免费文献传递   相关文献

淡竹叶总黄酮最佳萃取工艺及其抗氧化性的研究



全 文 :食品研究与开发2008 年 11 月第 29 卷第 11 期
作者简介:李志洲(1969-),男(汉),副教授,硕士,研究方向:天然
产物的提取应用研究。
李志洲
(陕西理工学院 化学与环境科学学院,陕西汉中723000)
淡竹叶总黄酮最佳萃取工艺及
其抗氧化性的研究
淡竹叶(Common Lophatherum Herb)为禾本科多
年生草本植物[1],是一种中草药。淡竹叶资源十分丰富,
全国各地都有栽培,主产于江苏、浙江、江西、广西、湖
南,福建等地。黄酮类化合物是一大类天然产物,广泛
存在于植物界,是许多中草药的有效成分,它的生理活
性较为广泛,具有生物抗氧化、抗过敏、抗菌、抗炎、抗
肿瘤作用及抗衰老、治疗脑血管病、降血脂、降血压、保
肝、抗溃疡、解痉、抗菌、抗炎、降血脂、镇痛、提高雌性
激素、抗心律失常等药用功效[2-8];在医学上可用于治疗
冠心病、脑血栓、消除体内自由基和延缓机体衰老[9];在
民间,人们有以淡竹叶泡水饮用的习俗。
本文研究了淡竹叶总黄酮最佳提取工艺及其提取
物的抗氧化性,旨在为淡竹叶中的有效成分研究与开
发应用提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料、仪器、试剂
1.1.1 材料
淡竹叶:陕西省汉中市同济药店售。
1.1.2 试剂
芦丁:上海化学试剂公司;无水乙醇,NaNO2,Al
(NO3)3,NaOH,KI,CHCl3,冰乙酸,Na2S2O3·5H2O,淀粉,浓
硫酸,AlCl3,氨水,FeCl3,盐酸,镁粉,锌粉,Na2CO3等,
以上试剂均为 AR。
1.1.3 仪器
电子天平:A&D Company Limited Made In Japan;
STUDY ON THE EXTRACTION OPTIMAL TECHNOLOGY OF FLAVONIODS FROM COMMON
LOPHATHERUM HERB AND ANTIOXIDATIVE ACTIVITY
LI Zhi-zhou
(College of Chemistry and Environment Science, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723000,Shaanxi, China)
Abstract: The extractive effect by alcohol has been studied to extract the flavonoids in the Common
Lophatherum Herb. Antioxidative activities of extract from Common Lophatherum Herb were measured by the
Oven-Storage Test.The experiment shows that the extractive technology of best obtainable rate is: using 70 %
density alcohol as the extractive solution, the proportion the Common Cophatherum Herb powder quantity with
alcohol solution volume proportion is 1:20,the extractive temperature is 80 ℃ ,and extractive time is two hours.
The obtainable rate is 1.72 %.From studying its antioxidative activity,we know that antioxidative activities of
flavoniods from the Common Lophatherum Herb are good,and its antioxidative activity araises with density of
flavoniods araising.
Key words: Common Lophatherum Herb; flavoniods; antioxidative activity
摘 要:研究淡竹叶中总黄酮最佳萃取工艺条件,并对淡竹叶提取物进行抗氧化性测定研究。结果显示:乙醇萃取法
最佳工艺条件为乙醇体积分数 70 % ,提取时间 60 min ,固液比 1g∶20 mL ,提取温度 80℃;提取率可达 1.84 %。抗氧化
性研究表明,淡竹叶中黄酮类化合物有良好的抗氧化性,其抗氧化能力随浓度增大而增强。
关键词:淡竹叶,总黄酮,抗氧化性
科学研究
42
食品研究与开发 2008 年 11 月第 29 卷第 11 期
722E型可见分光光度计:上海光谱仪器有限公司;
等。
1.2 淡竹叶总黄酮含量测定
1.2.1 标准曲线制备及回归方程建立
准确称取芦丁标准试剂 25 mg,用体积分数(下同)
80 %乙醇溶解,并完全移入 100 mL容量瓶中,用 80 %
乙醇定容。分别取芦丁标准溶液 0.00 、2.00、4.00、
6.00 、8.00、10.00、12.00、14.00、16.00 mL于 9只 50 mL
容量瓶中,加入质量分数 5 %的 NaNO2 1.5mL,摇匀,放
置6min后加入质量分数 10%的 Al(NO3)3 1.5 mL,6 min
后再加入质量分数 4 %的 NaOH溶液 20 mL,混匀,用
水稀释至刻度,15 min后以第一管为空白参比,采用比
色法在 510 nm波长下测吸光度[7]。
对试验数据进行线性回归, 得芦丁浓度 c与吸光
度 A的关系曲线的回归方程式:
A = 9.317 9 c-0.005 179;相关系数 r = 0.999 8。
1.2.2 淡竹叶中黄酮类化合物的提取
淡竹叶→ 低温烘干→ 粉碎→ 石油醚脱脂、脱
色→烘干→ 80 %乙醇萃取→离心过滤→上清液(即
为黄酮类化合物提取液)→备用
1.2.3 淡竹叶中黄酮类化合物提取物的纯化
淡竹叶中总黄酮提取液过滤,减压浓缩至膏状,
用石油醚洗涤脱色,再用氯仿洗涤脱除糖苷,低温烘
干;溶解,重结晶,低温烘干,即得淡竹叶中总黄酮提
取物。
1.2.4 黄酮类化合物含量测定
准确称取 2 g淡竹叶提取液用 80 %的乙醇溶液定
容于 100 mL容量瓶中,摇匀,得到样品液。精确吸取
10 mL样品液于 50 mL容量瓶中,加入质量分数 5 %的
NaNO21.5 mL,摇匀,放置 6 min后加入质量分数 10 %
的 Al(NO3)3 1.5 mL ,6 min 后再加入质量分数 4 %的
NaOH2OmL ,混匀,用水稀释至刻度,15 min后以第一
管为空白参比,在 510 nm波长下测吸光度[4]。由回归
方程求出稀溶液中总黄酮的浓度。由下式求出总黄酮
含量。
w=Y×V1/(W×V)×0.001×100 %
式中:w为总黄酮含量,%;Y为稀溶液中总黄酮的
浓度,(mg/mL);V1为样品液总体积,mL;W 为样品重
量,g;V为测定体积,mL。
1.3 抗氧化性测定
1.3.1 抗氧化性测定原理
油脂氧化过程中产生过氧化物, 与碘化钾作用,
生成游离碘,以硫代硫酸钠滴定。由下式计算过氧化
值 [10-11]。
POV1/ % = 0.126 9×c×(V1-V2)×100/m (1)
POV2/ %= POV1×78.8 (2)
式中: V1为样品消耗硫代硫酸钠标准溶液的体
积,mL;V2为空白试剂消耗硫代硫酸钠标准溶液的体
积,mL;C为硫代硫酸钠标准溶液的浓度,(mol/ L);m
为样品质量,g;0.126 9为与 1.00 mL1.000 mol/ L 硫代
硫酸钠标准溶液相当的碘的质量,g;78.8为换算因子;
POV1为试样的过氧化值,(g/100g);POV2为试样的过氧
化值,(meq/kg)。
1.3.2 抗氧化性测定方法
精密称取 36 mg样品,溶于 1 mL无水乙醇中,加入
盛有 25.00 g纯猪油的碘量瓶中,充分搅拌溶解,配成含
抗氧化剂 1.44 mg/g的母液。分别取 2.78 g、5.05 g、7.55 g
母液于50 mL碘量瓶中,分别加纯猪油至 25.23、25.09、
25.22 g,即配成含抗氧化剂 0.016 %、0.029 %、0.043 %
的供试样品。
精确称取 2 g~3 g供试样品, 置于 250 mL碘量瓶
中,加入 30 mL氯仿-冰乙酸混合溶液(体积比 2∶3)样
品,再加入 1 mL饱和碘化钾溶液(称取 14 g碘化钾,加
10 mL水溶解,必要时微热使其溶解,冷却后存与棕色
瓶中),摇匀,放置暗处 3 min ,然后加水 100 mL,以
0.002 0 mol/ L硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色时,
加 1 mL淀粉指示剂(10 g/L),继续滴定至蓝色消失为
止。以空白试剂滴定为参比,空白试剂消耗硫代硫酸
钠标准溶液的体积为 0.37 mL。
2 结果与分析
2.1 黄酮类化合物提取工艺条件的确定
乙醇提取法中乙醇体积分数、提取时间、固液比、
提取温度等 4种因素影响提取产率[12-13]。为全面考察乙
醇提取法的最佳工艺参数, 以乙醇体积分数、提取时
间、固液比、提取温度等 4种因素进行 L9(34)正交试验
设计,测定淡竹叶浸提样品中的总黄酮含量,最终求得
提取率。正交试验因素和水平见表 1。
按表 1条件进行正交实验提取,将淡竹叶提取物
按 1.2.2方法测定总黄酮含量,结果见表 2。
A乙醇体积
分数/%
Alcohol/%
70
80
90
B提取
时间/min
Time/min
60
90
120
C固液比/(g:mL)
Solid/Liquid/
(g:mL)
1:10
1:15
1:20
水平
Levels



D提取
温度/℃
Temperature/℃
60
70
80
科学研究
表 1 正交试验因素和水平表
Table 1 The factors and levels of orthogonal experiment
43
食品研究与开发2008 年 11 月第 29 卷第 11 期
图 1 提取物的紫外吸收曲线
Fig.1 The ultraviolet absorption curve of extraction
A乙醇体积分数/%
Alcohol/%
A1
A1
A1
A2
A2
A2
A3
A3
A3
4.83
3.94
3.67
1.61
1.31
1.22
0.39
B提取时间/min
Time/min
B1
B2
B3
B1
B2
B3
B1
B2
B3
4.28
4.25
3.91
1.43
1.42
1.30
0.13
总黄酮提取率/%
Yield/%
1.53
1.58
1.72
1.51
1.26
1.17
1.24
1.41
1.02
A>D>B>C
实验序号
No.









K1
K2
K3
k1
k2
k3
极差 R
D提取温度/℃
Temperature/℃
D1
D2
D3
D3
D1
D2
D2
D3
D1
3.81
3.99
4.64
1.27
1.33
1.55
0.28
C固液比/(g:mL)
Solid/Liquid/(g:mL)
C1
C2
C3
C2
C3
C1
C3
C1
C2
4.11
4.11
4.22
1.37
1.37
1.41
0.04
从表 2极差数据可知,乙醇浓度、提取时间、固液
比、提取温度 4因素对黄酮提取量影响的主次顺序为:
乙醇体积分数>提取温度>提取时间>固液比,最好的提
取条件为乙醇体积分数 70 % ,提取时间 60 min ,固液
比 1 g:20 mL,提取温度 80℃,即 A1B1C3D3;在此最佳提
取工艺条件下,黄酮提取率为 1.84 %。
2.2 淡竹叶提取物的定性分析及纯化
在最佳提取工艺条件下,按照 1.2.3所述方法,称取
100 g淡竹叶进行提取,将提取液过滤,减压浓缩至膏
状,用石油醚洗 3次除去色素,再用氯仿洗 3次,低温烘
干, 重结晶 3次,低温烘干,即得淡竹叶中总黄酮提取
物,保存样品,备用。
用于黄酮类化合物的定性方法很多,如颜色反应、
光谱分析、纸层析、薄层层析等。本文采用简单明了的颜
色反应对提取物进行黄酮类化合物的定性分析。黄酮类
化合物的基本骨架为 2-苯基色原酮,其母核含有碱性
氧原子,又往往带有酚性羟基,因此,能与某些还原性试
剂产生颜色反应,与某些金属离子及其它一些试剂产生
特殊颜色的络合物,可定性鉴别黄酮类化合物;试验对
提取物进行自外扫描,现象结果见表 3和图 1。
表 3 淡竹叶中提取液和芦丁在可见光下的显色反应
Table 3 Color reaction under visible light of extrating and Rutin
试 剂 Reagent
浓硫酸 Concentrated sulphuric acid
氯化铝 Aluminum chloride
氨水 Ammonia
氯化铁 Ferric chloride
盐酸-镁粉 Hydrochloride-magnesium powder
盐酸-锌粉 Hydrochloride-Zinc
碳酸钠 Sodium carbonate
感官 Sensory
淡竹叶中提取液 Extracting
由黄色转至橙色
灰黄色
黄色
深绿色
由黄色转至红色
微红色
亮黄色
黄色
芦丁 Rutin
由黄色转至橙色
灰黄色
黄色
深绿色
由黄色转至红色
微红色
亮黄色
黄色
通过对淡竹叶提取物进行颜色反应和紫外吸收
光谱的定性分析,可初步确定淡竹叶的乙醇提取物为
黄酮类-黄酮醇类-双氢黄酮类等多种黄酮类化合物。
对于淡竹叶黄酮类化合物的结构鉴定,还有待更深一
步的研究。
2.3 抗氧化性分析
影响黄酮类化合物的抗氧化活性的因素,最主要
的是羟基化的程度和位置。一般来说,B环中的邻二
羟基对黄酮类化合物的抗氧化活性起主要作用。黄酮
表 2 正交试验结果与分析
Table 2 The results and analysis of orthogonal experiment
科学研究
44
食品研究与开发 2008 年 11 月第 29 卷第 11 期
类于 O2-、·OH的反应相当于一个连锁反应在终结阶
段的反应,在消除 O2、OH的反应中起着氢供体的作
用,使具有高度氧化活性的自由基还原,而得到消除
的目的[11]。
将纯猪油及添加了一定量提取液的猪油置于
60 ℃左右的烘箱, 每隔一定时间测定并计算其 POV
值,结果见表 4。
由表 4可知,淡竹叶中黄酮类化合物是一种良好
的天然抗氧化剂,并随着的样品浓度升高而过氧化值
变小,抗氧化性增强。
3 结论
1)本文探讨淡竹叶中黄酮类化合物的最佳提取工
艺,为更好地开发和利用淡竹叶提供理论基础。结果显
示:乙醇提取法最佳工艺组合为乙醇体积分数 70 % ,提
取时间 2 h,固液比 1 g∶20mL ,提取温度 80 ℃;提取率
为 1.72 %。
2)通过对淡竹叶提取物进行颜色反应的定性分
析,可初步确定乙醇的淡竹叶提取物为酮类化合物。
3)对淡竹叶提取物进行抗氧化性测定研究,说明
淡竹叶中黄酮类化合物有良好的抗氧化性,其抗氧化
能力随浓度增大而增强。研究结果可为利用淡竹叶工
业化生产黄酮类药用成分提供科学依据。
参考文献:
[1] 王自军,边丽,齐誉.淡竹叶中总黄酮的微波提取与含量测定[J].现
代食品科技,2002,21(1):91-93
[2] 卢益中.淡竹叶天然保健饮料的研制 [J]. 食品工业科技,1998
(4):48-49
[3] 江苏新医学院.中药大辞典:下册[M].上海:上海科学技术出版社,
1977:2253-2254
[4] 孙佩霞,叶丽卡,张晓丽,等.比色法测定淫羊藿胶囊中总黄酮的
含量[J].沈阳药科大学学报,1999,16(1):68
[5] 韩公羽,沈企华.植物药有效成分的研究与开发[M].杭州:杭州大
学出版社,1991:94-102
[6] 王成东.超声波应用于中药提取生产的体会及前景分析[J].食品
科学工业技术,2005(17)3:67-80
[7] 徐雅琴,李淑芹,伏红.黄树莓叶片中黄酮类化合物质的提取及
其抗氧化性[J].化学研究与用,2002,14(6):740-741
[8] 杨洋,罗玉莲.罗汉果抗氧化活性成分的提取工艺研究及其含量
测定[J].工业技术,2004,(25)2:70-72
[9] 宋常春,鲍庆胜.柿叶黄酮类化合物的提取方法和抗氧化性研究
[J].食品与发酵工业,2004(9):117-119
[10] 周建军.白黎芦醇对油脂抗氧化性作用的研究[J].食品与发酵工
业,2006,32(1):44-45
[11] GB/T 5009.37-2003(食用植物油卫生标准的分析方法)[M].北
京:国家技术监督局,2003:306-307
[12]华景清,蔡健,王薇.苦瓜总黄酮提取工艺[J].食品与发酵工业,
2004, 18(5):35-37
[13]毛燕,黄必恒.龙柏叶总黄酮提取条件的研究 [J].浙江林学院学
报,2000,17(1):102-105
收稿日期:2007-11-28
时 间/d Time/d
0
0.92
0.92
0.92
0.92
4
1.55
1.43
1.34
1.27
8
5.07
4.23
3.85
3.56
12
5.72
5.11
4.84
4.71
样品/%
Sample/%
0.000
0.016
0.029
0.043
表 4 淡竹叶中黄酮类化合物对猪油的抗氧化作用
Table 4 Effect of flavoniods on anti-oxidation property of lard oil
g/100 g
张爱琳 1,2,王昌禄 1,*,王玉荣1,何新益 2
(1.天津科技大学 食品工程与生物技术学院,天津 300457;2.天津农学院 食品科学系,天津 300384)
蓖麻饼粕中变应原的提取分离和分析研究
摘 要:利用蓖麻变应原的糖蛋白特性,采用乙醇沉淀法从蓖麻饼粕中对蓖麻变应原进行提取分离研究,结果表明,
蓖麻变应原的较佳提取工艺参数为:料液比为 1∶5、搅拌时间为 4 h、煮沸时间为 10 min、冷却时间 18 h、循环次数
为 4次;高效液相色谱法测得变应原提取物纯度为 74.15 %;并对变应原进行性质和结构的初步分析。
关键词:蓖麻饼粕;变应原;提取;结构分析
作者简介:张爱琳(1977-),女(汉),实验师,在读博士研究生,研究方向:农副产品生物转化与资源开发。
*通讯作者:王昌禄,教授,博士生导师。
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
科学研究
45