【摘要】采用超聲波法提取玫瑰花中的黃酮化合物,并對提取工藝條件進(jìn)行研究。隨機(jī)選取一個(gè)特定的條件,分別用乙醇、丙酮、甲醇、沸水做提取劑,比較不同提取劑提取黃酮化合物的含量,并采用正交試驗(yàn)法確定玫瑰花中黃酮化合物的最佳提取工藝條件。實(shí)驗(yàn)表明,玫瑰花中黃酮化合物在65%乙醇為提取劑、物料比1:35、提取時(shí)間55min、溫度55℃時(shí)提取含量最高。
【關(guān)鍵詞】玫瑰花;超聲波提取;黃酮;提取
【中圖分類號(hào)】S682.3
【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A
玫瑰花中的黃酮化合物比其他物質(zhì)的含量高,是玫瑰花中的主要成分。黃酮化合物是一種存在于自然界的、具有2-苯基色酮結(jié)構(gòu)的化合物。它在植物結(jié)果、抗菌和疾病預(yù)防中起重要作用。黃酮化合物主要通過三種方式實(shí)現(xiàn)抗癌防癌作用:①抗自由基作用直接抑制癌細(xì)胞的生長;②生物類黃酮是自由基猝滅劑和抗氧化劑,可有效預(yù)防脂質(zhì)過氧化引起的細(xì)胞損傷,起到抗癌防癌作用;③許多生物類黃酮具有抑制腫瘤細(xì)胞糖酵解,生長,線粒體琥珀酸氧化酶活性和磷脂酰肌醇激酶(卵巢癌細(xì)胞活性)的功能,從而起到抗癌和防癌作用??芍?,黃酮化合物在玫瑰花抗氧化中起到了不可或缺的作用。隨著對玫瑰花的開發(fā)和研究,國內(nèi)和國際市場上對玫瑰花以及它的制品需求越來越大,對玫瑰花的研究和開發(fā)早已成為熱點(diǎn)的課題。因此,本實(shí)驗(yàn)主要研究提取玫瑰花中黃酮化合物的最佳提取工藝條件。
1 實(shí)驗(yàn)材料與方法
1.1 實(shí)驗(yàn)的材料和試劑與儀器
玫瑰花茶:福瑞佳超市(沈陽);蘆丁對照品;市售無水乙醇;甲醇溶液;丙酮溶液;亞硝酸鈉溶液;硝酸鋁溶液;氫氧化鈉(索來寶有限公司)。高速萬能粉碎機(jī):天津市泰斯特儀器有限公司;分析天平:上海天平儀器精密儀器廠;KQ5200DB型數(shù)控超聲波清洗器:昆山市超聲儀器有限公司;紫外可見分光光度計(jì):尤尼科(上海)儀器有限公司;Avanti高效離心機(jī):貝克曼庫爾特商貿(mào)(中國)有限公司。
1.2 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。稱取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品10.0 mg,溶解于60%乙醇,定容至100 ml,得到蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為O.lmg/ml。量取O、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0和7.Oml蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液,置于多個(gè)容量瓶中。取5%的NaN02溶液0.3ml加入其中,搖勻后靜置6min;再加入0.3ml 10%的AI(N03)3溶液,搖勻后靜置6min;再加入4%的NaOH溶液4ml,用濃度為60%的乙醇定容到lOml,搖勻放置12min以后,在波長為5lOnm處測量吸光度值。以蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo)(X,mg/ml),以吸光度值為縱坐標(biāo)(Y),繪制蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線。得到線性回歸方程:Y=4.8087X+0.0198( R2=0.9916)。結(jié)果見圖1.
1.2.2提取劑的選擇。將玫瑰花茶放入高速萬能粉碎機(jī)中粉碎,分別稱取0.5 9粉末,置于4個(gè)燒杯中,依次加入甲醇,丙酮,乙醇和沸水25ml,超聲波45℃下提取45min后,在3000r/min下離心lOmin。取2 ml上層溶液,加入0.3ml的5%0NaN02溶液,搖勻后靜置6min;再加入0.3ml 10%的AI(N03)3溶液,搖勻后靜置6min;再把40-/0的NaOH溶液4ml加入其中,最后用60%乙醇定容到10ml,搖勻后放置12min,在波長為5lOnm處測吸光度A,由結(jié)果可知,乙醇作為提取劑時(shí),黃酮化合物的含量最多,提取率達(dá)到最高。
1.2.3黃酮化合物含量的測定。稱取玫瑰花粉末0.5g,置于250ml燒杯中,加入4% - 80%乙醇10-30ml置于超聲波清洗器中,25 - 65℃下超聲波提取20 - 60min(超聲功率為600w).在3000r/min下離心lOmin。準(zhǔn)確吸取2ml上清液,加入0.3 ml的5%的NaN02溶液,搖勻后靜置6min;加入0.3ml的10%的AI(N03)3溶液,搖勻后靜置6min;再加入4ml的4%的NaOH溶液,用乙醇(濃度同上)定容至10ml,搖勻,放置12min后測其吸光度值A(chǔ)。
按照下列式子計(jì)算玫瑰花中黃酮化合物的提取率W( %)
W=C×V×N/ M×100%
W:黃酮化合物提取率,%;C:玫瑰花中黃酮化合物質(zhì)量濃度,mg/ml;V:提取劑體積,ml;N:稀釋倍數(shù);M:玫瑰花粉質(zhì)量,g。
1.2.4乙醇濃度的選定。精確稱取0.5g玫瑰花粉,料液比l:30,在35℃下分別加入40%、50%、60%、70%和80%乙醇,在超聲波( 600W)下提取20min,離心后添加顯色劑在紫外分光光度計(jì)中測定其黃酮化合物的提取率。
1.2.5提取時(shí)間的選定。精確稱取0.5g玫瑰花粉,料液比1:30,超聲功率600 W,在35℃下加入60%乙醇,分別提取20、30、40、50和60min,離心后添加顯色劑在紫外分光光度計(jì)中測定其黃酮化合物的提取率。
1.2.6料液比的選定。精確稱取0.5 g玫瑰花粉,在35℃條件下加入60%乙醇,在料液比分別為1:20、1:30、1:40、1:50、1:60下提取50min,離心后添加顯色劑在紫外分光光度計(jì)中測定其黃酮化合物的提取率。
1.2.7提取溫度的選定。精確稱取0.5g玫瑰花粉,料液比1:40,在溫度分別為25℃、35℃、45℃、55℃、65。C下加入60%乙醇,在超聲波下提取50min,離心后添加顯色劑在紫外分光光度計(jì)中測定其黃酮化合物的提取率。
1.2.8正交實(shí)驗(yàn)。通過單因素試驗(yàn)所得出的結(jié)果,選擇乙醇濃度、提取時(shí)間、料液比和提取溫度為四個(gè)實(shí)驗(yàn)因素,設(shè)計(jì)四因素三水平的正交實(shí)驗(yàn),以黃酮化合物的提取率為實(shí)驗(yàn)指標(biāo),進(jìn)行正交組合實(shí)驗(yàn)。
2 結(jié)果與分析
2.1 提取劑的確定結(jié)果
由上圖可知,在所選擇的甲醇、乙醇、丙酮、沸水這四種提取劑中乙醇提取的黃酮化合物提取率最高,其次是甲醇,然后是丙酮,最后是沸水。所以選擇乙醇作為提取劑,進(jìn)行接下來的確定提取最佳工藝的實(shí)驗(yàn)。
2.2 提取工藝的結(jié)果與分析
由圖3可知,當(dāng)60%的乙醇作為提取劑時(shí)黃酮化合物的提取率最高,所以選取60%的乙醇濃度為最佳提取濃度,選擇55%、60%、65%的乙醇濃度作為正交實(shí)驗(yàn)中乙醇濃度的三個(gè)水平。由圖4可知,在20 - 50min提取時(shí)間內(nèi),黃酮化合物的提取率逐漸上升,在50min時(shí)達(dá)到最高,提取率也最高,在50 - 60min時(shí),提取率下降,所以50min為最佳提取時(shí)間,因此選擇45、50、55min為正交實(shí)驗(yàn)中提取時(shí)間的三個(gè)水平。由圖5可知,在料液比(g:ml)為1:20 -1:60之間,從1:20 -1:40下黃酮化合物的提取率逐漸上升,之后逐漸下降,在1:40時(shí)達(dá)到最高,所以選擇l:40為最佳提取料液比。選擇1;35、1:40、1:45為正交實(shí)驗(yàn)中料液比的三個(gè)水平。由圖6可知,提取溫度為25℃- 55℃時(shí),黃酮化合物的提取率逐漸上升,在55℃時(shí)達(dá)到最高,之后逐漸下降,因此55℃被視為最佳提取溫度。正交實(shí)驗(yàn)中提取溫度的三個(gè)水平選擇45℃、55℃、65℃。
2.3 正交實(shí)驗(yàn)
以單因素試驗(yàn)為基礎(chǔ),正交實(shí)驗(yàn)因素選取乙醇濃度、提取溫度、料液比和提取時(shí)間。采用L9( 34)正交因子水平表,設(shè)計(jì)四因素三水平的正交實(shí)驗(yàn)。
根據(jù)極差分析結(jié)果,影響玫瑰花中黃酮化合物的提取率的因素順序是:C>B>A>D,即料液比>提取溫度>乙醇濃度>提取時(shí)間,最佳提取條件為A382CID3,即乙醇濃度65%,溫度55℃,料液比1:35,時(shí)間55 min時(shí)的提取率最高。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
影響玫瑰花中黃酮化合物提取率大小的提取劑的順序?yàn)椋阂掖?甲醇>丙酮>沸水,所以選擇乙醇作為提取劑進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。影響玫瑰花中黃酮化合物提取率大小的因素順序是:料液比>提取溫度>乙醇濃度>提取時(shí)間,最佳提取條件為A382CID3,即乙醇濃度65%,溫度55℃,料液比1:35,時(shí)間55 min時(shí)玫瑰花中黃酮化合物的提取率最高。
[參考文獻(xiàn)]
[1]謝瓊,張益娜,李敏,等.紫外分光光度法測定玫瑰花和玫瑰花渣中的總黃酮含量[J]農(nóng)產(chǎn)品加工(學(xué)刊),2007( 04):19-20+23.
[2]謝瓊.玫瑰花中黃酮類成分的提取及抗氧化性能研究[D].烏魯木齊新疆農(nóng)業(yè)大學(xué),2007.
[3]周達(dá).玫瑰花黃酮化合物的提取、分離及生物活性研究[D].天津:天津商業(yè)大學(xué),2010.
[4]周達(dá),羅成,魯曉翔.玫瑰花總黃酮微波輔助提取及其抗氧化研究[J].食品工業(yè)科技,2010( 04):269-272+276.
[5]丁鳳偉,劉紅燕,李洪芹,等.正交試驗(yàn)法優(yōu)化玫瑰花總黃酮的提取工藝[J].山東中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2011( 03):255-257.
[作者簡介]齊宇(1995-),女,遼寧阜新人,在讀碩士研究生。