包東東
自然界中多數(shù)植物都可合成黃酮類化合物,黃酮類化合物多與糖結(jié)合為黃酮苷,少部分為游離態(tài)。黃酮類化合物具有抗菌、抗病毒、抗炎、抗過(guò)敏及調(diào)節(jié)血脂血糖等諸多藥理作用,同時(shí)它還是1種天然抗氧化劑,可清除人體氧自由基,起到抗衰老與增加機(jī)體免疫力的作用。具有廣泛開(kāi)發(fā)前景的天然藥物[1]。新疆紅棗資源豐富,除干制外, 還可有蜜棗、酒棗、棗泥、棗脯、棗汁、棗酒等深加工產(chǎn)品。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,紅棗富含黃酮類化合物,故以當(dāng)?shù)匾恍╇y以加工的裂棗、劣棗為原料提取黃酮類物質(zhì),可使資源得以充分利用,拓寬當(dāng)?shù)丶t棗銷路,利于新疆經(jīng)濟(jì)加快發(fā)展。筆者采用超聲波輔助提取法,通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定提高紅棗中黃酮類化合物最佳提取工藝,以期為從天然植物材料中提取黃酮類化合物提供參考?,F(xiàn)報(bào)道如下。
1.1 試劑與儀器 選用阿克蘇紅棗作為提取原料。實(shí)驗(yàn)試劑包括鹽酸、氫氧化鈉、氫氧化鈣、乙醇、亞硝酸鈉、10%硝酸鋁10%、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液等。儀器選用T6型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì);KQ-3200DB 型超聲波儀(150W);BL2200H型電子天平。
1.2 樣品制備 紅棗洗凈,切碎,于75℃下烘干24h,粉碎機(jī)粉碎后過(guò)60目篩備用。
1.3 方法
使用蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液繪制黃銅標(biāo)準(zhǔn)曲線[2],采用超聲波輔助提取法提取原料中黃酮類化合物,通過(guò)超聲功率、溫度、時(shí)間與液料比4個(gè)單因素實(shí)驗(yàn)確定最佳提取工藝。
1.3.1 溫度的選擇:準(zhǔn)確稱取樣品6份各2.00g,以60%乙醇溶液20ml為溶劑,設(shè)定提取溫度依次為30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃,超聲功率60%,提取30min,取上清液1ml以硝酸鋁比色法測(cè)定,以確定黃酮類化合物提取最佳溫度。
1.3.2 時(shí)間的選擇:準(zhǔn)確稱取樣品6份各2.00g,以60%乙醇溶液20ml為溶劑,溫度50℃,超聲功率60%,提取時(shí)間依次為10、20、30、40、50與60min,取上清液1ml以硝酸鋁比色法測(cè)定,以確定黃酮類化合物提取最佳時(shí)間。
1.3.3 液料比的選擇:準(zhǔn)確稱取樣品6份各2.00g,分別以60%乙醇溶液8、12、16、20、24、28及32ml為溶劑,溫度50℃,超聲功率60%,取上清液1ml以硝酸鋁比色法測(cè)定,以確定黃酮類化合物提取最佳液料比。
1.3.4 超聲功率的選擇 準(zhǔn)確稱取樣品6份各2.00g,以60%乙醇溶液20ml為溶劑,溫度50℃,超聲功率分別為40%、50%、60%、70%、80%及90%,提取30min,取上清液1ml以硝酸鋁比色法測(cè)定,以確定黃酮類化合物提取最佳超聲功率。
1.4 數(shù)據(jù)處理 記錄1.3中各單因素實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分別繪制溫度、時(shí)間、液料比及超聲功率與提取量關(guān)系曲線并分析。
2.1 最佳提取溫度 依照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制溫度—提取含量曲線(見(jiàn)圖1),當(dāng)提取溫度<60℃,提取量隨溫度上升而顯著上升,當(dāng)>60℃時(shí)含量上升趨勢(shì)趨緩,故考慮到能耗節(jié)約及黃酮類物質(zhì)在較高溫度下不穩(wěn)定等因素,60℃為確定的最佳提取溫度。
圖1 溫度—提取量曲線
2.2 最佳提取時(shí)間 依照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制時(shí)間—提取量曲線(見(jiàn)圖2),提取時(shí)間為10~20 min內(nèi)提取量上升趨勢(shì)明顯,20~30min內(nèi)提取量趨緩,>30min提取量趨于平穩(wěn),繼續(xù)增加提取時(shí)間對(duì)黃酮提取量影響不大。故確定30min為最佳提取時(shí)間。
圖2 時(shí)間—提取量曲線
2.3 最佳液料比 依照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制液料比—提取量曲線(見(jiàn)圖3),液料比為5~10時(shí)提取量上升趨勢(shì)明顯,>10時(shí)提取量上升趨緩。故考慮節(jié)約成本,確定10為最佳液料比。
圖3 液料比—提取量曲線
2.4 最佳超聲功率 依照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制功率—提取量曲線(見(jiàn)圖4),顯示功率為20%~60%范圍內(nèi)時(shí)提取量上升趨勢(shì)明顯。功率>60%后提取量無(wú)明顯提升。故確定60%為黃酮類化合物提取的最佳超聲功率。
圖4 功率—提取量曲線
溶劑的溶解度對(duì)黃酮類化合物提取有直接的影響。研究顯示,黃酮類化合物在有機(jī)溶劑乙醇中溶解度大,提取率高,故本實(shí)驗(yàn)選用乙醇作為有機(jī)溶劑提取劑[3],采用超聲波輔助提取法進(jìn)行提取。因提取的實(shí)質(zhì)是物質(zhì)從組織內(nèi)部向溶液中轉(zhuǎn)移的過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中,影響提取效率的主要因素包括提取溫度、提取時(shí)間、料液比及微波功率等。需要注意的是,理論上原料顆粒越小,提取時(shí)間應(yīng)越短,但因?yàn)榱6忍?huì)加大分離提純難度,增加運(yùn)行成本,而顆粒太大又不利于植物組織中有效成分的析出,故粉碎粒度須適中。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,超聲波輔助提取法提取紅棗中黃酮類化合物的最佳工藝條件:液料比為10,超聲功率60%,60℃下提取30min,可獲得較高提取效率,值得推廣與應(yīng)用。
[1]劉世軍,唐志書(shū),崔春利,等.大棗化學(xué)成分的研究進(jìn)展[J].云南中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2015,38(3):96-100.
[2]韓志萍.陜北紅棗中總黃酮的提取及含量比較[J].食品科學(xué),2006,27(12):560-562.
[3]張春蘭,張銳利,熊素英,等.超聲波輔助提取紅棗核中總黃酮的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(12):6503-6505.