超声循环提取沙棘叶中总黄酮的研
时间：2009-02-05 阅读：2111
-
提供商
北京弘祥隆生物技术股份有限公司 -
资料大小
-
资料图片
-
下载次数
311次 -
资料类型
PDF -
浏览次数
2111次
超声循环提取沙棘叶中总黄酮的研究3
杨喜花 陈 敏 朱 蕾 李 赫 殷丽君
【摘要】 研究了超声循环技术在沙棘叶总黄酮提取中的应用。对乙醇、甲醇、乙酸乙酯、丙酮等不同提取溶剂
的提取效果进行比较得出, 乙醇是提取沙棘叶中总黄酮的*溶剂。采用常规索氏、超声与超声循环方法提取总黄
酮表明, 超声循环提取法可提高沙棘叶中总黄酮的提取效率, 超声循环提取10 m in 已经达到了索氏提取6 h 的效
果。
关键词: 沙棘叶 总黄酮 超声循环 提取
中图分类号: R28412 文献标识码: A
收稿日期: 2005 01 14
3 国家自然科学基金青年基金资助项目(项目编号: 20306032)
杨喜花 中国农业大学食品科学与营养工程学院 硕士生, 100083 北京市
陈 敏 中国农业大学食品科学与营养工程学院 教授 通讯作者
朱 蕾 中国农业大学食品科学与营养工程学院 硕士生
李 赫 中国农业大学食品科学与营养工程学院 硕士生
殷丽君 中国农业大学食品科学与营养工程学院 副教授
引言
沙棘(H ipp op hae rham noid es L. ) 是胡颓子科
沙棘属的灌木亚乔木, 沙棘叶中富含黄酮类化合物。
总黄酮的提取主要有水浸提法、碱水浸提法以及溶
剂回流提取法[ 1～ 3 ] , 这些方法操作繁琐、提取率低。
超声波可以使提取介质中的微小气泡压缩、爆裂, 破
碎原料的细胞壁, 加速有效成分的溶出、扩散, 可大
大缩短提取时间, 提高提取效率。超声技术作为一种
有效的提取方法, 已经应用于天然产物的提取研究
中[ 4～ 6 ]。而超声循环技术是在料液循环流动的过程
中施加超声波, 是一种提取天然产物的新技术。
1 材料与方法
111 原料与试剂
沙棘叶采自山西省阳高县; 芦丁标准品(中国药
品生物制品检定所) ; 乙醇(95% )、石油醚(沸程60～
90℃)、乙酸乙酯、丙酮、结晶氯化铝、氢氧化钠(北京
化工厂) 均为分析纯。
112 主要仪器与设备
HF 215B 型超声循环提取机(北京弘祥隆生物
技术开发有限公司) , 用于超声循环提取; SK250H
型超声清洗仪(上海科导超声仪器有限公司) , 用于
普通超声提取; 101 2 型电热鼓风干燥箱(上海沪南
科学仪器联营厂) , 用于干燥原料; LD 02 型二两装
高速中药粉碎机(温岭市大海药材器械厂) , 用于粉
碎样品; 分样筛(上虞市沙筛厂) , 用于筛分一定目次
的沙棘叶粉末; Sarto riou s 电子分析天平(德国) , 用
于精密称量; 索氏提取器(北京玻璃仪器厂) , 用于回
流提取; 752 型紫外光栅分光光度计(上海精密科
学仪器有限公司) , 用于测定提取液的吸光度值;
TU 1901 型紫外双光束分光光度计(北京普析通用
有限责任公司) , 用于全波段扫描的分析。PHS 25
型pH 计(上海精科雷磁公司) , 用于调节提取液的
pH 值。
113 试验方法
11311 原料预处理
将沙棘叶经过挑选、整理、去刺, 在110℃下烘烤
至干, 留下一部分测定其含水率, 其余经粉碎后过40
目筛; 用石油醚回流除去油脂、色素等杂质, 由于石
油醚是油溶性物质的良好溶剂, 所以用石油醚可以
提取油脂、色素等低极性物质, 起到除杂的作用, 以
免影响黄酮的提取与测定。挥干石油醚后即为沙棘
叶粉末。
11312 标准曲线的制作
称量芦丁标准品510 m g, 用95% 的乙醇定
容至50 mL 容量瓶中, 分别取0 mL、015 mL、
110 mL、115 mL、210 mL、215 mL 于5 mL 容量瓶
中, 各加入1% 的A lCl3 溶液(溶剂为95% 乙醇)
015 mL , 用95% 的乙醇定容至刻度, 放置10 m in, 于
430 nm 下测定其吸光度。得出线性回归方程为: A =
251971C+ 010044, 式中A 为吸光度, C 为测定液质
量浓度(göL ) , 相关系数r= 01999 9。
© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
11313 提取方法
(1) 索氏提取法
准确称取沙棘叶粉末51000 g, 用滤纸包好, 置
于索氏提取器中, 加入提取溶剂80 mL 回流提取黄
酮, 至提取液接近无色。将提取液浓缩至干, 即得总
黄酮粗品。
(2) 超声提取方法
准确称取沙棘叶粉末51000 g, 于250 mL 具塞
三角瓶中, 加入提取溶剂, 放入超声波清洗仪中, 超
声提取30 m in, 将提取液经过滤后浓缩至干, 即得总
黄酮粗品。
(3) 超声循环提取法
将处理过的样品用超声波循环装置进行提取,
参数设定为: 功率1 kW , 转速1 200 röm in, 超声波工
作315 s、间隔013 s。提取液经过滤后浓缩至干, 即得
总黄酮粗品。
11314 总黄酮测定及计算
将总黄酮粗品溶解于95% 乙醇中, 加入1%
A lCl3 乙醇溶液, 定容至一定体积, 以芦丁为标准
品, 利用分光光度法测定总黄酮提取率。计算式为
R =
CV ×10- 3
m
×100%
式中 V ——定容体积,mL m ——样品质量, g
2 结果与讨论
211 *检测波长的确定
取适量芦丁标准品溶解于95% 乙醇中, A lCl3
显色, 用TU 1901 型紫外双光束分光光度计在K为
190～ 500 nm 范围内进行双光束紫外光谱扫描, 确
定其*吸收波长, 如图1。由图1 可见, 芦丁的95%
乙醇溶液在A lCl3 显色的作用下, 在430 nm 处有zui
大吸收峰, 确定为*测定波长。
图1 芦丁标准品的双光束紫外扫描图(溶剂: 95%乙醇)
212 提取溶剂的选择
文献[7 ]报道, 黄酮苷类和极性较大的苷元, 一
般可用甲醇、乙醇、水、乙酸乙酯、丙酮等提取。水虽
然是廉价、易得、清洁的溶剂, 但是考虑到用水提取,
提取液中杂质较多, 还常含有粘液, 浓缩时会产生泡
沫, 给进一步分离带来很多困难, 增加了成本, 且提
取物容易发霉、发酵, 因此决定不采用水作为提取
剂。甲醇虽然有毒, 但文献[8～ 9 ]报道, 甲醇及其溶
液提取效果好, 因此本试验分别选择95% 乙醇、无水
甲醇、乙酸乙酯、丙酮为提取剂, 进行索氏提取, 至提
取液接近无色, 结果见表1。
表1 不同提取剂的提取率
提取溶剂95% 乙醇无水甲醇乙酸乙酯丙酮
提取率ö% 11958 21112 01571 01696
由表1 可以看出, 无水甲醇提取率zui高, 乙醇与
无水甲醇提取效果相当, 乙酸乙酯与丙酮提取率zui
低。这是由于黄酮类化合物极性较大, 甲醇和乙醇以
及相应的水溶液极性较大, 所以提取率较高; 而乙酸
乙酯和丙酮相比极性较小, 相对而言提取率较低。甲
醇毒性较大, 相对而言乙醇毒性小、本身有杀菌作
用, 不易发霉变质, 所以zui后选择乙醇为沙棘叶黄酮
的提取剂。
213 索氏提取的zui高提取率确定
优化沙棘叶中总黄酮的提取条件, 设计三因素
三水平正交试验, 影响因素为乙醇的体积分数、提取
剂的pH 值、提取时间, 其因素水平表见表2, 结果见
表3。
表2 正交试验因素水平表
水平
因素
乙醇的体积分数A ö% pH 值B 时间Cöh
1 65 810 4
2 75 910 5
3 85 1010 6
表3 正交试验结果表
试验号A B C 提取率ö%
1 1 1 1 11358
2 1 2 2 11485
3 1 3 3 11862
4 2 1 2 11604
5 2 2 3 11978
6 2 3 1 11600
7 3 1 3 11146
8 3 2 1 11034
9 3 3 2 11130
É 41705 41108 31992
Ê 51182 41497 41219
Ë 31310 41592 41986
R 01624 0 01161 3 01331 3
由表3 可知, 各个因素的影响顺序是A 、C、B , 较
佳组合为A 2B 2C3, 即以75% 的乙醇为提取剂、pH 值
为910、时间为6 h, 可以得到较好的效果, 提取率达
到11978%。
第3 期杨喜花等: 超声循环提取沙棘叶中总黄酮的研究167
© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
214 超声提取试验
21411 料液比和pH 值的确定
用普通超声提取法对料液比和pH 值进行初
探, 对料液比1∶15、1∶20、1∶25、1∶30 进行试验,
其提取率分别为11091%、11372%、11432%、
11472% , 可见料液比对黄酮的提取率有一定的影
响, 随着料液比的降低提取率升高, 在1∶25 之后变
化很小。而且考虑到料液比太高循环会有一定的困
难, 从而影响提取率, 料液比太低会增加溶剂的用
量, zui后选择料液比为1∶25。
对溶剂pH 值610、710、810、910 进行试验, 提取
率分别为11432%、11444%、11454%、11468% , 可见
提取溶剂的pH 值对超声提取的提取率影响不大,
这是由于超声破碎作用的影响掩盖了pH 值的影
响。所以选择溶剂在固定的pH 值下进行提取, 经测
定75% 乙醇的pH 值为714, 这是与索氏提取的一个
不同之处。
21412 乙醇体积分数和超声时间对提取率的影响
乙醇的体积分数和超声循环提取的时间对提取
率影响如图2 所示。
图2 溶剂的体积分数和提取时间对提取率的影响曲线
由图2 可见, 超声循环提取法提取沙棘叶中总
黄酮, 乙醇的体积分数对提取率影响很大, 75% 的乙
醇提取率zui高, 其次是50% 的乙醇, 乙醇的体积分数
较高或者较低, 提取率均不佳。对于同一体积分数的
乙醇, 随着提取时间的增加, 提取率升高, 但是达到
一定程度后提取率反而随着时间的增加而降低。
这是由于随着超声时间的增加, 某些黄酮类化合物
受到了破坏的缘故。zui后选择超声循环提取的溶剂
体积分数为75% , 提取时间为20 m in。
215 超声循环提取法与普通超声提取法、索氏提取
法的对比
将超声循环提取法与普通超声提取法、索氏提
取法相比较, 结果见表4。
表4 超声提取与索氏提取的对比
提取方法
提取参数
乙醇体积
分数ö%
pH 值
提取时间
öm
in
提取率ö%
超声循环提取法75 714 10ö20ö30
11919ö21144ö
21194
普通超声提取法75 714 30 11432
索氏提取法75 910 360 11978
由表4 可见, 利用超声循环提取法, 提高了沙棘
叶中总黄酮的提取效率, 用75% 的乙醇进行沙棘叶
中总黄酮的提取, 超声提取10m in 即与索氏提取6 h
的提取效果相当, 同时远高于普通超声提取。超声循
环提取采用物料循环、超声场固定分布、物料在超声
场中顺序移动的技术, 达到快速提取的目的, 提取效
率较普通超声提取有很大的提高。
3 结束语
75% 乙醇用于不同提取方法中提取沙棘叶中总
黄酮, 均为溶剂的*体积分数。超声循环提取的效
果明显优于普通超声提取与索氏提取。超声提取与
索氏提取相比, 节约了时间和能耗, 且提取工作在室
温下进行, 可避免高温对提取成分的影响。超声循环
提取在沙棘叶总黄酮的提取中具有明显的优势, 是
一种具有发展前景的天然产物提取技术。
参考文献
1 王尚义, 郑玉霞, 刘声普. 水浸提沙棘叶总黄酮的工艺研究[J ]. 沙棘, 2001, 14 (2) : 27～ 29.
2 付桂香, 冯瑞芝, 肖培根. 不同种及不同采收时间沙棘叶中总黄酮的含量测定与比较[J ]. 中国中药杂志, 1997, 22 (3) :
147～ 148.
3 王昌利, 宋小妹, 胡亚迅, 等. 沙棘果皮总黄酮提取分离工艺研究[J ]. 中成药, 1994, 16 (9) : 6～ 8.
4 王延峰, 李延清, 郝永红, 等. 超声法提取银杏叶黄酮的研究[J ]. 食品科学, 2002, 13 (8) : 166～ 167.
5 刘元法. 超声波技术提取蜂胶黄酮类功能性物质的研究[J ]. 食品科学, 2004, 25 (6) : 35～ 39.
6 黄书铭, 杨新林, 张自强, 等. 超声循环提取灵芝中三萜类化合物的研究[J ]. 中草药, 2004, 35 (5) : 508～ 510.
7 徐任生. 天然产物化学[M ]. 北京: 科学出版社, 1993.
8 刘成梅, 游海. 天然产物有效成份的分离与应用[M ]. 北京: 化学工业出版社, 2003.
9 陈业高. 植物化学成分[M ]. 北京: 化学工业出版社, 2004.
10 YueM ei’e, J iang T ingfu, Sh i Yanp ing. Fast determ inat ion of flavono ids in H ippophae rhamno ides and itsmedicinal
p reparat ion by cap illary zone elect ropho resis using dimethyl2B2cyclodext rin asmodifier[J ]. Talanta, 2004, 62: 695～
699.
168 农 业 机 械 学 报2 0 0 6 年
© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.