陳兵兵 梁昌祥 吳桂容
賀州學(xué)院食品與生物工程學(xué)院 廣西壯族自治區(qū)賀州市 542899
大果山楂黃酮提取的方法研究
陳兵兵 梁昌祥 吳桂容
賀州學(xué)院食品與生物工程學(xué)院 廣西壯族自治區(qū)賀州市 542899
據(jù)調(diào)查,在成熟的大果山楂果實(shí)里面,含有十分豐富的黃酮類物質(zhì)。其有著天然無毒與多種生物活性等優(yōu)點(diǎn)。在大果山楂黃酮的提取方面,不同的方法對(duì)結(jié)果有著較大影響。通過乙醇回流法與超聲法對(duì)大果山楂黃酮提取結(jié)果的對(duì)比分析,得到最有效的提取工藝及各類參數(shù)。結(jié)果顯示,超聲法是提取大果山楂中黃酮的最佳方法,其具有操作簡單與純度高的優(yōu)勢(shì)。
大果山楂;黃酮;提取
大果山楂在植物當(dāng)中,被劃歸為薔薇科的一類。適應(yīng)我國南北種植。山楂是我國原有和特有的栽培果樹,其果實(shí)營養(yǎng)豐富,食用與藥用價(jià)值都很高,已被國家衛(wèi)生部確定為藥食兩用食品。在2015年版的《中國藥典》中,再一次將大果山楂收錄。它有著消食健胃與活血化瘀的良好療效,臨床常用于消化不良與產(chǎn)后腹痛等癥狀的緩解。其主要功能除了消食健胃與活血化瘀,還包括腹痛腹脹、腸胃不順、經(jīng)閉、心腹疼痛以及高血脂癥等癥狀的治療[1]。近些年來,大果山楂在臨床上,也廣泛被用于治療高血壓、冠心病以及高脂血癥等一系列的心血管疾病,并取得了良好的療效。其藥理研究中也顯示,大果山楂中的關(guān)鍵成分即黃酮。
相關(guān)的統(tǒng)計(jì)顯示,2016年全國大果山楂種植面積突破600萬畝,總產(chǎn)量突破60萬噸。但是大果山楂的食用與藥用量僅占到總產(chǎn)量的一成。怎樣改善大果山楂的利用率,是大果山楂加工業(yè)與醫(yī)藥領(lǐng)域發(fā)展面臨的重點(diǎn)問題。提取大果山楂中的黃酮,同時(shí)對(duì)剩余物進(jìn)行有效利用,是解決該問題的科學(xué)手段[2]。
本文通過乙醇回流提取法與超聲法這兩類不同的方法,研究了這兩種不同方法對(duì)大果山楂黃酮提取效率的結(jié)果。借助于比色法測定提取的黃酮含量,最后得出大果山楂黃酮提取的最佳方法與工藝條件[3]。
2.1 材料與試劑
大果山楂:選擇成熟度良好均勻,外觀圓潤,沒有病蟲害的廣西賀州地區(qū)的大果山植實(shí)施黃酮提取實(shí)驗(yàn)分析。
試劑:主要包括福林酚、無水乙醇、甲醇、乙酸乙酯、丙酮、亞硝酸鈉、氫氧化鈉、無水碳酸鈉、葡萄糖、鹽酸、鋅粉、醋酸鉛、三氯化鐵、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品等等。
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 材料的預(yù)處理
大果山楂進(jìn)行采摘后,對(duì)其清洗,再預(yù)冷并分級(jí)別篩選。歸類后,盛放在聚乙稀薄膜保鮮袋中。將袋口進(jìn)行折疊,放在冰箱,以2-4℃進(jìn)行冷藏。
2.2.2 選用儀器及設(shè)備
表1:提取溫度因素
表2:料液比因素
表3:提取時(shí)間因素
表4:超聲波頻率因素
表5:超聲波作用時(shí)間因素
表6:物料比因素
紫外分光光度計(jì),由上海天翔光學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)。索氏提取器,由上海爭巧科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)。DWF-100植物粉碎機(jī),由青州市新航機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)。DT5-1離心機(jī),由北京時(shí)代北利離心機(jī)有限公司生產(chǎn)。YP100電子天平,由上海四藍(lán)儀器設(shè)備股份有限公司生產(chǎn)。
2.2.3 提取液的制備方法
用電子天平稱取5g已經(jīng)粉碎去核的大果山楂,放置平底燒瓶內(nèi)。依據(jù)一定的料液比加入配制的提取溶劑,在預(yù)先設(shè)定的提取溫度與時(shí)間下,展開水浴回流提取實(shí)驗(yàn)。對(duì)提取液進(jìn)行真空抽濾,進(jìn)行前后兩次提取后,進(jìn)行合并。濾液在50℃以下工況,通過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器濃縮至小于25mL,倒入100mL容量瓶中,再借助于提取劑定容至指定刻度[4]。
2.2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作方法
依次精密吸取蘆丁對(duì)照液0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00ml,即含有蘆丁0、150、300、450、600、750μg,倒入12.5ml比色管內(nèi)。加入30%的乙醇,直到其容量達(dá)到5ml。再加入5%濃度的亞硝酸鈉溶液0.30ml,經(jīng)過搖勻后放置5分鐘。接著再添加10%濃度的硝酸鋁溶液0.3ml,同樣經(jīng)過搖勻后放置6分鐘。接著加入1.0mol/LNaOH的溶液2.00ml,通過30%的乙醇定容至指定刻度,進(jìn)行搖勻處理,再放置15分鐘,通過空白管調(diào)零[5]。搖勻后,借助于1cm的比色杯,在510nm波長處對(duì)吸光度進(jìn)行測定,總計(jì)3次,算出其平均值,再進(jìn)行回歸處理。得到標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程與相關(guān)系數(shù),即Y=7.19×10-4X-3.31×10-2,得出 r=0.9879。得到蘆丁含量(μg)和吸光度的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
2.3 結(jié)果與分析
2.3.1 乙醇回流提取法
(1)提取條件。首先將大果山楂粉碎過20目篩,在105℃環(huán)境下干燥2小時(shí),取出粉末1g,放置在回流提取器內(nèi)?;亓魈崛∏昂蠊灿?jì)3次,再對(duì)提取液進(jìn)行合并,回收乙醇,得到大果山楂黃酮提取液。將容量定至100ml,測出其吸光度。
依次改變提取溫度、料液比以及提取時(shí)間等參數(shù),進(jìn)行對(duì)比分析。
(2)提取溫度。實(shí)驗(yàn)過程中,溫度高低,反映了分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈狀況如何。通過對(duì)比分析得知,伴隨著溫度的提升,黃酮在乙醇溶液里面的溶解度也得到了增加,由此提取率逐漸提高。但是假如溫度過高,那么雜質(zhì)也會(huì)大量溶出,使提取效率受到一定的影響。見表1。
(3)料液比。從實(shí)驗(yàn)中得知,伴隨著料液比的增加,提取率也相應(yīng)增加。但是如果料液比,即質(zhì)量與體積的比值大于1:9時(shí),那么提取率的增速放緩。這時(shí)再增加液料比時(shí),那么提取率的變化不明顯。黃酮的提取此時(shí)充分。見表2。
(4)提取時(shí)間。由表3可見,在其它條件均相同的基礎(chǔ)上,延長提取時(shí)間,但黃酮的提取率并非始終增高。2小時(shí)后,提取率還有著下降的狀況。這也許是黃酮提取物受到了氧化的影響。所以將實(shí)驗(yàn)的時(shí)間安排在2小時(shí)比較適宜。
2.3.2 超聲提取法
(1)超聲波頻率。由表4可見,隨著超聲波頻率的增大,提取作用得到增強(qiáng),提取率也隨之增加。但也不是始終在增加。當(dāng)超聲波頻率超過40kHz時(shí),提取率出現(xiàn)了下降趨勢(shì)。
(2)超聲波作用時(shí)間。由表5可見,伴隨著超聲波作用時(shí)間的不斷增加,黃酮提取率也呈現(xiàn)出正態(tài)分布的特征。一旦時(shí)間超過15分鐘,提取率發(fā)生了下降的現(xiàn)象。由于超聲波作用時(shí)間增加,黃酮提取物也將受到氧化的影響。其最佳時(shí)間是15分鐘。
(3)物料比。通過對(duì)比分析,得知物料比對(duì)黃酮提取含量的影響,見表6所示。
通常從理論上來說,料液比越大,那么提取率也就相應(yīng)越大。如果料液比超過40,那么提取率將變得穩(wěn)定,即相應(yīng)的溶劑已經(jīng)把有效的成分溶解出去。
本文通過乙醇回流提取法與超聲波法的對(duì)比分析,得出大果山楂黃酮提取的最佳工藝方法。
(1)材料預(yù)處理,包括大果山楂去核、干燥、粉碎、添加乙醇溶液、過濾、濃縮、提純、冷藏等。
(2)標(biāo)準(zhǔn)曲線制作方法方面,首先取干燥大果山楂粉末2.5g,添加70%的乙醇100ml,進(jìn)行前后三次超聲波震蕩,每次15分鐘,并間隔15后進(jìn)行下一次。接著再合并提取液,對(duì)乙醇進(jìn)行回收處理,最終得到大果山楂黃酮的提取液。將其容量定至100ml,測出其吸光度。
(3)工藝參數(shù)設(shè)定方面:需要70%濃度的乙醇。超聲波頻率設(shè)定為40kHz最佳,作用時(shí)間應(yīng)保持15分鐘。料液比設(shè)定為1:40。
通過本文的分析可見,針對(duì)大果山楂黃酮提取,超聲波法典型的優(yōu)勢(shì)是步驟簡單,易于操作。僅需少量的有機(jī)溶劑,同時(shí)選擇的試劑對(duì)人體無毒無害,所以適用于大批量生產(chǎn)。
[1]郭國華.臨床中藥辭典[M].長沙:湖南科學(xué)技術(shù)出版社,2008.
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陳兵兵(1968-),女,廣西壯族自治區(qū)浦北縣人。現(xiàn)為賀州學(xué)院食品與生物工程學(xué)院高級(jí)講師,醫(yī)學(xué)學(xué)士學(xué)位,從事保健品、食品開發(fā)方面的研究。
賀州學(xué)院科研項(xiàng)目2014YBZK16。