全 文 :现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2009, Vol.25, No.9
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葫芦茶叶子黄酮的提取及结构的初步鉴定
周燕芳,赖春李
(韩山师范学院化学系,广东潮州 521041)
摘要:本文研究了葫芦茶叶子中黄酮提取的最佳条件并通过特征反应,鉴别葫芦茶中的黄酮种类。采用分光光度法测定葫芦茶
叶子中黄酮类化合物,并通过颜色反应和荧光反应来对黄酮结构进行初步鉴定。结果表明:葫芦茶叶子中黄酮类化合物含量高达 129.31
mg/g。经初步鉴定葫芦茶中含有的黄酮物质的种类主要为:双氢黄酮、黄酮醇等。
关键词:葫芦茶;黄酮;提取;结构鉴定
中图分类号:R284;文献标识码:A;文章篇号:1673-9078(2009)09-1076-04
Extraction and Structure Identification of Flavonoid from the Leaves of
Bottle Gourd Tea
ZHOU Yan-fang, LAI Chun-li
(Chemical Department, Hanshan Normal University,Chaozhou,Guangdong,521041)
Abstract: The best extraction conditions for Flavanone from the leaves of Botlle gourd tea were studied and the structure of the extracts
was identified. The content of Flavanone in Botlle gourd tea was determined as 129.31mg/g by spectrophtotometry, and color response and
fluorescence response reactions showed that the main composition of the extracts were dihydro-daidzein and flavonoids.
Key words: Bottle gourd tea; flavonoid; extraction;structural appraisal
葫芦茶 Desmodium triquetrum (L.)DC.是蝶形花科
山绿豆属植物,俗名龙舌茶,百罗舌,龙舌红,金葫
芦,山葫芦等。主产于广西、江西、广东、海南、福
建等南岭地区。收载于中国药典 1977 年版一部中,为
民间常用中草药,经初步研究葫芦茶中含有黄酮类化
合物。黄酮类化合物是在植物中分布非常广泛的一类
天然产物[1],种类繁多,药理活性多种多样,已有的
产品也显示了黄酮类化合物的产业化前景。
目前葫芦茶[2]中黄酮类化合物的研究尚未见报道,
该研究通过利用乙醇对葫芦茶叶子中的黄酮类化合物
进行提取,对提取液通过特征颜色反应,鉴别该提取
液中的黄酮种类,以期为后续从葫芦茶中提取、分离
黄酮类化合物的单体物质及其药理作用研究提供理论
指导,同时也为葫芦茶的工业开发提供理论基础。
1 实验材料与方法
1.1 主要仪器、试剂与材料
芦丁(生化试剂,上海试剂二厂),亚硝酸钠、
硝酸铝、氢氧化钠等均为分析纯。食用酒精。
收稿日期:2009-05-08
作者简介:周燕芳(1979-),女,汉,化学实验师,主要从事有机化学等
实验工作
722--可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公
司);上皿电子天平(上海精密科学仪器有限公司);
KQ3200DB 型数控超声波虑洗器(巩义市予华仪器有
限责任公司);SHD-III 循环水式多用真空泵(保定高
新区阳光科教仪器厂)。
葫芦茶(采于潮州)取其叶 60 ℃干燥、粉碎,备
用。
1.2 实验内容和方法
根据黄酮类物质与铝离子形成稳定的络合物,并
产生特征吸光谱而采用分光光度法进行测定。根据黄
酮类物质能溶于有机溶剂如乙醇、甲醇、丙酮等,采
用提取黄酮最常用的溶剂乙醇以及超声波辅助进行提
取。然后对提取液通过特征颜色反应,初步鉴别该提
取液中的黄酮种类。
1.2.1 黄酮标准曲线的绘制[3]:
精确称取一定量的芦丁对照品,配成一系列不同
浓度的标准溶液,采用可见分光光度计在 510 nm 处
测定这一系列标准溶液的吸光度,建立标准曲线并求
出线性回归方程。
1.2.2 葫芦茶叶子中黄酮的提取
分别准确称取葫芦茶干燥叶子 1.0 g,加入一定浓
度的乙醇,在不同条件下采用超声波辅助提取。提取
DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2009.09.029
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后将提取液定容,按照 1.2.1 中的方法测定提取液中黄
酮含量。
1.2.3 黄酮化合物的结构鉴定[4、5]
由 1.2.2中所得提取液经AB-8大孔树脂分离纯化
后进行黄酮类化合物的结构鉴定。根据有机物所带基
团所具备的特性,通过颜色反应和荧光进行检验,确
定葫芦茶中黄酮类物质的种类。
1.2.3.1 颜色反应[6]
本实验利用盐酸-镁粉法、盐酸-锌粉法、浓硫酸
法、氢氧化钠法对提取液中的黄酮进行定性鉴定。
1.2.3.2 荧光反应[7]
用毛细管将提取液点样于滤纸上,重复点样三次,
烘干,于 254 nm 紫外光下激发,再在 365 nm 紫外光
下观察荧光的颜色。同样点样,烘干,用浓氨水熏蒸
1~2 min,于 254 nm 紫外光下激发,再在 365 nm 紫外
光下观察荧光的颜色。
2 结果与讨论
2.1 绘制工作曲线
以芦丁标准溶液的浓度 C 为横坐标,吸光度 A 为
纵坐标作图,绘制标准曲线见图 1。用最小二乘法作
线性回归,得芦丁标准溶液浓度 C(mg/mL)与吸光度 A
的标准曲线回归方程 C = 8.1086x + 0.0116,其中 R2 =
0.9923,表明芦丁在 0~0.05 mg/mL 范围内线性关系良
好。
图1 芦丁标准曲线
Fig.1 Standard curve of ruin sample
2.2 单因素试验
2.2.1 乙醇浓度对黄酮提取效果的影响
为考察乙醇浓度对黄酮提取效果的影响,本实验
在提取时间为 30 min、温度为 60 ℃、乙醇用量为 30
mL 的条件下选取了五个不同浓度的乙醇溶液进行比
较。实验结果见图 2。
从实验结果图 2 可以看出,乙醇浓度对叶子中黄
酮的提取效果影响还是较大的,在浓度较小时呈上升
趋势,但浓度太大时其提取效果反而更差,可能为乙
醇浓度较高时,葫芦茶叶子中的其它醇溶性物质也一
起被提取,所以综合考虑对黄酮的提取:乙醇选用浓
度为 70%左右的提取效果较佳。
图2 乙醇浓度对提取效果的影响
Fig.2 Effect of ethanol concentration on extraction of flavonoids
2.2.2 提取温度对黄酮提取效果的影响
图3 温度对提取效果的影响
Fig.3 Effect of temperature on extraction of flavonoids
在提取时间为 30 min、乙醇浓度为 70%、乙醇用
量为 30 mL 条件下,改变样品中黄酮提取温度。实验
结果表明,一般情况下,随着温度的升高,分子运动
速度加快,渗透、扩散、溶解速度加快,使黄酮类物
质更易从细胞中转移到溶剂中。但是温度过高容易使
溶剂挥发,对于提取效果也会有负影响。从图 3 看出:
浸取叶子中黄酮的温度宜为 50 ℃左右。
2.2.3 提取时间对对黄酮提取效果的影响
其它条件一定的情况下,即在乙醇浓度为 70%、
提取温度为 50 ℃、乙醇用量为 30 mL,改变提取时
间,考察不同提取时间对提取效果的影响。
实验证明,一般来说浸取的时间越长,浸提越完
全。但当扩散达到平衡时,延长时间的浸提对提取效
果的影响也就变得不明显了。从图 4 可看出,提取时
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间为 30 min 左右效果较佳,此后随着时间的延长,黄
酮类物质的浸出趋于稳定。
图 4 提取时间对提取效果的影响
Fig.4 Effect of time on the extraction of flavonoids
2.2.4 乙醇用量对黄酮提取效果的影响
在其它条件一定的情况下,改变叶子的黄酮提取
所用乙醇的量。对葫芦茶叶子样品,乙醇浓度为 70%、
提取温度为 50 ℃、提取时间为 30 min。实验证明:
由图 5 看出,乙醇用量在一定范围内,用量越多其提
取效果越好,但超过 50 mL 时效果反而不佳。综合看
来,叶子在乙醇用量为 50 mL 左右最佳。
图5 乙醇用量对提取效果的影响
Fig.5 Effect of ethanol amount on the extraction of flavonoids
2.3 正交试验[8]
为了确定浸取的最佳条件及过程中各因素影响
的大小,选取了乙醇浓度、提取温度、提取时间、乙
醇用量四因素,每个因素选取四个水平来进行正交试
验,以测得总黄酮含量的高低作为评判优劣的依据。
实验结果见表 1,从表 1 可以看出各因素对提取叶子
中黄酮的影响的次序为:A>C>D>B,即乙醇浓度>乙
醇用量>浸取时间>温度。最佳提取条件是 A2B1C4D4,
即是乙醇浓度为 65%,浸取温度为 45 ℃,浸取时间
35 min,乙醇用量 55 mL。在该条件下测得葫芦茶叶
子中总黄酮的含量为 129.31 mg/g,其值高于正交表
中的任意条件下的测得值,故试验结果正确。
表1正交试验结果
Table 1 Result of orthogonal test
试验号A 乙醇浓度B 温度C 时间 D 乙醇用量 黄酮含量
1 60 45 20 40 103.40
2 60 50 25 45 91.27
3 60 55 30 50 93.53
4 60 60 35 55 124.37
5 65 45 25 50 98.26
6 65 50 20 55 103.60
7 65 55 35 40 113.47
8 65 60 30 45 109.36
9 70 45 30 55 98.06
10 70 50 35 50 105.05
11 70 55 20 45 75.85
12 70 60 25 40 77.91
13 75 45 35 45 88.80
14 75 50 30 40 81.89
15 75 55 25 55 82.84
16 75 60 20 50 88.19
K1 412.57 388.52 284.61 376.67
K2 424.69 381.81 350.28 365.28
K3 356.87 365.69 382.84 298.60
K4 255.29 313.40 431.69 408.87
R 169.40 75.12 147.08 110.27
最优 A2 B1 C4 D4 129.31
2.4 颜色反应
2.4.1 按照1.2.3.1的方法对葫芦茶的黄酮提取液进行
初步性质鉴定如下:
表2 提取液中黄酮的颜色反应
Table 2 Color response of flavonoids in extraction mixture
试剂 盐酸-镁粉 盐酸-锌粉 NaOH溶液 浓硫酸
现象 无反应 无反应 深黄 橙→紫红
从表 2 中可以看出,浓硫酸反应颜色由橙色变为
紫红,说明提取液中含有双氢黄酮; NaOH 溶液反应
呈深黄色,说明提取液中含有黄酮醇;盐酸-锌粉加到
提取液中无反应,说明提取液中含有查尔酮或异黄酮
或噢哢,具体是哪一种,还需进一步鉴别。同时,表
2 所列的反应颜色,只是某类黄酮体中大多数化合物
所具有的共同颜色,为了能够得出正确的结论,需利
用荧光反应作进一步的鉴别。
2.4.2 根据 1.2.3.2 的方法,葫芦茶提取液点样处,出
现两个斑点,其荧光反应结果如表 3 所示。
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表 3 斑点荧光颜色
Table 3 Fluorescence response of flavonoids in extraction
mixture
荧光颜色 斑点 1 斑点 2
紫外 蓝色 紫红色
紫外氨熏 黄-绿色 黄色
从表 3 中可以发现,由斑点 1 显示的两种颜色,
可以判定提取液中含有:黄酮、双氢黄酮和黄酮醇。
由斑点 2 显示的两种颜色可以判定提取液中含有:黄
酮或黄酮醇、双氢黄酮和查尔酮[9]。综合以上的颜色
反应和荧光鉴别结果,可以发现葫芦茶叶提取液中含
有的黄酮物质的种类主要为:双氢黄酮、黄酮醇等。
3 结论
本实验采用超声波协同乙醇提取葫芦茶叶子中黄
酮类物质的方法是可行。通过单因素及正交实验采用
分光光度法测量葫芦茶叶子中总黄酮的含量实验结果
表明,葫芦茶叶子中确实存在黄酮类物质,而且黄酮
类物质在葫芦茶叶子中的含量高达 129.31 mg/g。通过
实验确定了葫芦茶叶子中黄酮类物质的最佳提取条件
为:乙醇浓度为 65%,浸取温度为 45 ℃,浸取时间
35 min,乙醇用量 55 mL。在此条件下葫芦茶叶子中
黄酮类化合物浸出最多。
另外,根据有机物所带基团所具备的特性,通过
对葫芦茶提取液中黄酮的颜色反应和荧光进行检验,
初步确定葫芦茶黄酮提取液中含有的黄酮物质的种类
主要为:双氢黄酮、查尔酮等。
综上所述,该研究通过利用乙醇对葫芦茶中的黄
酮类化合物进行提取,对提取液通过特征颜色反应,
鉴别该提取液中的黄酮种类,以期为后续从葫芦茶中
提取、分离黄酮类化合物的单体物质及其药理作用研
究提供理论指导,同时也为葫芦茶的工业开发提供理
论基础。
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