郭君 羅躍中
(湖南化工職業(yè)技術學院實訓處,株洲412004)
三七中總黃酮提取工藝研究
郭君*羅躍中
(湖南化工職業(yè)技術學院實訓處,株洲412004)
對三七中總黃酮的含量和提取工藝進行了研究,通過單因素試驗和正交試驗確定乙醇提取最佳工藝條件是:乙醇體積分數(shù)70%、料液比1 g∶25 mL、提取溫度為70℃、提取時間為90 min,提取2次,在最佳條件下三七中總黃酮提取率可達4.20%。
三七;總黃酮;提取工藝
AbstractThe extraction technology and content of flavonoids from Panax pseudo-ginseng,Single factor and orthogonal tests to determine the optimum ethanol extraction conditions are:ethanol concentration70%,material tosolvent 1∶20,extraction temperature70℃,extraction time 90 min,Extract 2 times,Under optimal conditions the extraction rate on Panax pseudo-ginseng in up to4.20%.
Keywordspanax pseudo-ginseng;flavonoids;extraction
三七又稱田七、人參三七,為五加科人參屬植物。三七粉是植物三七的根莖制品,是我國傳統(tǒng)的珍貴藥材,具有活血、止痛、止血、祛瘀、消腫等功效,含有多種藥理活性功能,研究表明主要成分是皂苷類、生物堿及揮發(fā)油等。魏均嫻等從三七中分離到黃酮成分?,F(xiàn)代醫(yī)學表明,黃酮類化合物具有降低心肌耗氧量、抗心律不齊、防治心腦血管疾病、防治糖尿病、抗菌、抗病毒、軟化血管、降血糖和血脂等功能。目前國內(nèi)外主要是對三七中皂苷的研究比較多,而對其中主要活性物質(zhì)黃酮類化合物的提取研究鮮有報道。本文通過乙醇回流提取,采用亞硝酸鈉-硝酸鋁分光光度法測定三七中總黃酮的含量。通過單因子和正交試驗對三七中總黃酮提取條件研究,旨在探索一種快速簡便、高效的提取工藝。
1.1 材料
三七(粉)取自云南文山。
1.2 儀器及試劑
主要儀器:紫外分光光度計(UV2550型,日本島津公司);7220型分光光度計;醫(yī)用數(shù)控超聲波清洗器;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器;離心機(0~4000 r/min);恒溫干燥箱;梅特勒分析天平(萬分之一)。主要試劑:蘆丁對照品(中國藥品生物制品檢定所);無水乙醇(分析純);硝酸鋁(分析純);亞硝酸鈉(分析純);氫氧化鈉(分析純)等。
1.3 三七總黃酮含量的測定
1.3.1 測定波長的選擇
取標準樣和未知樣各1 mL,各加入1 mL質(zhì)量分數(shù)5%NaNO2和1 mL質(zhì)量分數(shù)10%Al(NO3)3,使其形成絡合物,在堿性條件下于200 nm~700 nm波長范圍內(nèi)掃描,測其最適波長,得到標準樣的最大吸收波長為510 nm,求知樣品的最大吸收波長為509.7 nm,考慮到波長范圍相差不大,因此確定本次研究的最大吸收波長為510 nm(見下頁圖1)。
1.3.2 標準曲線的繪制
準確稱取于100℃下干燥至恒重的蘆丁標準品10.5 mg,用體積分數(shù)50%乙醇溶解并定容至50 mL,得到質(zhì)量濃度為0.2 1mg/ml的蘆丁標準溶液。
準確吸取上述標準溶液0.0、1.0 mL、2.0 mL、3.0 mL、4.0 mL、5.0 mL于25 mL的容量瓶中,加入1.0 mL質(zhì)量分數(shù)5%的NaNO2溶液,搖勻靜置5 mim后,再加入1.0 mL質(zhì)量分數(shù)10%Al(NO3)3溶液,搖勻,放置5 min后加入10 mL質(zhì)量分數(shù)4% NaOH溶液,再用體積分數(shù)30%乙醇定容。然后以體積分數(shù)50%乙醇作空白對照,在波長為510 nm下測定每個標準樣的吸光度。再以吸光度值為縱坐標,以標準樣品質(zhì)量濃度為橫坐標繪制標準曲線(見圖2)。得到回歸方程D(λ)=0.4833ρ-0.0001,r=0.9997。
圖1 蘆丁標準溶液最大吸收波長掃描
圖2 蘆丁標準曲線圖
1.3.3 樣品的處理
將三七粉置于恒溫箱中90℃干燥1 h,放于干燥器中備用。
1.3.4 三七粉中總黃酮的提取及測定
準確稱取三七粉樣品1.00 g于燒瓶中,加入20 mL體積分數(shù)50%乙醇,60℃下浸提2 h,提取2次。將兩次提取液混合后濃縮定容至50 mL,再從中準確移取10 mL樣品液于50 mL容量瓶中備用。準確移取1 mL于25 mL容量瓶中,以下按照測定蘆丁標準溶液吸光度的方法測定未知樣的吸光度,并計算提取率。
提取率(%)=(黃酮類化合物質(zhì)量/干三七粉質(zhì)量)×100%
2.1 提取溶劑的選擇
有機化合物有相似相溶的特性,不同的黃酮化合物極性不一,因此選擇一種極性與其最為相似的溶劑提取能取得較好的提取效果。分別稱取三七樣品1.00 g,分別用水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙脂,按1.3.4操作提取測定。發(fā)現(xiàn)乙醇得率最高,甲醇次之。乙醇的溶解性能比較好,對中草藥細胞的穿透能力較強,且毒性小,價格相對便宜,來源方便,可回收反復使用。甲醇的提取率與乙醇的相對接近,但有毒性。因此考慮到試驗的安全性,本研究選用乙醇水溶液為提取溶劑。結果見圖3。
圖3 不同提取劑對提取率的影響
2.2 單因素實驗與分析
實驗過程中發(fā)現(xiàn),三七粉在乙醇中浸泡時間超過1 h,再延長浸泡時間則對總黃酮提取率沒有很大的影響。因此本實驗主要研究乙醇體積分數(shù)、料液比、提取溫度、提取時間對三七中總黃酮提取影響。
2.2.1 乙醇體積分數(shù)對黃酮提取率的影響
準確稱取三七粉樣品1.00 g于蒸餾燒瓶中,分別加入20 mL(體積分數(shù)30%、40%、50%、60%、70%、80%),浸泡1h。然后按1.3.4測定總黃酮的提取率,選取最佳的乙醇體積分數(shù)。詳見圖4。實驗結果表明:在乙醇體積分數(shù)為70%時的提取率顯著高于其他的提取率。故選取體積分數(shù)70%的乙醇作為提取劑。
圖4 乙醇對提取率影響
2.2.2 料液比對總黃酮提取率的影響
準確稱取三七粉樣品1.00 g于蒸餾燒瓶中,用體積分數(shù)70%乙醇分別按料液比(1 g∶10 mL、1 g∶15 mL、1 g∶20 mL、1 g∶25 mL、1g∶30 mL、1 g∶35 mL)浸泡1 h。然后按1.3.4測定總黃酮的提取率,選取最佳的料液比。實驗結果表明黃酮提取率隨著料液比的增加而變大,但從1 g∶20 mL以后增加緩慢,考慮提取成本,故選擇料液比1 g∶25 mL。詳見圖5。
圖5 不同料液比對提取率的影響
2.2.3 提取溫度的選擇
在乙醇體積分數(shù)為70%,料液比為1 g∶25 mL,提取時間為2 h的條件下,提取溫度的影響如圖6所示。由圖6可知:提取率在60℃最高。原因可能是在溫度過高的情況下,可溶性蛋白質(zhì)溶出變性,溶液黏度增大,影響細胞的破裂,而阻礙了黃酮類物質(zhì)的溶出,從而降低了黃酮類物質(zhì)的提取率。
2.2.4 提取時間對黃酮提取率的影響
在提取溫度為60℃,乙醇體積分數(shù)為70%,料液比為1 g∶25 mL的條件下,提取時間的影響如圖7所示。結果表明:隨著時間的延長提取率顯著提高,到90 min達到最高,而后有所降低,這可能是由于提取時間過長,致使三七粉中某此黃酮類成分有所損失。故本試驗選擇提取時間為90 min。
圖6 不同提取溫度對提取率的影響
圖7 不同提取時間對提取率的影響
2.3 正交實驗結果與分析
根據(jù)以上單因素試驗結果,采用L9(34)正交試驗表,分別以超聲乙醇體積分數(shù)、液料比、提取溫度及提取時間作為試驗因素,各設置3水平試驗,以確定三七粉中總黃酮類物質(zhì)的最佳提取條件。實驗結果見表1和表2。由表2的極差分析可知,以A乙醇濃度對總黃酮的提取率影響最大,其影響大小依次為A>C>B>D,四種因素的最佳組合為,乙醇提取濃度70%、料液比1∶25、提取溫度為70℃、提取時間為90 min。正交試驗方案及結果具體見表1和表2所示。
表1 L9(34)正交試驗因素水平設計表
通過單因素試驗和正交試驗,確定三七粉中總黃酮最佳提取工藝條件為:乙醇體積分數(shù)70%、料液比1g∶25mL、提取溫度為70℃、提取時間為90min,提取2次,三七粉中總黃酮提取率可達4.20%。
表2 正交試驗結果與分析
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Study on extraction technology offlavonoids from panax pseudo-ginseng
GUOJun*LUOYue-zhong
(Pracical trainingdepartment,Hunan college ofchemical technology,Zhuzhou 412004,China)
*郭君,女,1983年出生,中南大學在職研究生,制藥工程專業(yè),助教。
2010-05-04