金花葵花中总黄酮的超声波提取工艺
2016-04-17宋琳琳黄蓓蓓张朝晖
宋琳琳,黄蓓蓓,张朝晖
(1.河南科技学院生命科技学院,河南新乡453003;2.三门峡职业技术学院食品园林学院,河南三门峡472000)
金花葵花中总黄酮的超声波提取工艺
宋琳琳1,黄蓓蓓2,张朝晖1
(1.河南科技学院生命科技学院,河南新乡453003;2.三门峡职业技术学院食品园林学院,河南三门峡472000)
为有效开发金花葵,利用比色法测定金花葵花中总黄酮含量,以总黄酮得率为指标,利用单因素和正交试验设计考察乙醇浓度、料液比和超声时间对金花葵花中总黄酮超声波法提取工艺的影响。结果表明:超声提取金花葵花中总黄酮超声波法最佳提取工艺为乙醇浓度80%,料液比1∶25,超声时间35min,该提取条件下的黄酮提取率为8.47%。
金花葵;总黄酮;超声波法
金花葵又名菜芙蓉(Hibiscus manihot),为1年生草本锦葵科(Malvaceae)秋葵属植物,富含黄酮类物质,具有降血糖、降血脂、抗凝血、抗肿瘤、防治骨质疏松、抗氧化、延缓衰老等作用,市场开发潜力很大[1]。黄酮类化合物分布广泛,种类繁多,具有多种生物活性,是大多数氧自由基的清除剂;可保护脂质免遭病理性的过氧化损伤,保护和稳定体内的维生素C;促进细胞内外钙的稳定[2-7]。植物类黄酮这种取之于自然、有很好的生物活性的物质在预防和治疗疾病,尤其是在循环系统疾病中,将发挥出越来越大的作用。河南新乡地区近年来种植金花葵较多,关于金花葵花中总黄酮提取条件摸索的报道较少,且应用超声波辅助提取方法还未见报道。试验利用超声波提取法对新乡地区金花葵总黄酮进行提取研究,分别从单因素和正交试验,对影响总黄酮提取率的乙醇浓度、料液比和提取时间进行比较研究,寻找金花葵花中总黄酮的较佳提取工艺参数,旨在为金花葵花总黄酮的提取提供理论依据。
1材料与方法
1.1试验材料
金花葵花,采自新乡金花葵种植区。
试剂:100%乙醇(天津市德恩化学试剂有限公司),芦丁标准品(中国药品生物制品检定所),亚硝酸钠(焦作鑫安科技股份有限公司试剂厂),硝酸铝(天津市科密欧化学试剂开发中心),氢氧化钠(洛阳市化学试剂厂)。
仪器:HL-1000A型多功能粉碎机(上海塞耐机械有限公司制造),FA1204B型电子天平(上海佑科仪器仪表有限公司),KQ-100B型超声波清洗器(昆山市超声波仪器有限公司),TGL-16G型离心机(上海安亭科学仪器厂),722G型可见光分光光度计(上海仪电分析仪器有限公司)。
1.2芦丁标准曲线的绘制
精密称取芦丁10.00mg置于100mL容量瓶中,加60%乙醇定容至刻度,摇匀,即得0.1mg/mL芦丁对照品溶液。精密量取2.5mL、5.0mL、7.5mL、10.0mL和12.5mL芦丁标准溶液至25mL容量瓶中,各加水至12.5mL,以清水为对照;加5% NaNO2试液0.75mL,摇匀,放置6min;加10% Al(NO3)3试液0.75mL,摇匀,放置6min;加4% NaOH试液5.0mL,再加水至刻度,摇匀,放置15min。在510nm波长下测定吸光值。用可见分光光度计进行全波长扫描,最大吸收波长为510nm。以芦丁对照品的质量浓度(c)为横坐标,吸光度(A)为纵坐标作图得一直线,拟合得出线性回归方程:y=9.865 7x-0.004 1,R2=0.999 8。
1.3金花葵花样品的制备
将干燥的金花葵花放入多功能粉碎机中,粉碎5min,待机器停止30min后,将盖子打开收集样品,密封备用。
准确称取1.00g金花葵花粉末于100mL三角烧瓶中,加入一定量一定浓度的乙醇,在80℃超声提取一定时间,趁热离心,加30%乙醇定容于100mL容量瓶中,作为待测液。
1.4金花葵花总黄酮提取的单因素考察
1.4.1乙醇浓度 准确称取1.00g金花葵花粉末置于干燥的三角烧瓶中,在料液比1∶40的情况下,分别用50%、60%、70%、80%、90%的乙醇浸泡12h,并进行超声提取30min,趁热离心分离,加30%乙醇定容于100mL容量瓶中,测定其黄酮含量,并计算提取率(下同)。
1.4.2料液比 准确称取1.00g金花葵花粉末置于干燥的三角烧瓶中,在料液比分别为1∶20、1∶25、1∶30、1∶35、1∶40的情况下,用浓度80%的乙醇浸泡12h,并进行超声提取30min,趁热离心分离,加30%乙醇定容于100mL容量瓶中。
1.4.3超声提取时间 准确称取1.00g金花葵花粉末置于干燥的三角烧瓶中,在料液比1∶40的情况下,用浓度80%乙醇浸泡12h,并分别进行超声提取20min、25min、30min、35min、40min,趁热离心分离,加30%乙醇定容于100mL容量瓶中。
1.5超声波法提取金花葵花总黄酮的正交试验设计
在单因素试验的基础上,以乙醇浓度、料液比和超声提取时间为主要因素,每个因素各取3个水平,采用L9(34)正交试验表进行试验。其因素水平见表1。
表1 超声提取金花葵花总黄酮的正交试验因素及水平Table 1 Factors and levels of orthogonal test for extractiontechnology of flavonoids from flower of H.manihot
1.6金花葵花中黄酮类物质含量的测定
吸取1mL待测液于25mL容量瓶中,各加水至12.5mL;加5%NaNO2试液0.75mL,摇匀,放置6min;加10%Al(NO3)3试液0.75mL,摇匀,放置6min;加4%NaOH试液5.0mL,再加水至刻度,摇匀,放置15min。在510nm波长下测定吸光值。在可见分光光度计上进行全波长扫描,最大吸收波长为510nm。以芦丁为对照品,按下式公式计算:
提取率=[(总黄酮质量浓度×定容体积)/样品质量]×100%
2结果与分析
2.1不同因素对金花葵花总黄酮提取率的影响
由图示可知不同乙醇浓度、料液比和超声时间的金花葵总黄酮的提取率。
1)乙醇浓度。当乙醇浓度为80%时,金花葵黄酮的提取率最高,为7.55%,故乙醇浓度宜为80%左右。
图示 不同乙醇浓度、料液比和超声时间的金花葵花总黄酮的提取率Fig. Extraction rate of total flavonoids from flower of H.manihot under different ethanol concentration,solid-liquid ratio and ultrasonic time
2)料液比。当料液比为1∶25时,金花葵黄酮的提取率最高,为8.39%,故料液比宜在1∶25左右。
3)超声提取时间。随着时间的延长,总黄酮提取率逐渐增高,当提取时间为30min时,金花葵黄酮的提取率最高,为8.15%,但超过30min后,提取率又逐渐下降,故超声提取时间宜在30min左右。
2.2超声提取金花葵花总黄酮各处理的提取率
由表2可知超声提取金花葵花总黄酮正交试验各处理的提取率,对其进行极差分析(表3)表明,乙醇浓度对金花葵花黄酮提取率的影响最大,其次是采用超声波辅助提取,方法比传统的方法简单可行,省时省力,且提取效率略高于同类文章报道。通过试验,超声提取金花葵花中总黄酮的最佳工艺为乙醇浓度80%,料液比1∶25,超声时间35min。在该超声波法提取总黄酮的最佳工艺条件下进行验证试验,金花葵花中总黄酮的得率达到了8.47%。此研究为新乡地区金花葵的推广和进一步应用奠定了理论基础。料液比。根据因素的主次顺序,对因素选出最佳水平。按各因素的最好水平选取为A2B2C3,即乙醇浓度80%,料液比1∶25,超声时间35min。对表2中的结果进行方差分析可知,乙醇浓度的F值为4.48,为显著因素,而料液比和超声时间没有显著性差异,各因素对试验结果的影响程度为乙醇浓度>料液比>超声时间,与极差分析结果相吻合。
表2 超声提取金花葵花总黄酮正交试验各处理的提取率Table 2 Ultrasonic extraction rate of total flavonoids from flowe of H.manihot by orthogonal test
表3 超声提取金花葵花总黄酮正交试验各因素水平的均值与极差Table 3 Mean value and range of various factor levels in orthogonal test for ultrasonic extraction of total flavonoids from flower of H.manihot
通过正交试验选出了金花葵花中超声波法提取总黄酮的最佳工艺,在该工艺条件下进行验证试验,重复3次,金花葵花中总黄酮的得率可达8.47%,验证了试验结果与正交试验结果一致。
3结论与讨论
目前提取黄酮的方法主要有索氏提取法,水提法,乙醇浸提法等,和同类文献相比[6-8],通过超声波或者微波加热等辅助提取可以减少用时,增加提取效率。金花葵作为一种食药用植物,无论是花、果实、叶等都有很好的保健效果。大多数文献着重于报道其果实中黄酮的提取,而本试验则以花为材料,
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(责任编辑:孙小岚)
更正
由于排版重复,2016年第1期第88页“夹竹桃内生真菌J14次生代谢产物的分离和抑菌活性”一文1.4中“该序列与链格孢霉…鉴定为链格孢霉”应删除。
特此更正
《贵州农业科学》编辑部
植物保护·土壤肥料·微生物
Plant Protection·Soil and Fertilizer·Microorganism
Ultrasonic Extraction Technology of Total Flavone from Flower of Hibiscus manihot
SONG Linlin1,HUANG Beibei2,ZHANG Chaohui1
(1.School of Life Sciences,Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang,Henan453003;2.School of Food and Landscape Architecture Faculty,Sanmenxia Polytechnic,Sanmenxia,Henan472000,China)
In order to fully develop H.manihot,colorimetric method was employed to measure total flacon content in H.manihot.Taking the total flacon yield as an index,the effects of ethanol concentration,solid-liquid ratio and ultrasonic time on extracting total favon from H.manihot were studied by ultrasonic method through a single-factor experiment and an orthogonal test.Results:The best parameters were as follows:ethanol concentration 80%,solid-liquid ratio 1∶25,ultrasonic time 35min.Under these conditions,the flavone extraction rate reached 8.47%.
Hibiscus manihot;total flavone;ultrasonic method
Q946-33
A
1001-3601(2016)02-0067-0070-03
2015-08-20;2016-02-02修回
河南省教育厅重点项目“新乡红花芽菜生产技术研究”[13A180309]
宋琳琳(1981-),女,讲师,从事植物有效成分的提取研究。E-mail:cnusll@126.com