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响应面试验优化广枣黄酮的微波提取工艺及黄酮的提纯



全 文 :18 2015, Vol.36, No.22 食品科学 ※工艺技术
响应面试验优化广枣黄酮的微波提取
工艺及黄酮的提纯
杨云舒,李 荣,姜子涛*
(天津商业大学生物技术与食品科学学院,天津市食品生物技术重点实验室,天津 300134)
摘  要:通过单因素试验和响应面分析法确定了微波辅助提取广枣黄酮的最佳条件:提取温度75 ℃、液料比
62∶1、乙醇体积分数62%、微波功率500 W和提取时间7 min。在此条件下,黄酮得率远高于文献所报道的方法。
通过动态法确定了AB-8型大孔树脂纯化广枣黄酮的最优工艺参数:样品液流速2 BV/h、样品液pH 2、洗脱液流速
3 BV/h、洗脱液乙醇体积分数60%。同时利用制备色谱对广枣黄酮进行纯化,高效液相色谱法分析结果证明,制备
色谱用于纯化广枣黄酮具有可行性。
关键词:广枣;响应面分析;大孔树脂;制备色谱
Optimization of Microwave-Assisted Extraction by Response Surface Analysis and Purification of Flavonoids from
Choerospondias axillaris Fruit
YANG Yunshu, LI Rong, JIANG Zitao*
(Tianjin Key Laboratory of Food Biotechnology, College of Biotechnology and Food Science,
Tianjin University of Commerce, Tianjin 300134, China)
Abstract: The optimal conditions for microwave-assisted extraction of flavonoids from the flesh of Choerospondias axillaris
fruits were established by using single factor experiments and response surface analysis as follows: extraction temperature,
75 ℃; ratio of solvent to material, 62:1 (mL/g); ethanol concentration, 62%; microwave power 500 W; and extraction time,
7 min. Under the proposed conditions, the yield of flavonoids was much higher than that obtained from some methods
reported in the literature. The optimal adsorption/desorption conditions for purifying the crude flavonoids with AB-8
macroporous adsorbent resin were determined as follows: the extract solution at pH 2 was passed through the column at a
flow rate of 2 bed volumes/h (BV/h), and then the column was eluted with 60% alcohol at 3 BV/h. The purification of crude
flavonoids from C. axillaris was also investigated using preparative chromatography and the feasibility was confirmed by
the results of HPLC analysis.
Key words: Choerospondias axillaris; response surface analysis; macroporous resin; preparative chromatography
中图分类号:TS202.3                    文献标志码:A 文章编号:1002-6630(2015)22-0018-07
doi:10.7506/spkx1002-6630-201522004
收稿日期:2015-03-21
基金项目:天津市自然科学基金重点项目(12JCZDJC34100);天津市高等学校创新团队培养计划项目(TD12-5049)
作者简介:杨云舒(1991—),女,硕士研究生,研究方向为食品添加剂。E-mail:yangys019@hotmail.com
*通信作者:姜子涛(1956—),男,教授,博士,研究方向为食品添加剂。E-mail:ztjiang@tjcu.edu.cn
广枣是漆树科植物南酸枣(Choerospondias axillaris
(Roxb.) Burtt et Hill)的干燥果实,又名南酸枣、五眼
果、山枣等,在我国有广泛的分布[1]。我国的许多地区都
有生食广枣的习惯,因其具有较高的保健功效,被视为
食品加工的优良原料[2]。广枣具有养心安神的功效,并且
对抗心律失常、改善心肌缺血具有明显的效果,常被用
于临床心血管疾病的治疗[3-6],2010版《中华人民共和国
药典》[7]已将其收录。经过国内外的一些学者对于广枣的
化学成分所进行的系列研究,目前已知其果实中含有黄
酮类化合物、酚酸类化合物、甾醇、脂肪酸、氨基酸以
及钾、钙和镁等多种成分[8-14]。其中,广枣中大量的黄酮
类成分被认为是有效成分,具有多种生理活性。目前,
广枣黄酮的提取方法主要有回流法和超声提取法[15-18],此
外,易跃能等[19]使用了较适宜于工业生产的渗漉法进行
广枣黄酮的提取,谷福根等[20]将β-环糊精选择性提取法
引入广枣黄酮的提取研究中,然而它们均在不同程度上
存在着成本较高、提取不完全、耗时过长等不足。而对
于广枣黄酮的分离纯化还鲜有研究[21]。
※工艺技术 食品科学 2015, Vol.36, No.22 19
本实验利用微波辅助快速提取技术,结合响应面分
析法优化广枣总黄酮的提取工艺,并采用大孔吸附树脂
和制备色谱进行纯化,为广枣黄酮的开发和利用提供了
一种简单、有效的方法,并为广枣在食品和药品领域的
有效应用提供了理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
广枣,产地西藏,去核后粉碎约20 目备用。
芦丁标准品(分析纯) 北京化学试剂公司;甲醇
(色谱纯) 天津市科密欧化学试剂有限公司;AB-8大
孔树脂 南开大学化工厂;其余试剂均为分析纯。
1.2 仪器与设备
FA1104N型电子天平  上海精密仪器有限公司;
Multi SYNTH微波合成仪  意大利Milestone公司;
Alpha-1500紫外-可见分光光度计  上海谱元仪器有限
公司;U-3900紫外-可见分光光度计  日本日立公司;
Grace RevelerisTM全息快速纯化色谱系统、SSI 1500高
效液相色谱(high performance liquid chromatography,
HPLC)仪(配备四元梯度泵)  美国Alltech公司;
RE52-86A型旋转蒸发仪  上海亚荣生化仪器厂。
1.3  方法
1.3.1  标准曲线的绘制
按照文献[22-23]的方法,准确吸取0.2 mg/mL的芦
丁标准品溶液0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mL,置于
10 mL比色管中,分别加入5%的NaNO2溶液0.40 mL,
摇匀并放置6 min,再加入10% Al(NO3)3溶液0.40 mL,
摇匀,放置6 min,然后加入4%的 NaOH溶液4.0 mL,
用30%的乙醇溶液定容至刻度并摇匀,静置10 min后于
508 nm波长处测定吸光度,参比为试剂空白。得到芦丁
标准溶液质量浓度ρ(mg/mL)与吸光度A的回归方程
为:A=10.483ρ-0.001 8,相关系数R2=0.999 2。
1.3.2  广枣黄酮的微波提取
称取0.5 g广枣粉末,加入微波合成仪的圆底烧瓶
中,以乙醇溶液为溶剂,在设定条件下按照一定液料比
进行微波萃取,对提取液进行减压抽滤,所得滤液即为
广枣黄酮提取液。提取液经减压旋转薄膜蒸发后冷冻干
燥,得到广枣粗黄酮粉末。准确称取粗黄酮粉末0.5 g,
加入少量乙醇溶解后定容至500 mL,得到1.0 mg/mL的广
枣粗黄酮储备液,备用。
1.3.3  广枣黄酮含量的测定
准确吸取1.0 mL提取液,以相应提取液作为参比,
按照1.3.1节方法显色,测定其在波长508 nm处的吸光
度,代入标准曲线回归方程得到黄酮质量浓度,按照下
式计算黄酮得率:
咘䝂ᕫ⥛/%= ×100ρhVhNm
式中:ρ为由回归方程计算出的样品液中黄酮质量
浓度/(mg/mL);V为提取液体积/mL;N为稀释倍数;
m为广枣粉末质量/mg。
1.3.4  单因素试验
以乙醇水溶液为溶剂,准确称取0.5 g广枣粉末,
分别改变提取温度(固定液料比40∶1、乙醇体积分
数60%、微波功率400 W、提取时间7 min)、液料比
(固定提取温度75 ℃、乙醇体积分数60%、微波功率
400 W、提取时间7 min)、乙醇体积分数(固定提取
温度75 ℃、液料比60∶1、微波功率400 W、提取时间
7 min)、提取时间和微波功率(固定提取温度75 ℃、液
料比60∶1、乙醇体积分数60%),进行单因素试验,测
定提取液在最大吸收波长262 nm处的吸光度。代入标准
曲线,得到黄酮得率。实验重复3 次,取平均值。
1.3.5  响应面试验设计
在单因素试验结果的基础上,选取提取温度、液料
比和乙醇体积分数作为3 个影响因素,采用Box-Behnken
原理,设计三因素三水平的试验方案,对数据进行响应
面分析,其中,中心试验重复3 次。根据单因素试验的结
果及水平选择的一般规律,因素与水平见表1。
表 1 响应面因素及水平
Table 1 Factors and levels used in in the response surface design
因素
水平
-1 0 1
A提取温度/℃ 70 75 80
B液料比(mL/g) 50∶1 60∶1 70∶1
C乙醇体积分数/% 50 60 70
1.3.6 大孔树脂纯化广枣黄酮条件的确定
1.3.6.1 大孔吸附树脂的预处理
将AB-8大孔树脂于95%的乙醇溶液中充分浸泡24 h,
用蒸馏水洗至无醇味,去除醇溶性杂质。然后用5%的
HCl溶液浸泡3 h,洗至流出液的pH值为中性,再用5%的
NaOH溶液浸泡3 h,洗至pH值为中性后浸泡备用[24]。
1.3.6.2 样品液流速的确定
准确称取处理过的AB-8型大孔树脂6.0 g,采用湿
法装柱,分别以1.5、2、3 BV/h的流速加入质量浓度为
1.0 mg/mL的样品液,每隔3 mL测定流出液在波长262 nm
处的吸光度,当流出液的吸光度达到样品液的1/10(泄
漏点)时停止上样。
1.3.6.3 样品液pH值的确定
将pH值分别为2、4、6的质量浓度为1.0 mg/mL的样
品液以2 BV/h的流速上样,每隔3 mL测定流出液在波长
262 nm处的吸光度,以泄漏点最迟为最佳。
1.3.6.4 洗脱液流速的确定
取湿法填装的AB-8型大孔吸附树脂6.0 g,按以上确
20 2015, Vol.36, No.22 食品科学 ※工艺技术
定的吸附条件上样至泄漏点,用体积分数为60%的乙醇
溶液分别以1、2、3 BV/h的流速进行洗脱,每隔3 mL测
定流出液在波长262 nm处的吸光度,绘制洗脱曲线。
1.3.6.5 洗脱液乙醇体积分数的确定
按以上确定的吸附条件上样至泄漏点,分别用体积
分数为50%、60%、70%和80%的乙醇溶液以3 BV/h的流
速进行洗脱,收集洗脱液并扫描其在200~700 nm波长范
围内的吸收光谱。
1.3.7 制备色谱纯化广枣黄酮
将2.5 g粗黄酮溶解得到质量浓度为5.0 mg/mL的粗
黄酮溶液。制备色谱条件:柱填料为40 g Reveleris™
RP C 18 Car t r idge,流动相为0.1%乙酸溶液(A)和
甲醇(B),流速为6 m L / m i n,进样量为2 0 m L,
检测波长为262 nm。梯度洗脱条件为:0~9 min,
0~30% B;9~12 min,30%~75% B;12~27 min,
75%~100% B;27~30 min,100% B。
1.3.8 纯化效果的检测
采用HPLC法测定纯化前后黄酮的纯度,分别将经
大孔树脂和制备色谱纯化的广枣黄酮溶液用旋转蒸发仪
除去乙醇,冷冻干燥得到纯化后的广枣黄酮粉末。分别
用50%的甲醇溶解,并稀释至1 mg/mL,使用HPLC进
行分析。分析条件:ZorbaxSB-C18(250 mm×4.6 mm,
5 μm),流动相:甲醇(A)、水(B)、1%乙酸溶液
(C),流速0.9 mL/min,进样量10 μL。梯度洗脱条件
为:0~40 min,0~90% A,C溶液一直维持在10%。检
测波长为262 nm。
1.4 数据处理
用SPSS对单因素试验数据进行分析,用Design-
Expert对响应面试验数据进行分析。
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果
2.1.1 提取温度的影响
保持其他条件不变,分别测定在提取温度60、65、
70、75、80 ℃条件下的广枣黄酮得率,结果见图1。
14.5
14.0
15.0
13.5
13.0
12.5
60 65 70ᨀਆ⑙ᓖ/ć 75 80ᗇ⦷/%
图 1 提取温度对广枣黄酮得率的影响
Fig.1 Effect of extraction temperature on the yield of flavonoids
由图1可知,在60~80 ℃范围内,随着提取温度的
升高,黄酮得率呈现出先增大后减小的趋势,并在75 ℃
时达到最高。这可能是因为温度的升高加剧了分子运
动,在一定温度范围内,随温度的升高,黄酮在乙醇中
的溶解度增大,但温度过高可能会导致黄酮甙分子的结
构破坏,从而降低黄酮得率,因此选择广枣黄酮的提取
温度为75 ℃。
2.1.2 液料比的影响
在其他条件不变的情况下,分别测定在液料比
30∶1、40∶1、50∶1、60∶1和70∶1条件下的广枣黄酮得
率,结果见图2。
16.5
16.0
15.5
15.0
14.5
14.0
13.5
30IJ1ᗇ⦷/% 40IJ1 50IJ1⏢ᯉ∄˄mL/g˅60IJ1 70IJ1
图 2 液料比对广枣黄酮得率的影响
Fig.2 Effect of ratio of liquid to material on the yield of flavonoids
从图2可以看出,在液料比30∶1~70∶1范围内,黄酮
类物质的得率呈现先增加后减小的趋势。这是因为液料
比过大会导致溶液质量浓度减小,从而影响到原料对微
波能的吸收,故选择液料比为60∶1。
2.1.3 乙醇体积分数的影响
在其他条件不变的情况下,分别测定在乙醇体积分
数50%、60%、70%、80%和90%条件下的广枣黄酮得
率,结果见图3。
5012.5
ᗇ⦷/%
13.0
13.5
14.0
14.5
15.0
15.5
16.0
16.5
17.0
60 70҉䞷փ〟࠶ᮠ/% 80 90
图 3 乙醇体积分数对广枣黄酮得率的影响
Fig.3 Effect of ethanol concentration on the yield of flavonoids
由图3可以看出,广枣黄酮的得率在乙醇体积分数
为60%时达到最高。这是因为当乙醇体积分数为60%时
与广枣中黄酮类化合物的极性相近,根据“相似相溶”
原理,此时广枣黄酮在其中的溶解度最大,更有利于溶
出,故选择乙醇体积分数为60%。
2.1.4 提取时间及微波功率的影响
在其他条件不变的情况下,分别测定在不同提取时
间及微波功率条件下的广枣黄酮得率,结果见图4。
※工艺技术 食品科学 2015, Vol.36, No.22 21
300 W
6.0
13.0
ᕫ⥛/%
13.5
14.0
14.5
15.0
15.5
16.0
16.5
17.0
6.5 7.0 7.5ᦤপᯊ䯈/min8.0 8.5 9.0 9.5 10.0400 W500 W
图 4 提取时间及微波功率对广枣黄酮得率的影响
Fig.4 Effect of extraction time and microwave power on the
yield of flavonoids
提取时间可影响溶剂与细胞内黄酮类物质接触的充
分程度,随着提取时间的延长,溶剂能够更加充分的渗
透到细胞内部溶解黄酮,而提取时间过长则会导致细胞
内温度过高,氧化黄酮类物质。微波功率的增大会使原
料吸收的微波能量增多,从而使黄酮更易进入溶剂中。
从图4可以看出,在500 W条件下提取7 min时与400 W提
取9 min的提取率相当,从节约时间考虑,选择在微波功
率500 W条件下提取7 min。
2.2 响应面法优化提取工艺
表 2 单因素试验的方差分析
Table 2 Analysis of variance for single factors
因素 离差平方和 均方差 F值 P值
提取温度 0.275 0.055 17.336 0.004
液料比 0.055 0.011 223.045 0.000
乙醇体积分数 0.310 0.062 63.282 0.000
微波功率 0.432 0.216 1.539 0.289
提取时间 0.313 0.104 0.745 0.564
表 3 响应面试验方案及结果
Table 3 Response surface design with experimental results
试验号 A提取温度 B液料比 C乙醇体积分数 黄酮得率/%
1 1 -1 0 14.89
2 0 0 0 16.26
3 -1 -1 0 14.63
4 1 1 0 15.42
5 0 1 1 15.76
6 0 -1 1 15.36
7 -1 0 -1 14.75
8 -1 1 0 15.03
9 0 0 0 16.38
10 -1 0 1 15.06
11 0 -1 -1 15.27
12 1 0 1 15.53
13 0 0 0 16.37
14 1 0 -1 14.97
15 0 1 -1 15.42
通过SPSS处理单因素试验数据,确定影响广枣黄酮
得率的各因素的大小关系为:液料比>乙醇体积分数>
提取温度>微波功率>提取时间,其中液料比、乙醇体
积分数和提取温度3 个因素显著影响黄酮得率,其他两个
因素的影响不显著(表2)。这是因为微波辅助提取中,
起始功率越大,达到目标温度的时间就越短;当达到目
标温度后,微波合成仪会自动调整功率以维持此温度。
因此,在广枣黄酮的提取中,提取温度、微波功率、提
取时间三者表现为协同效应。在应用响应面分析进行
最优条件分析时,设定微波功率为500 W,提取时间为
7 min,以确定最优工艺条件。试验方案及结果见表3。
2.2.1 二次回归方程拟合和方差分析
利用Design-Expert软件对试验结果进行拟合,得到
以广枣黄酮得率为响应值,对自变量提取温度(A)、液
料比(B)和乙醇体积分数(C)三因素的回归方程为:
Y=-202.697 08+5.077A+0.513 75B+0.364 5C+
0.000 65AB+0.001 25AC+0.000 625BC-0.034 383A2-
0.004 85B2-0.004C2
表 4 回归方程的方差分析
Table 4 Analysis variance of regression equation
来源 平方和 自由度 方差 F值 P值
模型 4.47 9 0.5 48.37 0.000 2
A提取温度 0.22 1 0.22 21.87 0.005 5
B液料比 0.27 1 0.27 26.68 0.003 6
C乙醇体积分数 0.21 1 0.21 20.58 0.006 2
AB 4.23×10-3 1 4.23×10-3 0.41 0.549 4
AC 0.016 1 0.016 1.52 0.272 1
BC 0.016 1 0.016 1.52 0.272 1
A2 2.73 1 2.73 265.82 <0.000 1
B2 0.87 1 0.87 84.48 0.000 3
C2 0.59 1 0.59 57.44 0.000 6
残差 0.051 5 0.01
失拟项 0.042 3 0.014 3.19 0.247 6
纯误差 8.87×10-3 2 4.43×10-3
总和 4.52 14
由表4可知,模型的P=0.000 2<0.01,说明模型变量
与3 个自变量之间的线性关系极显著,即此方法是可靠
的。失拟项P=0.247 6>0.05,不显著,说明该方程的拟合
情况良好,可以用其进行广枣黄酮得率的预测和分析。
R2=0.980 8,表明只有1.92%的试验不能用此方程确定,
在试验中没有其他显著因素的影响,条件是合适的[25]。
对回归方程各项的方差分析结果表明,方程的一次项A、
B、C及二次项A2、B2和C2的P值均小于0.01,极显著,而
交互项不显著,说明此方程的拟合较充分。各因素对广
枣黄酮得率的影响依次为:液料比>提取温度>乙醇体
积分数。
对表4的数据进行二次多元回归拟合,去除不显著
的交互项AB、AC和BC,得到广枣黄酮得率对3 个因素
的二次多项回归方程:y=-213.497 08+5.191A+0.6B+
0.495 75C-0.034 383A2-0.004 85B2-0.004C2。优化后,
模型(P<0.000 1)极显著,失拟项不显著,决定系数
R2=0.988 6,调整系数R2= 0.968 2,预测系数R2=0.845 3,
22 2015, Vol.36, No.22 食品科学 ※工艺技术
说明测定值(16.41%)与模型预测值(16.38%)之间具
有良好的相关度。变异系数0.66%,说明模型重复性良
好。提取温度、液料比和乙醇体积分数3 个因素两两交互
作用对于广枣黄酮得率的三维空间曲面图见图5。
70
Aᨀਆ⑙ᓖ/ć50IJ155IJ160IJ1B⏢ᯉ∄˄mL/g˅65IJ170IJ114.5ᗇ⦷/% 15.015.516.016.5 72 74 76 78 80
a.提取温度与液料比
705055
6065CЭ䝛ԧ⿃ߚ᭄/%7014.5ᕫ⥛/% 15.015.516.016.5 72 74Aᦤপ⏽ᑺ/ć76 78 80
b.提取温度与乙醇体积分数
50IJ1505560CЭ䝛ԧ⿃ߚ᭄/%657015.0ᕫ⥛/% 15.215.415.615.816.016.216.4 55IJ160IJ1B⎆᭭↨˄mL/g˅65IJ170IJ1
c.液料比与乙醇体积分数
图 5 各因素交互作用对黄酮得率影响的响应面图
Fig.5 Response surface graphs showing the effect of three extraction
parameters on the yield of flavonoids
2.2.2 最优条件验证实验
通过回归模型预测,给出的广枣黄酮提取的最佳工
艺条件为提取温度75.55 ℃、液料比62.1∶1、乙醇体积
分数62.28%、微波功率500 W、提取时间7 min,在此条
件下广枣黄酮得率的预测值为16.38%。考虑到实验的可
操作性,修正最佳工艺条件为,提取温度75 ℃、液料
比62∶1、乙醇体积分数62%、微波功率500 W和提取时
间7 min。在此修正条件下进行3 次平行验证实验,广枣
黄酮实际得率为16.41%,相对误差为0.2%,与预测值接
近。可见微波法可大大地降低黄酮的提取时间,由常规
的2~3 h降低到现在的7 min,且黄酮得率远高于文献所
报道的回流法、超声提取法、渗漉法、β-环糊精选择性
提取法等的结果[15-20]。证明由响应面分析法优化得到的广
枣黄酮提取条件是可靠的。
2.3 大孔树脂纯化广枣黄酮
2.3.1 样品液流速的确定
3 BV/h
1.5 BV/h
2 BV/h ⋴┿㓯
0
0.0
੨ݹᓖ
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
5 10 15⍱ࠪ⏢փ〟/mL20 25 30
图 6 样品液流速对吸附效果的影响
Fig.6 Effect of sample loading flow rate on adsorption efficiency
由图6可以看出,样品液流速为2 BV/h时泄漏点(吸
光度为1.09)出现的最晚。这是因为样品液流速过快会使
树脂产生不完全吸附,部分未吸附的黄酮分子随样品液
流出,降低了树脂的吸附效率。因此,选择样品液流速
为2 BV/h。
2.3.2 样品液pH值的确定
pH 2
pH 4
pH 6
⋴┿㓯
0
0.0
੨ݹᓖ
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
10 20 30 40⍱ࠪ⏢փ〟/mL50 60 70 80
图 7 样品液pH值对吸附效果的影响
Fig.7 Effect of sample pH on adsorption efficiency
由图7可知,在样品液pH值为2时,大孔树脂的
吸附能力最强,随着pH值的升高,大孔树脂的吸附
能力降低。这是因为黄酮类化合物的结构上具有酚羟
基,带有一定酸性。黄酮在酸性条件下主要以分子形
式存在,有利于大孔树脂的吸附。因此选择样品液
pH值为2。
2.3.3 洗脱液流速的确定
1 BV/h
3 BV/h
2 BV/h
0
0
੨ݹᓖ
2
4
6
8
10
12
14
10 20⍇㝡⏢փ〟/mL30 40 50 60
图 8 洗脱液流速对洗脱效果的影响
Fig.8 Effect of eluent flow rate on elution efficiency
如图8所示,洗脱液流速为3 BV/h时峰的吸收强度最
大,且3 个流速条件下几乎均无拖尾现象,解吸率均达到
※工艺技术 食品科学 2015, Vol.36, No.22 23
90%以上。因为流速过慢会导致时间延长、生产效率降
低等问题,所以选择洗脱液流速为3 BV/h。
2.3.4 洗脱液乙醇体积分数的确定
0.0
200 300 400⌒䮯/nm500 600 7000.4੨ݹᓖ 0.81.21.62.02.42.8
自下而上依次为50%、70%、60%和80%的乙醇洗脱液。
图 9 不同乙醇体积分数洗脱液的紫外吸收光谱
Fig.9 UV absorption spectra of eluates with different
concentrations of ethanol
由图9可知,当乙醇体积分数为60%和80%时,洗
脱下的黄酮最多;但在乙醇体积分数为80%时,流出液
的吸收曲线峰形有了明显的变化,表明有极性杂质被洗
脱下来。再加之从经济效益的角度考虑,应尽可能地降
低有机溶剂的使用量,因此选择洗脱液乙醇体积分数为
60%。在所拟定的最佳条件下,经大孔树脂纯化后黄酮
含量由纯化前的28.5%增加到67.3%,黄酮含量提升到纯
化前的2.36 倍,纯化效果还是非常明显的。
2.4 制备色谱分离广枣黄酮
2 3
AB
AB
AB
AB
4 6 7 8 10 11 12
0
0
20ⓦࡲփ〟࠶ᮠ/% 406080100
5 10 15ᰦ䰤/min 20 25 300.000.24 ੨ݹᓖ0.480.720.961.20
AB线代表B溶剂在流动相中的比例。
图 10 制备色谱纯化广枣黄酮(波长262 nm)
Fig.10 Purification of Choerospondias axillaris flavonoids by
preparative chromatography (262 nm)
图10显示了广枣黄酮的制备色谱分离结果,制备
色谱将广枣黄酮分为2 个组分,即5~8 min为组分1,
17.5~24.5 min为组分2。两个组分间的极性有显著区别。
2.5 制备色谱分离效果
由图11可以看出,经大孔树脂纯化得到色谱图与制
备色谱分离得到的两个组分的色谱图能一一对应,并且
在质量浓度相同的情况下,各组分的响应值均高于分离
前纯化黄酮。这说明制备色谱作为一种快速高效的纯化
手段,不仅不会丢失成分,而且还能够起到初步分离的
作用,每一组分的纯度也都得到了显著提高。但是由于
提取物中含有部分寡聚鞣花酸[5],在进行柱色谱分离时,
有一些寡聚物会在树脂上降解,极性也随之发生改变,
而树脂分离纯化的原理就是依据被吸附物质和树脂的极
性,所以很难利用在树脂上反复进行色谱分离的方法得
到纯化物[26]。
0 10 20 30 40
0
20
40
60
80
100
120
m
A
U ᰦ䰤/min 123
1.大孔树脂纯化广枣黄酮;2.组分1;3.组分2。
图 11 大孔树脂和制备色谱纯化广枣黄酮的HPLC图
Fig.11 HPLC profiles of Choerospondias axillaris flavonoids after
purification by AB-8 resin and preparative chromatography
3 结 论
本研究利用单因素试验筛选关键因素,通过响应
面分析法确定微波辅助提取广枣黄酮的最佳条件:提取
温度75 ℃、液料比62∶1、乙醇体积分数62%、微波功率
500 W、提取时间7 min。通过动态法确定了AB-8型大孔
树脂纯化广枣黄酮的最佳工艺参数:样品液流速2 BV/h、
样品液pH 2、洗脱液流速3 BV/h、洗脱液乙醇体积分数
60%。经制备色谱纯化分离出两个组分。对比两种纯化
方式,制备色谱不仅能够高效快速地纯化广枣黄酮,还
能对黄酮组分进行初步分离。HPLC分析结果证明:制备
色谱用于分离纯化广枣黄酮具有可行性。本研究初步确
定了微波辅助提取广枣黄酮和大孔树脂、制备色谱纯化
广枣黄酮的工艺参数,为进一步进行生物活性的研究及
成分分析奠定了基础,为广枣黄酮的利用提供了一定的
理论依据。
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