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鸡血藤中黄酮类化合物提取工艺的研究

发布时间:2014-03-26 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:1553

鸡血藤为豆科密花豆属植物密花豆的干燥滕茎,是一味中国传统活血化瘀中草药。其中的黄酮类化合物是生理活性物质,具有清除自由基能力,对于降血压、抗肿瘤和抗衰老等一些疾病有重要的作用[1–4]。但不经过处理的鸡血藤原药中,总黄酮含量只有1%左右,不利于其活性成分的发挥。因此研究鸡血藤中黄酮类化合物的最佳提取条件具有重要意义。

黄酮化合物的提取是根据相似相容原理进行的,其过程是黄酮化合物从植物内部向溶剂中转移的传质过程[5]。基于这个原理,天然产物有效成分的提取方法有浸渍法、热回流提取法、超声波提取法等。浸渍法、热回流法等一些传统提取方法,由于仪器设备要求较低,易于推广和转化为工业化生产[6]。提取溶剂的选择,一般是由被提取物的理化性质决定的,对于苷类物质一般可用丙酮、乙醇、甲醇或一些极性比较大的溶剂进行提取,大多数苷元宜用极性较小的溶剂,如高浓度的乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂进行提取。甲醇沸点低、有毒,不符合绿色环保型理念的工业化生产。笔者选择乙醇为提取溶剂,浸渍法为提取方法探讨鸡血藤黄酮类化合物的提取工艺条件,旨在寻找提高鸡血藤提取率的方法,也为全面开发利用鸡血藤资源提供科学依据。

1实验部分

1.1主要仪器与试剂

722光栅分光光度计:722型,南京宁博分析仪器有限公司;循环水式多用真空泵:SHB–B95A型,郑州长城科工贸有限公司;集热式恒温加热磁力搅拌器:DF–101S型,巩

义市予华仪器有限责任公司;全自动新型恒温干燥箱:ZFD–5250型,上海智城分析仪器制造有限公司;旋转蒸发仪;鸡血藤、无水乙醇、石油醚、氢氧化钠、硝酸铝、亚硝酸钠:分析纯;芦丁对照品:纯度98%;芦丁标准溶液:0.093mg/mL,精确称取芦丁标准品9.3mg,用50%乙醇溶解,移入100mL容量瓶用50%乙醇定容至刻度,摇匀。

1.2实验原理及方法

1.2.1测定原理

黄酮类化合物易溶于甲醇、乙醇、稀碱溶液中,而溶于这些溶剂中的黄酮类物质能与亚硝酸钠–硝酸铝在碱性条件下生成棕红色的络合物,颜色深浅与黄酮类物质的含量在一定浓度范围内符合比耳定律。因此通过显色法,以测定鸡血藤提取液中的总黄酮含量为指标,确定提取黄酮类物质的最佳提取条件[7–8]。

1.2.2测定方法

(1)吸收曲线。

准确移取芦丁标准溶液0.0,2.0,4.0,6.0,8.0,10.0mL于6只25mL容量瓶中,分别加入5%亚硝酸钠1mL,静置6min,加入10%的硝酸铝1mL,静置6min,加入1mol/L的氢氧化钠溶液10mL,用50%乙醇定容至标线,静置15min,以空白为对照,在200~800nm范围内进行波长扫描,见图1。由图1可见,黄酮类物质在510nm处有最大

吸收峰。

(2)工作曲线方程。

另取芦丁标准溶液0.0,1.0,2.0,3.0,4.0,5.0mL于6只25mL容量瓶中,按上述方法定容,得浓度为0,0.00375,0.0075,0.0113,0.0150,0.0188mg/mL的系列标准工作溶液,在510nm处测定吸光度。以吸光度为横坐标(X),以芦丁浓度为纵坐标(Y)进行线性回归,得回归方程为Y=0.0457X–0.0045,线性相关系数r2=0.9987。

(3)样品中黄酮含量测定。

准确称取一定量鸡血藤粉末,用乙醇恒温提取3h,将乙醇浸提液用真空水泵抽滤,定容至100mL容量瓶中作为样品。准确移取1mL样品液于25mL容量瓶中,同标准品处理方法,在510nm处测定吸光度,根据回归方程得到黄酮含量[9]。

1.2.3单因素试验

鸡血藤中总黄酮的提取率受很多因素的影响,选择提取浓度、提取温度、提取时间、料液比和提取次数5个因素,分别分析它们对黄酮提取率的影响。准确称取一定量鸡血藤粉末5份,按照1.2.2(3)提取,然后进行测定。

1.2.4正交试验

为了进一步确定最佳提取工艺,在单因素考察的基础上,以提取温度、提取时间、料液比、提取次数为分析因素,以鸡血藤中总黄酮提取率为分析指标,采用L9(34)正交表安排试验,因素和水平见表1。

2结果与讨论

2.1单因素试验结果

2.1.1乙醇体积分数

采用不同浓度的乙醇对样品进行提取,料液比为1∶20,在50℃分别提取1h,结果显示,随着乙醇比例的增大,总黄酮提取率逐渐增大,当乙醇体积分数达到50%时出现一个最高点,然后又呈下降趋势。乙醇体积分数对提取率的影响趋势同文献[4]一致,这种趋势可能是由于水的比例较大时,会提取出很多水溶性成分,从而影响了总黄酮的浸出,造成

提取率不高。当乙醇体积分数达到50%后,由于极性大、易溶于水的黄酮苷浸出困难,导致黄酮化合物的提取量下降,这与文献中提到的低浓度醇适合提取苷类相一致[10],因此实验选择乙醇体积分数为50%。

2.1.2提取温度

以50%的乙醇为提取溶剂,料液比为1∶20,在不同的温度下分别提取1h。结果表明,随着温度升高,提取率逐渐增大,温度达到70℃后提取率开始下降,温度对提取率的影响与文献[10]一致。这种变化趋势是因为温度升高,分子运动速度加快,渗透扩散速度加快,黄酮类化合物更容易从细胞中转移到溶剂中。当温度达到70℃后,黄酮提取含量反而下降,可能由于黄酮类化合物被氧化破坏所导致,因此选择提取温度为70℃。

2.1.3提取时间

以50%的乙醇为提取溶剂,料液比为1∶20,在70℃下提取一段时间,分析提取时间对黄酮化合物提取的影响。随着提取时间的延长,黄酮化合物的提取率不断增加,超过2h后黄酮提取率增长趋势缓慢,考虑节省能耗,确定最佳提取时间为2h。

2.1.4料液比

以50%的乙醇为提取溶剂,在70℃下恒温提取2h,分析料液比对黄酮化合物提取的影响。随着料液比的上升,提取率逐渐增大,到达1∶35之后,黄酮提取率反而有所下降,因此最佳料液比为1∶35。

2.1.5提取次数

以50%的乙醇为提取溶剂,料液比为1∶35,在70℃恒温提取2h,分析提取次数对黄酮化合物提取的影响。当提取次数为2时,黄酮提取率最大,再增加提取次数,提取率增加不大,所以确定最佳提取次数为2次。

2.2正交试验结果

以提取温度、提取时间、料液比、提取次数为分析因素进行正交试验,正交试验结果见表2。

2.3影响因素的极差分析

在单因素实验的基础上,通过正交设计实验。研究结果得到各因素对鸡血藤中总黄酮的提取影响程度由大到小的次序为提取时间、乙醇纯度、提取温度、料液比,其中提取时间对鸡血藤中总黄酮提取率的影响最大,乙醇浓度和提取温度次之,料液比的影响最弱。本研究表明,提取的最佳方案为A3B3C1D2,即提取温度80℃、提取时间3h、料液比1∶30、乙醇体积分数50%,经验证实验表明,该方案对鸡血藤中总黄酮提取率为7.75%。

3结语

以乙醇为提取溶剂,采用水浴加热提取法,在单因素考察的基础上,进行4因素3水平L9(34)正交试验。在最佳提取条件下,鸡血藤中总黄酮提取率为7.75%,提取效果理想。

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