全 文 ：1 12 黑龙江医药 。自
· 工业药学 ·
水拘子果肉黄酮的匀浆提取工艺及响应面法优化
贾佳 许曝龙
大庆 医学高等专科学校药学检验 系 黑龙江 大庆 大庆油 田 有限责任公司第二采油厂 黑龙江 大庆 劝
摘 要 目的 以水构子为原料 , 应用响应 面法研究匀浆法提取水构子果 肉中总黄酮的最佳 工艺 。 方法 考察了 乙醇体积
分数江 、 料液比江 、 匀浆时间江 三个因素对总黄酮得率和纯度的影响 。 结果 扰化工艺条件为 乙醇体积分数 、 料液
比 、提取时间 、提取 次 。 结论 农此优化条件下 , 水构子果 肉中总黄酮的得率和纯度可分别达到 和 。
关键词 水构子 总黄酮 匀浆提取 响应面
中图分类号 文献标识码 入 文章编号 一 一 一
血
五 五 ,
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丁 印 二廿月二 旧 , 祀 司 。代罗 团 叹 廿。 阳 川 叹 由
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二 。 月日 。们 健 加 川 议 下 卿 币 川 〔 健 由切 川 似 〔 。
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月 。们 毋 健 ,
即 〔以印 阳 廿月 写 月 写 。代罗 团 叹 廿 刀, 祀 卿
水拘子 。 毋 、 。 为蔷薇科构子属 。
如 落叶灌木 多分布于东半球北温带 我国分布较多 ,
为世界分布中心 。 拘子属植物大多数可作观赏植物 肩关构
子属植物化学成分及其利用的研究甚少 , 仆
等 研究 叶片中含有多种黄酮成分 八。 等 团从
允 、 分离鉴定了多种酚普类成分 , 等研究了 、
。 的黄酮醇和异黄酮成分团以及在 发现了
黄酮普成分四 工叱 等研究发现 。 。 扣 、 及其相近种含
有二苯并映喃类植物抗毒素 。 构子属植物在我国曾作为砧
木冈 木材坚韧 常作为手杖或器物柄使用 四 ,同属植物灰拘子
、 扣 、 二 为我国藏族使用的草药 ,具有凉血 ,止血
功能 ,民间用来治疗牙跟出血 月经过多等症阴 。 构子属植物
果肉含有较丰富的营养物质 是一个尚待开发利用的重要野
生果树资源 口刁。 水构子 哪。 。 、 原产我国黑龙
江 、 内蒙古 、 河北 、 新疆等省区 朝鲜 、 亚洲北部至欧洲亦有分
布 习 笔者研究发现水拘子的果肉和茎叶具有较强的体外抗
氧化活性 。
响应面法 附 卿 是利用合理的
试验设计 采用多元二次回归方程拟合因素与响应值之间的
函数关系 , 通过对回归方程的分析来寻求最优工艺参数 解
基金项目 岁十一五 ” 国家科技支撑计划项 目 劝
作者简介 贾佳 一 , 女 , 黑龙江大庆人 , 大庆 医学高等专科学校药学教研室教师 , 讲师 , 硕士 , 主要研究方向 天然产物 的
研究与 开发。 一
DOI :10.14035/j.cnki.hljyy.2014.01.038
黑龙江医药 。自
决多变量问题的一种统计方法 。该方法在食品 、 医药 、 化工等
多个领域应用广泛 。
匀浆提取是将提取溶剂与植物原料同时放入匀浆机内 ,
开动匀浆机 物料与提取溶剂在匀浆机中混合 并通过机械
剪切作用将物料撕裂和粉碎 在物料破碎的同时 瘩剂与物
料接触而功效成分被提取出来 。匀浆提取法是一种常温提取
技术 具有提取速度 、 能耗低 月的成分得率高的优点 。 本文
利用匀浆提取法对水拘子果肉中的总黄酮进行了提取 ,以总
黄酮的得率和纯度为响应值 对提取过程中的各因素采用响
应面法进行了优化 , 希望对水拘子资源的开发利用有所启
不 。
材料与仪器
材料
鲜果采摘于东北林业大学树木园 ℃冰箱冷冻保存 ,
用前解冻并剥离果肉与果核 果肉作为提取原料 。
试剂
芦丁对照品购自中国药品与生物制品检定所 其它试剂
为国产分析纯 。
仪器与设备
日 刃 型匀浆机 , 荷兰飞利浦公司产 州 一 日 型
水浴振荡器 , 哈尔滨市 东联电子技术开发有限公司产
型数控超声波清洗器 ,昆山市超声仪器有限公司
产 一 型紫外分光光度计 旧本岛津公司产 一
型台式高速微型离心机 宁波新芝科器研究所产 日 一 型
循环 水式多用真空泵 , 郑州长城科 工贸有限 公司产
一 型旋转蒸发仪 止海青浦沪西仪器厂产 。
实验方法
定量检测方法
采用比色法测定总黄酮含量 。精密移取一定浓度的甲醇
溶解待测样品 于 吐 容量瓶中 , 加入甲醇溶液至
吐 ,随后加 溶液 吐 ,振荡后放置 币 加入
溶液 吐 摇匀后放置 币 加 溶
液 用 甲醇定容至刻度 摇匀静置 币 ,以未加铝盐
试剂为空白 取 吐 溶液在 处测定吸光度 。
标准曲线的绘制
精密称取芦丁标准品 叱 , 甲醇溶解并定容于 吐
容量瓶中 分别精密吸取 、 、 、 、 和 吐 用
甲醇分别再次定容至 吐 , 分别取 吐 上述溶液进行显
色反应 与 测定吸光度 ,每个浓度重复 次 取平均值 ,
绘制标准曲线 , 计算回 归方程 。 结果表明总黄酮浓度在
田 月幼 之间呈良好的线性关系 。 其线性回归方程
及相关系数分别为 犷 十 只 , 其中
吸光度 因 矛 对照品浓度 月幼往 。
样品中黄酮含量测定
提取液减压浓缩除去大部分有机溶剂后冷却 , 计量体
积 用等体积乙酸乙醋萃取 次 取 吐 乙酸乙醋相用氮气
吹干 用醇复溶并稀释至适宜的检测浓度后离心 离心条件
温度 ℃ 速度 对 时间 币 取上清液检测 海
样重复测定 次 将吸光度取平均值 代入回归方程 依式
计算黄酮的得率 剩余的乙酸乙醋萃取液 ℃减压浓缩至
干 称重 依式 计算浸膏纯度 。
洲勺 式
加 心 一 式
式中 丫 , 得率 , 浸膏纯度 汇 , 黄酮浓度
月幼往 刀 , 乙酸乙醋萃取液总体积 吐 洲 , 果肉鲜重
飞 浸膏重量 飞 。
匀浆提取与其它常规方法的比较
称取水构子果肉 洪 份 汾为 组 海组 个平
行样 汾别用体积分数 乙醇对其进行匀浆 、 超声 、 冷浸
和回流提取 提取次数 次 海次料液比 提取时间分别
为 、 、 和 币 匀浆 、 超声和冷浸在室温下提取 ,回
流提取温度为 ℃ 提取后计量体积按 项下操作 。
提取溶剂种类的选择
称取水构子果肉 洪 份 汾为 组 海组 个平
行样 分别用甲醇 、 乙醇 、 丙酮 、 水 、 正丁醇 、 乙酸乙醋 种溶
液匀浆提取 料液比为 匀浆时间为 币 过滤 滤饼再
按上述条件加入相同溶剂匀浆提取 次 , 滤液合并后按项
操作 其中乙酸乙醋提取液不再浓缩 直接检测 水提取
液不浓缩 直接用乙酸乙醋萃取 。
匀浆提取单因素试验
准确称取水拘子果肉 置于匀浆机中 在多种条件
下提取 ,以确定提取因素变化范围以及各因素的适宜值 。 将
每次提取液过滤 滤液按项 操作 。
工艺优化试验
根据单因素实验结果 , 采用 。 黔 又 软件 应
用 淤 设计以黄酮得率和纯度为响应值对主要影
响因素进行优化 从中得出水构子果肉黄酮的提取条件 。 根
据 试验设计原理 综合单因素试验结果 选取
不同的乙醇体积分数 、 料液比及匀浆时间 个因素为自变
量 役计 因素 水平的实验 。 实验设计见表 。
表 淤 试验设计因素水平
曰 淤
因素 〔水平
乙醇体积分数 肠日 料液比戏 能 匀浆时间树尹 爬
一 门
结果与讨论
水拘子果肉总黄酮不同提取方法的比较
水构子果肉总黄酮不同提取方法各项指标的比较见表
。 从表 可以看出 匀浆提取总黄酮的得率明显高于其他提
1 14 黑龙江医药 。自
取方法 虽然纯度比冷浸提取的黄酮纯度略低 但匀浆提取
通过机械及液力剪切作用将果肉撕裂和碎化 提取时间远远
小于冷浸和其它方法 大大缩短工业化生产周期 效率高 可
行性明显 。
表 水构子果肉总黄酮不同提取方法各项指标的比较
下 祀 叹
由 溯 。 毋。 。 、
方法 提取溶剂 总料液比走孵 跪过程总用时侧 提取次数 得率肠 纯度肠耐 咖改一① 论成 一一 一 一副。 跪 石陀 翻归汉 印 石吧 一 娜
超声吹 卿 体积分数乙醇 叨 士。研 士
冷浸。 田妙 体积分数乙醇 士 趁 士
回流卜仗州日 体积分数乙醇 士 明研士之
匀桨田叩葫飞 体积分数乙醇 士 石 , 士 之
单因素实验
提取溶剂种类对水构子果肉黄酮提取的影响 保持其
他条件不变 料液比为 副 、 匀浆时间为 币 、 匀浆
提取 次 云女变提取溶剂种类 水构子果肉中总黄酮的得率
和纯度见表 。 由表 可以看出 ,甲醇的总黄酮得率最高 其
次是乙醇和丙酮提取物 , 而乙酸乙醋提取物虽然纯度最高 ,
但得率最低 乙醇提取的黄酮纯度高于甲醇 、 丙酮和正丁醇 ,
综合考虑提取率和纯度 我们选择乙醇作为水拘子总黄酮的
提取溶剂 。
表 提取溶剂对总黄酮得率和纯度的影响
仃 七
月 义
的乙醇溶液得率和纯度均明显高于其它浓度 因此选择乙醇
体积分数 田 做为进一步优化范围 。
料液比对水拘子果肉黄酮提取的影响 在保持其他条
件不变 乙醇体积分数 、 匀浆时间为 币 、 匀浆 次 ,
改变料液比 水拘子果肉黄酮的得率和纯度见图 。 由图
可以看出 得率随料液比的增加而升高 超过 后基
本不变 当料液比为 巧 时总黄酮的纯度最高 料液比继续
增加 纯度反而降低 这是因为料液比增大 杂质的溶出量也
随之增高 总黄酮所占比例减小 致使纯度降低 。 因此我们选
择 一 为提取料液比的进一步优化范围 。
匀浆时间对水构子果肉黄酮提取的影响 在保持其他
条件不变 乙醇体积分数 、 料液比为 、 匀浆提取
次 , 改变匀浆时间 , 水构子果肉黄酮的得率和纯度见图
。 水构子果肉在匀浆机绞刀的作用下 , 破碎形成组织团
块 、 细胞团块和大量的破损细胞 匀浆时间的长短决定了细
胞的破碎程度 进而影响总黄酮在提取液中的传质速度 。 由
图 可以看出 在选定的时间范围内 ,当匀浆时间为
币 时黄酮的得率和纯度达到最大值 匀浆时间过长 提取
出的杂质含量随之增加 导致黄酮的纯度降低 ,因此我们选
择 一 币 为匀浆提取时间的进一步优化范围 。
提取溶剂
〔 匕
得率 肠 纯度 肠
甲醇 祀 〔山
乙醇 曲
士 士
士 士
丙酮 印 士 士
乙酸乙醋 由 士 士
正丁醇 一 士 士
水 叭旧 士 士
匀浆次数对水构子果肉黄酮提取的影响 保持其他条
件不变 乙醇体积分数 、 料液比 、 匀浆提取 币 ,
不同提取次数的影响见图 。 由图 可以看出 匀浆
次的得率和纯度最高二 匀浆 次和 次后得率略有上升 幅
度不大 但是纯度有所下降 这是因为匀浆次数增加 提取出
的杂质量也随之增高 , 而黄酮的增加量小于杂质的增加量 ,
致使纯度降低 。 因而我们选择匀浆次数为 次 。
乙醇浓度对水构子果肉黄酮提取的影响 在保持其他
条件不变 料液比为 留 、 匀浆时间为 币 、 匀浆提
取 次 改变提取液乙醇体积分数 水构子果肉中总黄酮的
得率和纯度见图 。 由图 可以看出 沐积分数
黑龙江医药 。自 · ·
图 不同条件对黄酮得率和纯度的影响
氏匕 印
旧 月日 。们
淤 试验设计结果
水构子果肉黄酮匀浆提取的 淤 试验结果见
表 。
表 试验设计结果
匕 击 二
试验号
以 乙醇体积分数从
哎陌门 记日悦 比
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料液匕七
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匀浆时间相 。
日。瑰印甜酬爬
响应值
得率肠
一
响应值
纯度肠
」
一
一
一
闰
一
」
一
和 值分别达到了 和 , 说明方程的因
变量与自变量之间的回归效果显著 可以对试验进行分析和
预测 。 试验的方差分析见表 。
由表 可知 中 、 和 中 、 对结果影响显
著 , 中 、 、 和 中 对结果影响高度显
著 因此各具体试验因子对响应值的影响不是简单
的线性关系 。 进行分析计算后可知 最优匀浆提取条件为乙
醇体积分数 、 料液比 、 匀浆时间为 币 。 在
此条件下 , 水拘子果肉黄酮的提取得率预测值为 、 纯
度预测值为 预测结果的期望值为 。
表 淤 实验设计回归模型方差分析
下 巴 。 叫 廿。
变异源 自由度 得率 代 鲜料计 纯度 浸膏计
田 巴 均方 值 以 均方 值 尸喇
模型 五」 名 刀 长 」 刀
叫 叨
一 名 一 一 刀 以 斜
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一 一 一 一
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石 刀 姗 一 一 肠 刀
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了 刀 姗 刀
拟失相 有 一叫 一 一鼠科 一 石
误差 一 一
总和 由
注 为 户 为 ,
为了进一步考察 个试验因子 乙醇体积分数怀 、 料
液比 和匀浆时间怀 及其交互作用 对回归模型采用降维
法分析 得到两因子的回归模型 用 。 一 阵 软件处
理作图 交互作用显著因素组合的响应面见图 、 图 。
︵一
对表 试验数据进行多元回归拟合 , 得到黄酮得率仔
和黄酮纯度 分别对乙醇体积分数 怀 、 料液比 和匀浆
次数 的二次多项回归模型为
一
苏罗 肠 厂 二 一
一
一 一 一 苏 一 一 叫 二
,
上式中 沐 、 和 是回归方程自变量 。 由 一
又 软件对表 数据进行处理 , 可知方程的相关系数
图 料液比和匀浆时间对黄酮得率交互影响的响应面
仃 叹 角班
“ 廿 。代罗 爬
月
1 16 黑龙江医药 。自
微波辅助提取猴腿蹄盖蔗总氨基酸的工艺优化
李蕊 任晓诗 王晓林 “
第一作者 李蕊 女 岁 民族 汉 生于 年 月 日
工作单位 吉化集团公司总 医院神经内科
通讯地址 吉林市龙潭区大 同路 犯 号 邮编
图 乙醇体积分数和匀浆时间对黄酮纯度交互影响的
响应面
巴 仃 叹 伟笙 爬
。代罗 廿爬
月
为了检验试验结果可靠性 才民据以上结果进行了验证试
验 , 但考虑实际操作的方便性 , 选用 乙醇体积分数 、料
液比 、 匀浆时间为 币 、 匀浆 次作为最佳工艺 并按
此条件进行 次重复实验验证 , 测定总黄酮平均得率为
纯度为 。
结论
通过对水构子果肉总黄酮不同提取方法中各项指标的
比较 匀浆提取法具有提取时间短 、 总黄酮得率及纯度高 、工
作量小和可行性明显等优点 因此笔者采用此法从水构子果
肉中提取总黄酮 。 通过 种常用提取溶剂提取效果的比较 ,
选择乙醇作为水构子果肉中总黄酮的提取溶剂 。 对匀浆提取
过程中的各因素在单因素实验的基础上采用
实验设计法进行了优化 ,以总黄酮得率和纯度为指标 对响
应回归方程求一阶偏导 得到最佳工艺条件为 以体积分数
乙醇水溶液作为提取溶剂 , 料液比 , 匀浆提取
币 匀浆提取 次 。
响应面法采用多元二次回归的方法 将多因素试验中各
因素指标的相互关系用多项式近似拟合 通过对函数响应面
和等高线的分析 能够精确地研究各因素与响应值之间的关
系 。 与传统的正交设计和均匀试验设计相比 晌应面法能够
考察因素之间的相互作用及其与多个响应值之间的关系 具
有工作量少 、 精确度高 、 预测性好等优点 。
本次研究为构子属植物资源多的规模生产提供了有价
值的工艺参数 。
参考文献
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伍 呀 , 日』
孙 凡 舒 门 一
阴 万 , 月夕 君
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