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火棘果中黄酮类化合物的提取工艺研究



全 文 :第 40 卷第 8 期
2012 年 4 月
广 州 化 工
Guangzhou Chemical Industry
Vol. 40 No. 8
April. 2012
火棘果中黄酮类化合物的提取工艺研究*
甘秀海1,赵 超2,周 欣2,梁志远1,干正洋1
(1 贵州师范学院化学与生命科学学院,贵州 贵阳 550018;
2 贵州师范大学 天然药物质量控制研究中心,贵州 贵阳 550001)
摘 要:以乙醇为提取溶剂,通过单因素试验和正交试验方法探究火棘果中黄酮类化合物的提取工艺,并采用分光光度法测定
了黄酮类物质的含量。结果显示,火棘果中黄酮类化合物的最佳提取工艺为乙醇浓度为 80%、固液比为 1∶20、提取温度为 70 ℃、提
取时间为 4 h。在最佳条件下,火棘果中黄酮类化合物的提取率为 1. 316%。
关键词:火棘果;黄酮类化合物;正交试验;提取工艺
中图分类号:TQ914. 1 文献标识码:B 文章编号:1001 - 9677(2012)08 - 0078 - 03
* 基金项目:贵州省科技创新人才团队建设项目(黔科合人才团队(2011)4008)。
作者简介:甘秀海(1976 -) ,男,硕士,讲师,主要从事植物有效成分分析。
通讯作者:周欣。
Study on Process of Extracting Flavonoids from the Fruit
of Pyracantha Fortuneana (Maxim.)Li*
GAN Xiu - hai1,ZHAO Chao2,ZHOU Xin2,LIANG Zhi - yuan1,GAN Zheng - yang1
(1 The School of Chemistry and Life Science,Guizhou Normal College,Guizhou Guiyang 550018;2 The Research
Center for Quality Control of Natural Medicine,Guizhou Normal University,Guizhou Guiyang 550001,China)
Abstract:The extraction process by ethanol from the fruit of Pyracantha Fortuneana(Maxim.)Li. was studied with
single factor experiment and orthogonal experiment,the content of total flavones was determined by ultraviolet spectro-
photometric method. The result showed the optimized extraction process was ethanol of 80%,solid - liquid ratio of 1∶20,tem-
perature of 70 ℃,and time of 4 h. The extracting yield in the fruit of Pyracantha Fortuneana(Maxim.)Li. was 1. 316%
on the optimal condition.
Key words:the fruit of Pyracantha Fortuneana (Maxim.)Li;flavonoids;orthogonal design;extraction process
火棘 Pyracantha Fortuneana (Maxim.)Li为蔷薇科火棘属常
绿灌木植物,又名救兵粮、救命粮、火把果、赤阳子等。分布于中
国黄河以南及广大西南地区,主产湖北、湖南、广西、四川、云南、
贵州等省区,且产量较大。火棘果具有很高的食用价值和药用
保健价值,其提取物具有抗氧化、增强免疫力、增强体力、降血脂
等作用,具有健脾消食,收涩止痢,止痛的功效[1 - 2],这与其含有
槲皮素、芦丁等黄酮类化合物[3 - 7]有关。
黄酮类化合物具有抗氧化、抗病毒、抗肿瘤、延缓衰老和保肝护
胃等多种生物活性[8],因而被广泛应用于医药、食品等化工领域。
为了充分开发和利用火棘丰富的植物资源,本试验以火棘果为原
料,乙醇为溶剂,探索火棘果中黄酮类化合物的最佳提取工艺条件,
为提高火棘的综合利用价值、增加其经济附加值提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 材料和试剂
火棘果,采自贵州师范学院校园内,阴干,粉碎,过 40 目筛
备用;芦丁,中国药品生物制品检定所;乙醇,石油醚,三氯化铝,
醋酸钠等所用试剂均为分析纯。
1. 2 仪器和设备
CARY 100 Bio紫外可见分光光度计,瓦里安公司;AL204 电
子分析天平,瑞士梅特勒 -托利多公司;KQ - 50B 超声波清洗
机,昆山市超声波仪器有限公司;HH - 8 电热恒温水浴锅,上海
梅香仪器有限公司;XFB - 200 中药粉碎机,长沙市中南制药机
械厂;SHZ - D(Ⅲ)型循环水式真空泵,河南巩义市英峪予华仪
器厂。
1. 3 实验方法
1. 3. 1 火棘果中黄酮类化合物提取的单因素试验
以石油醚为溶剂,采用索氏提取法对火棘果进行脱色处理。
称取脱色后的火棘果适量置于锥形瓶中,加入提取剂,回流提
取,提取完后抽滤,收集滤液,测定其中的黄酮类化合物含量。
考察乙醇浓度、料液比、提取温度和提取时间对火棘果黄酮类化
合物提取率的影响。
1. 3. 2 火棘果中黄酮类化合物提取的正交试验
以单因素的试验结果,采用 L9(3
4)正交表进行正交试验,确
定最佳提取工艺。
1. 3. 3 火棘果中黄酮类化合物的测定参照文献[9 - 10]略有改进
第 40 卷第 8 期 甘秀海等:火棘果中黄酮类化合物的提取工艺研究 79
1. 3. 3. 1 标准曲线的绘制与回归方程的建立
准确称取芦丁标准品 0. 0125 g,加适量 80% 乙醇溶解,定容
至 100 mL,得芦丁对照品溶液。准确吸取对照品溶液 0. 0、1. 0、
2. 0、4. 0、6. 0、8. 0 mL分别置于 25 mL 容量瓶中,加入 AlCl3 溶液
2 mL及 NaAc溶液 3 mL,摇匀后在 25 ℃环境中显色 5 min,再以
80%乙醇定容至刻度,摇匀,以 80%乙醇溶液作空白对照,在波
长 418 nm处测定吸光度。以吸光度为纵坐标,浓度为横坐标绘
制校准曲线,进行回归分析,得回归方程:
A =18. 618C - 0. 013
r = 0. 9997,线性范围 0 ~ 40 μg·mL -1。
1. 3. 3. 2 样品中黄酮类化合物的测定
准确量取火棘果提取液 2 mL置于 25 mL容量瓶中,按 1. 3.
3. 1 项下方法,在波长 418 nm 处测定吸光度。将测得吸光度值
代入回归方程计算黄酮类化合物的含量,之后,按以下公式计算
火棘果中黄酮类化合物的得率:
得率(%)=[(C × V)/W]× 25 × 100%
式中:C———测定液中黄酮类化合物的浓度,mg·mL -1
V———提取液的总体积,mL
W———称取的样品质量,mg
2 结果与分析
2. 1 火棘果中黄酮类化合物提取的单因素试验
2. 1. 1 乙醇浓度对火棘果黄酮类化合物提取率的影响
在料液比为 1∶20 (g /mL) ,提取温度为 70 ℃,提取时间为
4 h的条件下,考察乙醇浓度对火棘果黄酮类化合物提取率的影
响,结果如图 1 所示。由图 1 可知,随着乙醇浓度的增加,黄酮类
化合物的提取率先增加后下降,当乙醇浓度为 80%时,其提取率
达最大 1. 46%。因此,最佳乙醇浓度为 80%。
图 1 料液比对火棘果黄酮类化合物提取率的影响
2. 1. 2 料液比对火棘果黄酮类化合物提取率的影响
在乙醇浓度为 80%,提取温度为 70 ℃,提取时间为 4 h的条
件下考察料液比对火棘果黄酮类化合物提取效果的影响,结果
如图 2 所示。由图 2 可知,火棘果黄酮类化合物的提取率随着
料液比的增加先升高后下降,当料液比为 1∶20 时,其提取率达
到最大值。因此,最佳料液比在 1∶20 左右。
图 2 料液比对火棘果黄酮类化合物提取率的影响
2. 1. 3 提取温度对火棘果黄酮类化合物提取率的影响
在料液比为1∶20 (g /mL) ,乙醇浓度为80%,提取时间为4 h
的条件下,考察提取温度对火棘果黄酮类化合物提取率的影响,结
果如图 3所示。由图 3可知,随着提取温度的升高,黄酮类化合物
的提取率先增加后下降,当提取温度为 70 ℃时,其提取率达最大
值。因此,火棘果黄酮类化合物的最佳提取温度为 70 ℃左右。
图 3 提取温度对火棘果黄酮类化合物提取率的影响
2. 1. 4 提取时间对火棘果黄酮类化合物提取率的影响
在料液比为 1∶20 (g /mL) ,乙醇浓度为 80%,提取温度为
70 ℃的条件下,考察提取时间对火棘果黄酮类化合物提取率的
影响,结果如图 4 所示。由图 4 可知,随着提取时间的增加,黄酮
类化合物的提取率增大,当提取时间超过 4 h 后,其提取率又略
下降。因此,火棘果黄酮类化合物的最佳提取时间为 4 h左右。
图 4 提取时间对火棘果黄酮类化合物提取率的影响
2. 2 火棘果中黄酮类化合物提取的正交试验
在以上单因素试验的基础上,采用 L9(3
4)正交表,对料液
比、乙醇浓度、提取温度及提取时间进行正交试验。正交试验结
果如表 1 所示。
由表 1 可知,4 种因素对火棘果黄酮类化合物提取率的影响
效果关系为 B > A > D > C,即料液比 >乙醇浓度 >提取时间 >提
取温度。其最佳提取工艺 A2B1C2D2,即乙醇浓度为 80%、料液
比为 1∶20、提取温度为 70 ℃、提取时间为 4 h。在该条件下,火
棘果黄酮类化合物的提取率为 1. 316%。
表 1 正交试验结果及极差分析
实验号
A乙醇浓度
/%
B料液比
/(g /mL)
C提取温度
/℃
D提取时间
/h
提取率
/%
1 1(70) 1(1∶20) 1(60) 1(3) 0. 927
2 1 2(1∶30) 2(70) 2(4) 0. 884
3 1 3(1∶40) 3(80) 3(5) 0. 781
4 2(80) 1 2 3 1. 134
5 2 2 3 1 0. 891
6 2 3 1 2 0. 882
7 3(90) 1 3 2 1. 086
(下转第 92 页)
92 广 州 化 工 2012 年 4 月
3 结 论
(1)采用 NTP复合过滤技术净化油烟,其油烟去除效率和
油烟排放浓度可满足现行餐饮和家居生活的环保要求,其中改
性过滤膜在实验条件下的油烟去除效率高于 70%,平均值
86. 57%。
(2)低温等离子体技术可改变油烟排放物中颗粒物分级结
构,在大气环境治理方面,尤其对 PM10、PM2. 5的治理具有现实意
义,相对于目前广泛采用的活性炭吸附,具有节能、维护成本低
的特点。
(3)高电压、低空速是低温等离子体净化油烟的关键,选择
合理经济的工艺参数,是该技术工业化应用的关键。
(4)现行 GB 18483 - 2001 仅对饮食业单位的油烟最高允许
排放浓度和油烟净化设施最低去除效率进行了限制,与现阶段
大气污染治理和检测已存在一定的差距。现有绝大多数油烟净
化设备中并未考虑油烟排放物中 PM10和 PM2. 5的测定指标,尤其
是 2012 年《环境空气质量标准》的实施,使此方面的产品面临新
的技术挑战。
参考文献
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55 - 59.
(上接第 79 页)
续表 1
8 3 2 1 3 0. 867
9 3 3 2 1 0. 765
K1 2. 592 3. 147 2. 676 2. 583
K2 2. 907 2. 642 2. 783 2. 852
K3 2. 718 2. 428 2. 758 2. 782
k1 0. 864 1. 049 0. 892 0. 861
k2 0. 969 0. 881 0. 928 0. 951
k3 0. 906 0. 809 0. 919 0. 927
极差 R 0. 105 0. 240 0. 036 0. 090
3 结 论
以乙醇为溶剂提取火棘果中的黄酮类化合物,各因素对提
取效果的影响程度由大到小依次为料液比、乙醇浓度、提取时
间、提取温度。最佳的提取工艺:乙醇浓度为 80%、料液比为
1∶20、提取温度为 70 ℃、提取时间为 4 h。在此工艺下,火棘果
黄酮类化合物的提取率为 1. 316%。本试验为火棘果黄酮类化
合物的提取提供了科学依据,为火棘果的综合开发与利用奠定
了基础。
参考文献
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