乙
醇洗涤药渣后 ,离心 5 min。合并离心液置 100 ml容量瓶 ,加
乙醇溶液定容 ,取0.5 ml提取液按“1.2.2”方法进行显色反
应 ,在 510 nm处测定吸光值。 ②料液比对超声波提取效果的
影响。准确称取柿叶粗粉 2.000 g ,共 4 份 ,按料液比 1∶10 ,
1∶15 ,1∶20 , 1∶25分别加入 70%乙醇 ,以下操作同①。③提取
时间对超声波提取效果的影响。准确称取柿叶粗粉 2.000 g ,
共 4份 ,料液比 1∶25 ,浸泡 1 h后按选择的提取时间 15、30、
45 、60 min进行超声提取 ,以下操作同①。
1.2.4.2 正交实验。根据以上单因素实验结果 ,选择对实验
影响较大的 3个因素各设置 3水平 ,采用L9(33)正交实验 ,以
确定柿叶总黄酮物质的最佳提取条件。
2 结果与分析
2.1 常规回流法提取柿叶总黄酮 测定吸光值为 0.092 ,经
计算得总黄酮得率为 2.00%。
2.2 超声波提取法单因素实验结果
2.2.1 乙醇浓度对超声波提取的影响。图 2表明 ,随乙醇浓
度的增大 ,柿叶总黄酮的提取率也随之增高;当乙醇浓度超
过 60%时 ,随乙醇浓度的增高 ,柿叶总黄酮的提取率反而下
降。这可能是由于随乙醇浓度的增大 ,提取液中除黄酮外的
其他物质的提取率也随之提高 ,从而影响黄酮类物质的提
取 ,造成柿叶总黄酮的提取率下降。
图 2 乙醇浓度对超声波提取的影响
2.2.2 料液比对超声波提取的影响 。由图 3可知 ,柿叶总黄
酮提取率随料液比的增大而迅速增大;当料液比达到 1∶20
时 ,总黄酮提取率的增加幅度明显减缓 。
2.2.3 提取时间对超声波法提取的影响。由图 4可知 ,总黄
酮提取率随超声时间的增加而呈上升趋势 ,但增加的趋势不
很明显 ,特别是当提取时间达到 45 min 以上时 ,提取率基本
无变化。
图3 料液比对超声波提取的影响
图4 提取时间对超声波提取的影响
2.3 正交实验结果 正交实验表明(表 1 ,2),影响柿叶黄酮
类化合物提取率因素的顺序为:B(料液比)>C(提取时间)>
A(乙醇浓度),即料液比是影响柿叶总黄酮提取率的最重要
因素 。从平均提取得率 K 值来看 ,以提取条件A3B3C3 为最
佳提取工艺 ,即乙醇浓度 60%,超声 45 min ,料液比 1∶25。
表1 正交实验因素与水平
因素水平 超声提取时间
min
乙醇浓度
% 料液比
1 15 40 1∶15
2 30 50 1∶20
3 45 60 1∶25
表2 正交实验结果
实验号 乙醇浓度A
料液比
B
提取时
间C 空白
总黄酮得
率∥%
1 1 1 1 1 1.443
2 1 2 2 2 1.636
3 1 3 3 3 3.042
4 2 1 2 3 2.137
5 2 2 3 2 1.771
6 2 3 1 1 2.156
7 3 1 3 2 2.811
8 3 2 2 3 2.386
9 3 3 1 1 2.464
K1 2.040 2.130 2.021 2.021 -
K2 2.021 1.925 2.047 2.073 -
K3 2.541 2.554 2.541 2.516 -
R 0.520 0.529 0.520 0.495 -
2.4 验证实验 称取柿叶干粉 2.000 g ,以料液比 1∶25加入
(下转第 9726页)
970935卷 30期 熊曼萍等 超声波提取柿叶总黄酮的工艺研究
合理布局 ,为生态移民创造有利条件 ,使生态移民工作有组
织 、有计划 、稳步实施。
5.2 加强移民新村建设 ,为提前搬迁做好准备 建设好移
民新村是移民的关键性措施 ,也是生态移民的最终目标。生
态移民工程就是要加强建设移民新村的基础设施和自然环
境 ,在确保自然资源不被破坏的前提下 ,建设好移民新村 ,做
到开发一片 、建设一片 、移民一片 、巩固一片 、受益一片。要
在“三通”的基础上做到“四有”(有耕地 、有住房 、生活有保
障 、有组织管理)和“五配套”(医院 、学校 、计划生育 、治安 、农
贸市场),使移民愿意搬进来 、留得住 ,安居乐业。
5.3 移民搬迁工作必须以说服教育为主 俗语讲“金窝银
窝不如自己的土窝” ,虽然生存环境艰苦 ,但高山彝族对山区
的一草一木都有着深厚的感情 ,故土难离的思想是必然的。
必须做好说服教育工作 ,不能靠一纸行政命令草率行事。
5.4 优化资源 ,立足于现实和长远 移民搬迁是百年大计 ,
必须考虑到现实和长远两方面的问题 。在土地的分配上 ,要
保证自耕有余 ,又有利于长远 ,将现实和长远发展有机结合 ,
既要有利于脱贫致富 ,又要有利于经济的可持续发展。
5.5 保护生态资源 ,综合治理环境 移民搬迁到新区要把
环境建设放到首位 ,资源的开发必须放在环境能够承受的范
围以内 ,坚决防止滥砍 、滥垦 、滥伐 、滥牧 、滥挖的现象 ,从而
实现资源的可持续利用 ,经济的稳步增长。
6 生态移民要处理好的关系
6.1 要正确处理好迁出和迁入的关系 在条件好的山区虽
有些住户 ,但仍可以接纳大量的搬迁移民。这些村庄有汉族
居住 ,有彝族居住 ,还有彝汉混居。要正确处理迁入人口和
当地群众的利益关系 ,解决出现的问题 ,保持稳定团结。
6.2 要正确处理好政府的投入和自力更生的关系 凉山州
的移民工作量大 ,需要的资金也大 ,除了政府的投入以外 ,还
要多渠道争取资金的投入 ,确保生态移民的顺利进行。与此
同时 ,要教育和动员搬迁的群众 ,坚决克服等 、靠 、要的思想 ,
树立自力更生 、艰苦创业的精神 ,引导移民用自己的双手去
创建幸福家园 。
6.3 要处理好多种经营和粮食生产的关系 长期生活在高
山和二半山的人们初到平原时难以适应那里的生产劳动 ,必
须从头学起;另外 ,由于生态环境的改变 ,必须处理好牧业与
农业的关系 ,做到宜农则农 、宜牧则牧 、宜林则林 ,生态条件
适合什么就发展什么。
6.4 正确处理开发与生态环境建设的关系 生态移民的目
的就是保护生态环境 ,促使其向良性方向发展 ,新的移民区
也必须从保护生态环境的角度出发 ,把开发新的移民建设和
当地环境的建设有机结合起来 ,在保护环境的条件下进行开
发和建设 ,达到人与自然和谐相处的目的。
参考文献
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(上接第 9709页)
60%的乙醇 ,浸泡 1 h ,进行超声波提取 45 min ,提取液离心
(4 000 r/min)10 min ,用少量 70%乙醇洗涤药渣后 ,再次离心
5 min。合并离心液置 100 ml容量瓶 ,加乙醇溶液定容。取
0.5ml提取液按“1.2.2”项进行显色反应 ,在 510 nm处测吸光
值OD=0.172 ,柿叶总黄酮得率为 3.54%,与正交实验分析
结果相符。
2.5 超声波提取法与常规回流法比较 由表 3可知 ,与常
规回流提取法比较 ,超声波法柿叶总黄酮的提取得率提高
77%,缩短提取时间 195 min ,料液比(提取溶剂用量)降低
一半。
表 3 超声波提取法与常规回流提取法情况对比
提取方法 时间∥min 料液比 提取率∥%
常规回流法 240 1∶55 2.00
超声波提取法 45 1∶25 3.54
4 结论
超声波提取柿叶黄酮的最佳工艺条件是 A3B3C3 ,即乙醇
浓度 60%,超声时间 45 min ,料液比 1∶25。与常规回流法相
比 ,超声波提取法可提高柿叶总黄酮得率 77%,并且可大幅
度缩短提取时间 ,降低提取溶剂的用量。因此 ,超声波提取
法具有提取效率高 、成本低的明显优势。
参考文献
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9726 安徽农业科学 2007年