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佛肚竹黄酮类物质提取工艺的研究



全 文 :第 30 卷 第 6 期   中 南 林 业 科 技 大 学 学 报   Vol.30 No.6
 2010 年 6 月 Journal of Central South University of Forestry & Technology  Jun.2010
佛肚竹黄酮类物质提取工艺的研究
龚燕飞 ,陈建华 ,吴耀辉
(中南林业科技大学 生命科学与技术学院 ,湖南 长沙 410004)
摘 要: 采用浸提法对佛肚竹中黄酮类物质的提取条件进行了研究。 通过单因素和正交试验得出提取的影响
因素顺序为:乙醇浓度>提取温度>提取时间>液料比;最佳提取条件为以 70%乙醇为溶剂 , 1∶15 的液料比 ,
70℃下浸提 90 min。实验还研究了测量黄酮类含量的影响因素及解决办法。
关键词: 佛肚竹;黄酮;提取工艺
中图分类号: S795.9 文献标志码: A 文章编号: 1673-923X(2010)06-0119-04
Research on extraction technology of the flavonoids in
Bambusa ventricosa McClure leaf
GONG Yan-fei , CH EN Jian-hua , WU Yao-hui
(Schoo l o f Life Science & Technolo gy , Central South o f Univer sity For estry & Techno log y ,
Chang sha 410004 , Hunan , China)
Abstract:In this paper the flav onoids in bambusa ventricosa mcclure leaf has been ex tracted.By single facto r and
or thogonal experiments the best conditions have been obtained w hich can be w ritten as:70%ethano l , r atio of mate-
rial to so lution(w :v)1∶15 , extr acted for 90 minutes at 70℃.The factor s influencing ex traction of flav one w ere in
order a s fo llow s:concertr ation of alcohol > temperature> ex tracted time >ratio of ma te rial to so lution.The
effecto rs of measuring quantity o f flav onoids and the treatment method have been a lso studied.
Key words:bamboo leaf;flavonoids;ex traction techno lo gy
  黄酮类化合物是竹叶中的重要有效成分 ,天然
黄酮类物质具有消炎 、抑菌 、降血脂 、防衰老 、抗肿
瘤等生物功效[ 1-3] 。近年来关于竹叶黄酮类物质的
种类 、功能作用及提取受到了很多科研工作者的青
睐[ 4-5] 。许多黄酮类提取物在食品 、化妆品及药品
中得到了广泛的应用 。
本文以佛肚竹 bambusa ventricosa mcclure 为
原料 ,从环保和生产实际的角度出发 ,初步探讨了
佛肚竹叶中黄酮类物质的提取工艺 ,旨在为天然黄
酮类物质的开发和佛肚竹的综合利用提供一定的
有益参考 。目前未见有以佛肚竹这种观赏类植物
为原料的黄酮类物质的提取的报道 。
1 样品 、仪器与试剂
1.1 竹叶
采自广西 ,将新鲜竹叶洗净 ,用蒸馏水冲洗三
次 ,冷冻干燥后粉碎 ,过 60目筛置于冰箱备用 。
1.2 主要试剂与仪器
试剂:无水乙醇 、95%乙醇 、三氯化铝 、亚硝酸
钠 、硝酸铝 、石油醚 、NaOH 等都为分析纯 ,芦丁标样
  收稿日期:2010-03-06
  基金项目:中南林业科技大学青年基金项目(101-0030)
  作者简介:龚燕飞(1976-),女 ,湖南人 ,讲师 ,硕士研究生 ,主要研究天然产物的提取与应用
DOI :10.14067/j.cnki.1673-923x.2010.06.027
(上海化学试剂公司)。
仪器:FSJ-114植物样品粉碎机 , FA1004电子
分析天平 ,WFJ-7200型分光光度计 ,电热恒温水浴
锅 ,2XZ-4型旋片式真空泵 , RE-52AA 型旋转蒸
发仪 ,真空冷冻干燥机等 。
2 实 验
2.1 工艺流程
将竹叶粉碎 ,称取一定的竹叶末 ,按照一定的
料液比加入溶剂 ,放入聚乙烯杯中 ,处理一段时间 ,
待冷却后取出。过滤滤液 ,取滤液 0.1 mL 加水至
3 mL ,加 5%亚硝酸钠 0.5 mL ,放置 6 min 后加
10%氢氧化铝 0.5 mL ,放置 6 min ,加 5%氢氧化钠
溶液 2.5mL , 静置 15 min ,加水定容至 10 mL ,摇
匀。在 510 nm 波长下 ,以空白试剂为参比测定吸
光度 。
2.2 标准曲线的制作
精密称取在 105℃下干燥至恒重的芦丁对照样
品 10 mg ,加 95%乙醇溶解后定容至 10 mL 。分别
移取 0 、0.1 、0.2 、0.3 、0.4 、0.5 mL置 10 mL 容量瓶
中 ,加水至 3 mL ,各加 5%亚硝酸钠 0.5 mL ,放置6
min后加10%氢氧化铝0.5 mL ,放置 6 min ,加 5%
氢氧化钠溶液 2.5 mL ,静置 15 m in ,加水定容至 10
mL ,摇匀。在 510 nm 波长下 ,以空白试剂为参比
测定吸光度 ,实验结果见表 1。
表 1 芦丁标准溶液的吸光值
Table 1 Criterion absorbency of rutin standard sample
芦丁浓度 /(mg·mL-1) 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05
OD 值 0 0.084 0.169 0.273 0.329 0.422
  其结果用最小线性二乘法进行线性回归 ,其回
归方程为:y=8.4257x +0.0022 , r=0.9986。可见
吸光度与芦丁浓度有很好的线性关系。
2.3 单因素实验
2.3.1 溶剂浓度的确定
称取 5.0 g 竹叶粉 ,在 70℃, 料液比 1∶15 ,提
取时间 1.5 h 的条件下依次以 0%、40%、60%、
80%、95%(v/v)的乙醇进行浸提 ,在 510 nm 下测
吸光度 ,浸提液经石油醚萃取后再测其吸光度。实
验结果见下表 2 。
表 2 不同浓度的乙醇提取后所得的吸光值
Table 2 The absorbency of the abstract solution from
different alcohol concentration
乙醇浓度 / % 0 40 60 80 95
萃取前 OD值 0.092 0.124 0.160 0.165 0.168
萃取后 OD值 0.092 0.12 0.153 0.142 0.133
吸光度变化率 / % 0 3.2 4.4 7.8 20.8
竹叶中黄酮含量/(mg· g -1) 10.02 13.14 8.41 15.16 14.58
从表 2 可以看出 ,当乙醇浓度低于 60%时 ,用
石油醚萃取前后溶液的吸光度变化不大 ,而用 80%
和 95%的乙醇提取时 ,萃取前后吸光度变化率分别
达到 7.8%和 20.8%,从提取液的颜色也可以很明
显的看出 ,低于 60%的乙醇提取液为黄棕色 ,而乙
醇浓度高于 60%以后提取液呈绿色到深绿色。可
见乙醇浓度大于 60%时 ,把叶绿素等物质也提取出
来了 ,而使测量结果偏高。为了消除叶绿素等物质
的影响 ,本实验用 30℃~ 60℃沸程等体积的石油醚
萃取 3 ~ 6次后再进行测量。溶剂对黄酮提取率的
影响见图 1。
图 1 乙醇浓度对提取效果的影响
Fig.1 Effect of the alcohol concentration on the
extraction content of flavonoids
2.3.2 料液比的选择
称取 5.0 g 竹叶 ,以 60%乙醇作溶剂 ,在温度
为 70℃, 浸提时间 1.5 h条件下 ,分别在料液比为
1∶8 、1∶12 、1∶15 、1∶18 、1∶20时进行浸提。实
验结果如图 2 所示。由图 2 可见提取率随液固比
的增大而升高。但达到 1∶15后反而下降。
2.3.3 提取时间的影响
在乙醇浓度为60%,料液比 1∶15 ,温度为 70℃
的条件下 ,分别以 60 、90 、120 、180 min对竹叶浸提 ,
120 龚燕飞 ,等:佛肚竹黄酮类物质提取工艺的研究   第 6 期
图 2 液固比对提取效果的影响
Fig.2 Ef fect of the ratio of solid to liquid on the
extraction content of flavonoids
测量提取时间对黄酮提取率的影响 ,实验结果见
图3。
图 3 提取时间对黄酮提取效果的影响
Fig.3  Effect of the time on the extraction content
of flavonoids
  由图 3 可知 ,在其它条件相同的情况下 ,提取
时间对提取的效果影响不大 。从节约时间 ,提高生
产率的角度出发 ,以选择 90 min为宜 。
2.3.4 提取温度的影响
取 5.0 g 竹叶 ,以 60%乙醇作溶剂 ,在料液比
为 1∶15 , 提取时间为 1.5 h的条件下 ,分别以 40 、
60 、70 、80 、90℃浸提 ,测量温度对实验的影响 ,结果
见图 4。
  由图 4可知随温度的升高提取效果上升 ,但温
度达到一定值后 70℃提取效果急剧下降。这可能
是由于黄酮在乙醇中的溶解度随着温度的升高而
增大 ,同时由于温度升高 ,提取液粘度减少 ,扩散系
数增加 ,促使提取速度加快。但温度过高竹叶中的
活性成分易被破坏 ,杂质的溶出量增加 ,给后续操
图 4 温度对黄酮提取效果的影响
Fig.4  Effect of the temperature on the extraction
content of flavonoids
作带来不便 。综合各方面因素考虑 ,提取温度以
70℃左右为宜。
2.4 正交实验
为了找到最佳工艺 ,在以上单因素的基础上 ,
按表 3的因素水平设计正交实验 ,实验结果见表 4。
表 3 正交实验因素水平表
Table 3 Factors and levels of orthogonal experiments
水 平
因  素
乙醇浓度
/ %(A)
温度
/ ℃(B)
料液比
(C)
提取时间
/min(D)
1 40 60 1∶12 60
2 60 70 1∶15 90
3 80 80 1∶18 120
  由表 4可知四种因素对提取结果影响大小依
次为:乙醇浓度 A>提取温度 B>提取时间 D>液
固比 C 。最佳组合为 A2 B2C2D 2 。即乙醇 70%,温
度为 70℃,料液比 1∶15 ,提取时间 90 min。为了
验证该结果 ,按此最佳工艺条件对竹叶进行提取 ,
重复 3次 ,每次黄酮含量基本稳定 ,黄酮的平均含
量为 19.321 mg ·g -1 ,说明该工艺稳定可行 。
2.5 蔗糖对浸提液放置稳定性的影响
为了研究浸提液的稳定性 ,我们将不同浓度的
蔗糖加入到浸提液中 ,室温下放置两天后再测溶液
OD值的变化 ,结果如表 5所示 。
121第 30 卷      中 南 林 业 科 技 大 学 学 报
表 4 正交实验结果
Table 4 The results of orthogonal tests
试验号 因  素
A B C D
总黄酮含量 /(m g· g -1)
1 1 1 1 1 12.62
2 1 2 2 2 14.22
3 1 3 3 3 11.34
4 2 1 2 3 14.18
5 2 2 3 1 17.38
6 2 3 1 2 15.40
7 3 1 3 2 12.67
8 3 2 1 3 13.70
9 3 3 2 1 12.76
均值 1 12.726 13.180 13.906 14.254
均值 2 15.654 15.100 13.720 14.120
均值 3 13.066 11.166 13.820 13.874
极差 R 2.928 1.934 0.186 0.380
表 5 不同浓度的蔗糖对浸提液稳定性的影响
Table 5 The effect of different concentration of sucrose
on the stability of the extracted solution
蔗糖浓度 / % 0 3 6 10 15
OD 值 0.158 0.159 0.157 0.148 0.145
OD 值(放置两天后) 0.102 0.152 0.153 0.117 0.109
  由表 5可知低浓度的蔗糖能有效阻止 OD值的
下降 ,有明显的稳定作用 ,而高浓度的蔗糖则不能
有效地稳定提取液。
3 结 论
(1)用浸提法提取佛肚竹竹叶中黄酮的最优化
工艺条件:70%乙醇 70℃,料液比 1∶15 ,时间为
90 min。
(2)低浓度的蔗糖溶液对浸提液中的黄酮有保
护作用。
(3)用石油醚萃取的方法可以有效地消除叶绿
素对测量黄酮的影响 。
(4)佛肚竹中竹叶黄酮的含量较高 ,可见佛肚
竹是一种很有开发前景的植物资源 。
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[本文编校:吴 彬]
122 龚燕飞 ,等:佛肚竹黄酮类物质提取工艺的研究   第 6 期