不同种植物叶中黄酮的提取及比较
2015-10-31陈生锟杨玉琼韩佳华王佰富吴琴
陈生锟 杨玉琼 韩佳华 王佰富 吴琴
(贵州工程应用技术学院化学工程学院,贵州毕节 551700)
不同种植物叶中黄酮的提取及比较
陈生锟杨玉琼韩佳华王佰富吴琴
(贵州工程应用技术学院化学工程学院,贵州毕节551700)
用超声波提取法对三种植物叶进行单因素提取实验,并用索氏提取法和微波提取法作了对比试验,然后对超声波提取法进行了正交试验并确定了最优提取条件。得出不同植物叶中黄酮提取率最高的方法为超声提取法,其最佳提取工艺分别为银杏:70%乙醇,时间50 min,料液比1:20,温度70 ℃。竹叶:70%乙醇,时间40 min,料液比1:22,温度60 ℃。杜仲:50 %乙醇,时间40 min,料液比1:22,温度60 ℃。通过该实验对比得出不同植物中提取黄酮含量最高的方法为超声波提取法,确定了不同植物中黄酮提取含量的最高的植物为竹叶。
黄酮微波法超声提取波正交试验
1 材料与方法
(1)材料与仪器。样品:银杏叶、竹叶采自毕节,杜仲采自织金,均为2013年10月份采摘,洗净,烘干,粉碎,备用。
试剂:芦丁标准品、乙醇(无水乙醇)、氢氧化钠(分析纯)、硝酸铝(分析纯)、亚硝酸钠(分析纯)。
(2)标准曲线的绘制。取100度下干燥之恒重的芦丁15.26mg,用50%乙醇配制浓度0.50 mg/mL的芦丁标准品,取上述芦丁标准溶液0mL、lmL、2mL、3mL、4mL、5mL、6mL,分别转入25mL容量瓶中,加 mL5%的NaNO2,6min后加入10%1mLAI(NO3)3,6min后加入10mL4%NaOH充分振荡摇匀,用蒸馏水定容至刻度,静置30min后,以芦丁含量为0.000mg/mL的标准溶液为参比,于500nm处测定吸光度(Abs),得回归方程:Y=9.3036X+0.0077,相关系数R2=0.9992。
(3)样品黄酮含量的计算。吸取5ml的提取样品至于25ml容量瓶中,按上述绘制芦丁标准曲线的步骤配制提取溶液,测量提取液的吸光度A,按下面的公式计算出植物叶黄酮的含量:
式中C一由测得的吸光值代入回归方程计算得到的黄酮浓度,mg/mL。
图1 乙醇浓度对黄酮含量的影响
图2 提取时间对黄酮含量的影响
图3 不同料液比对黄酮含量的影响
图4 不同温度比对黄酮含量的影响
V一溶液的体积,mL;ω为黄酮的百分含量;m为称取样品的质量,g。
(4)索氏提取法提取不同种植物叶中黄酮类化合物。准确称取竹叶、银杏叶、杜仲叶粉末各5.000 g于索氏提取仪中,在70%乙醇,时间2 h,料液比1:20的条件下,用100 mL乙醇进行索氏提取之无色,趁热旋蒸浓缩,后冷冻12 h,过柱(活性炭和氧化铝)除去叶绿素,置于50 mL容量瓶用50%乙醇定容[3]。按“1.2”方法测定吸光度,并根据标准方程和黄酮含量的计算公式求出不同植物中黄酮化合物的含量分别为:竹叶0.497%、银杏0.746%、杜仲0.629%。(对比试验)
(5)微波提取法提提取不同种植物叶中黄酮类化合物。准确准确称取竹叶、银杏叶、杜仲叶粉末各5.000 g,加入到圆底烧瓶中,在70%乙醇,时间50min,功率400W,温度70℃的条件下,用100mL乙醇进行微波提取,趁热旋蒸浓缩,后冷冻12h,过柱(活性炭和氧化铝)除去叶绿素,置于100mL容量瓶用50%乙醇定容[4]。按“1.2”方法测定吸光度,并根据标准方程和黄酮含量的计算公式求出不同植物叶中黄化合物的含量分别为:竹叶0.660%银杏0.866%杜仲1.165%。(对比试验)
(6)超声波提取法提取不同种植物叶中黄酮类化合物。准确称取竹叶、银杏叶、杜仲叶粉末各5.000g,加入到圆底烧瓶中,用不同的乙醇浓度、超声时间、料液比、超声温度分别进行单因素影响实验。为全面考察超声波取法提取不同种植物叶中黄酮类化合物的影响因素[5],在单因素实验的基础上,选取各单因素的最优条件,设计正交实验L9(34),确定植物叶黄酮的最佳提取条件。
表1 银杏正交实验设计L9(34)及结果
表2 竹叶正交实验设计L9(34)及结果
2 结果与分析
2.1超声波提取单因素实验
(1)乙醇浓度对黄酮提取的影响 称取竹叶、银杏叶、杜仲叶粉末各5.000g,分别用浓度为30%、50%、70%、95%的乙醇溶液在50℃,料液比(g:mL)1:20,超声波功率50Hz提取30min,趁热旋蒸浓缩,加石油醚萃取叶绿素,后用50%乙醇稀释定容至50mL,测定其吸光值,得黄酮含量与乙醇浓度之间的关系,实验结果见图1。
由图1可知,银杏叶在乙醇浓度为70%时,总黄酮的含量最高,之后趋于平缓,因此乙醇浓度为70%为最佳。竹叶在70%时,总黄酮含量最高,之后下降,所以70%为竹叶最佳的乙醇提取浓度。杜仲叶在30%~50%时黄酮含量呈上升趋势,50%~95%趋于下降,所以50%为最佳提取浓度。
(2)提取时间对黄酮提取的影响 称取竹叶、银杏叶、杜仲叶粉末各5.000g,分别以30min、40min、50min、60min的不同提取时间在50℃,料液比(g:mL)1:20,50Hz超声波提取。趁热旋蒸浓缩,加石油醚萃取叶绿素,后用50%乙醇稀释定容至50mL,测定其吸光值,得黄酮含量与提取时间之间的关系,实验结果见图2。
由图2可以看出,银杏叶在40min时黄酮提取含量值较高,故最佳提取时间为40min为宜。竹叶在40min黄酮提取含量值达到最高,往后趋于下降,所以最佳提取时间为40min最佳。杜仲叶在30min~50min黄酮提取含量值上升明显,60min明显下降,故50min为最佳。
(3)不同料液比对黄酮提取的影响称取竹叶、银杏、杜仲叶粉末各5.000g,分别以1:16、1:18、1:20、1:22的不同料液比(g:mL)在50℃,50Hz超声波提取30min。趁热旋蒸浓缩,加石油醚萃取叶绿素,后用50%乙醇稀释定容至50mL,测定其吸光值,得黄酮含量与料液比之间的关系,实验结果见图3。
由图3可以看出银杏、竹叶、杜仲在1:18处黄酮含量值达到最大,往后或趋于平衡或下降,即在1:18为最佳提取料液比。
表3 杜仲正交实验设计L9(34)及结果
表4 不同提取方法对不同植物提取效果比较
(4)不同温度比对黄酮提取的影响称取竹叶、银杏、杜仲粉末各5.000g,分别在40℃、50℃、60 ℃、70℃下,以料液比为1:20(g:mL),50 Hz超声波超声提取30min。趁热旋蒸浓缩,加石油醚萃取叶绿素,后用50%乙醇稀释定容至50mL,测定其吸光值,得黄酮含量与温度之间的关系,实验结果见图4。
由图4可以看出,银杏叶提取黄酮含量的值随着温度升高而增大,到60℃后趋于平缓,故60℃为最佳提取温度。竹叶在50℃黄酮提取含量最高,往后随温度升高而下降,所以50℃为银杏最佳提取温度。杜仲黄酮提取含量随温度升高而增大,在60℃后增大不明显,杜仲的最佳提取温度为60℃~70℃。
2.2正交试验设计
从极差分析结果可以得到,影响银杏叶黄酮提取含量的主次因素为:乙醇浓度>温度>超声时间料液比最佳提取工艺为A2B3C2D3,即70%乙醇,时间50min,料液比1:20,温度70℃。
从极差分析结果可以得到,影响竹叶黄酮提取含量的主次因素为:乙醇浓度>温度>超声时间>料液比,最佳提取工艺为A2B2C3D3,即70%乙醇,时间40min,料液比1:22,温度60℃。
从极差分析结果可以得到,影响杜仲叶黄酮提取含量的主次因素为:乙醇浓度>温度>超声时间>料液比,最佳提取工艺为A2B1C3D2,即50%乙醇,时间40min,料液比1:22,温度60℃。
2.3重复性实验为了验证优化提取条件的可靠性,对银杏叶、竹叶、杜仲叶分别选其上述最优工艺下重复提取3次,其总黄酮的平均提取含量(%)分别为1.532、1.847、1.462,与前面的微波提取法、索氏提取法比较,优于两者的提取效果。
2.4提取方法比较
按照研究后的超声优化提取工艺与传统的索氏提取法跟新型的微波提取方法作比较,结果见下表4。
由表可以看出,按照该研究的优化工艺进行提取较传统的提取方法提取黄酮的含量高,不同植物用不同方法所提取的黄酮含量不同,而不同方法的不同条件对黄酮提取也有很大影响。此外,新型的提取方法比传统的提取方法还具有简便、省时、产率高等优点。
3 结语
通过对三种植物叶黄酮提取方法的研究,超声波提取法与索氏提取法和微波提取方法相对比,得出三中植物叶中提取黄酮含量最高的方法为超声波提取法,其最佳提取工艺分别为,银杏:70%乙醇,时间50min,料液比1:20,温度70℃。竹叶:70%乙醇,时间40 min,料液比1:22,温度60℃。杜仲:50%乙醇,时间40min,料液比1:22,温度60℃。确定了不同植物中黄酮提取含量的最高的植物为竹叶。
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