皂角刺中黄酮提取及其抗氧化性研究

毕业论文（设计）报告题目：皂角刺中黄酮提取及其抗氧化性研究姓 名: 指导老师: 专 业: 应用化工技术班 级: 1001 班黄河水利职业技术学院毕业设计学生毕业设计指导教师意见设计课题：皂角刺中黄酮提取及其抗氧化性研究指导教师意见：是否同意参加答辩：同意（） 不同意（）指导教师签名： 黄河水利职业技术学院毕业设计摘 要本实验运用超声提取法对皂角刺中总黄酮含量进行测定，并对其抗氧化性进行研究。皂角刺中总黄酮提取运用超声提取法在乙醇溶液体积分数 60%、固液比 110 (g/mL)、超声功率 300W、提取温度 40条件下提取 30 min，在此条件下提取率可达 8.80%。研究皂角刺黄酮类化合物清除羟自由基、Fe 3+、DPPH 自由基的作用，其清除效果在一定范围内随着黄酮类化合物质量浓度的增加而增强。运用超声波辅助提取法从皂角刺中提取黄酮类化合物可以加快提取速度，提高提取效率，方法简单，结果准确，重现性好,是提取皂角刺总黄酮的有效途径。关键词：皂角刺；黄酮提取；抗氧化性黄河水利职业技术学院毕业设计目 录1 引言-52 皂角刺概述-62.1 简介-62.2 皂角刺的化学成分-62.3 皂角刺的药理作用-63 黄酮类化合物概述-73.1 黄酮类化合物的应用潜力和在自然界的分布 -73.2 黄酮类化合物的结构及分类-73.3 皂角刺中黄酮类化合物的提取技术研究现状及进展-83.3.1 有机溶剂萃取法-83.3.2 碱性水提法-83.3.3 超声提取法-83.3.4 微波法-83.3.5 超临界萃取法-93.4 黄酮类化合物的测定方法-94 实验部分-104.1 皂角刺中黄酮化合物的提取-104.1.1 材料-104.1.2 样品预处理-104.1.3 黄酮类化合物的提取-104.2 皂角刺中黄酮化合物的测定-114.2.1 实验原理-114.2.2 仪器、试剂及样品-114.2.3 溶液的配制-114.2.4 标准曲线的绘制-124.2.5 皂角刺中黄酮的测定-124.3 皂角刺中黄酮抗氧化性研究-134.3.1 脂质体系中抗氧化能力测定（抑制率）-144.3.2 Fe3+还原能力测定-154.3.3OH 清除能力测定-174.3.4 DPPH清除能力-215 结论- -24致谢- -25参考文献- -26黄河水利职业技术学院毕业设计皂角刺中黄酮提取及其抗氧化性研究1 引言皂角刺（Chinese honeylocust spine） ，又称皂角针，为豆科落叶乔木植物皂荚树的棘刺主 要 生 长 于 路 边 、 沟 旁 、 住 宅 附 近 ， 也 生 于 山 地 林 中 ， 全 国 各地 均 有 分 布 。 皂 角 刺 在 我 国 作 为 一 种 传 统 的 中 药 ， 具有抗菌、抗炎、 免 疫 调节 与 抗 过 敏 、 抗 肿 瘤 、 抗 凝 血 等 作 用 。 皂角刺中含有黄酮、皂荚皂甙、氨基酸、棕榈酸、硬酯酸、油酸、亚甾醇、谷甾醇以及二十九碳烷、酚类等。鉴于黄酮类物质具有抗心脑血管病、抗氧化、抗病毒、抗肿瘤、抗衰老、抗过敏、免疫调节等作用，而且黄酮是一种很强的抗氧化剂，可有效清除体内的氧自由基，这种阻止氧化的能力是维生素 E 的十倍以上，这种抗氧化作用可以阻止细胞的退化、衰老，也可阻止癌症的发生 1。皂角刺黄酮类化合物的研究日益引起了人们的重视。黄酮类化合物常用提取方法为有机溶剂回流提取等，但其存在提取时间长等缺点。而超声辅助提取作为一种优良的提取方法，具有操作简便快捷、提取时间短及提出率高等特点，目前己广泛应用在生物活性物质的提取方面。因此本文主要针对皂角刺中黄酮的提取工艺和其含量测定以及其抗氧化性进行了初步的研究，以期为皂角刺功能性成分的研究开发提供依据。黄河水利职业技术学院毕业设计2 皂角刺概述2.1 简介皂角刺（Chinese honeylocust spine ） ，又称皂角针，为豆科落叶乔木植物皂荚树的棘刺。如下图1图 1 皂角刺2.2 皂角刺的化学成分皂角刺含有黄酮、皂荚皂甙、氨基酸、棕榈酸、硬酯酸、油酸、亚甾醇、谷甾醇以及二十九碳烷、酚类等。酮类化合物主要为黄颜木素(C 15H12O6 ，288.26， Fusfin 即 3，7，3，4 一四羟基黄酮)，非瑟素(C 15H10O6，286.23, Fisetin 即3，7，3，4-四羟基黄酮)，并含有无色花青素等。李万华等采用溶剂萃取、反复柱层析方法分离纯化皂角刺中黄酮类化合物,并通过 NMR、MS 等波谱技术确定其化学结构,最终鉴定出两种黄酮类化合物,其中有一种显示出明显的组织蛋白酶 B抑制活性。皂角刺皂甙主要为皂荚皂甙 BG,正丁醇提取分离皂角刺得到的两个三萜类化合物,结构鉴定为刺囊酸和皂荚皂甙 C。另外,Lim 等在皂角刺抗诱变活性成分筛选试验中,分离出一种三萜系化合物和四种类固醇 2。黄河水利职业技术学院毕业设计2.3 皂角刺的药理作用皂角刺具有抗菌、抗炎 3-8、 免 疫 调 节 与 抗 过 敏 9、 抗 肿 瘤 10-13、 抗 凝血 14等 作 用 ，此外皂 角 刺 可 降 低 血 脂 对 坐 骨 神 经 痛 有 效 ； 还 可 治 疗 各 种 病 因引 起 的 面 部 神 经 麻 痹 15， 皂 角 刺 还 可 治 疗 乳 腺 增 生 17、 异 位 妊 娠 、 输 卵 管阻 塞 不 孕 18。3 黄酮类化合物概述3.1 黄酮类化合物的应用潜力和在自然界的分布黄 酮 类 化 合 物 是 一 类 在 自 然 界 广 泛 分 布 的 多 酚 类 物 质 。 现 已 发 现 数 百 种 不同 类 型 的 黄 酮 类 化 合 物 具 有 广 泛 的 生 物 活 性 和 药 理 活 性 。 大 量 研 究 表 明 ， 黄 酮类 化 合 物 具 有 清 除 自 由 基 、 抗 氧 化 、 抗 突 变 、 抗 肿 瘤 、 抗 菌 、 抗 病 毒 和 调 节 免疫 、 防 治 血 管 硬 化 、 降 血 糖 等 功 能 19。 还 有 许 多 黄 酮 类 化 合 物 被 证 明 有 抗HIV 病 毒 活 性 。 另 外 ， 随 着 食 品 工 业 的 发 展 与 消 费 观 念 的 改 变 ， 天 然 活 性 成 分的 保 健 食 品 成 为 现 代 人 追 逐 的 目 标 ， 其 中 黄 酮 类 化 合 物 以 纯 天 然 、 高 活 性 、 见效 快 、 作 用 广 泛 等 特 点 日 益 受 到 人 们 的 关 注 。黄 酮 类 化 合 物 为 一 类 低 分 子 量 的 广 泛 分 布 于 植 物 界 的 天 然 植 物 成 分 ， 为 植物 多 酚 类 的 代 谢 物 ， 大 多 有 颜 色 。 从 植 物 系 统 学 的 角 度 ， 植 物 体 产 生 黄 酮 的 能力 与 植 物 体 木 质 化 性 质 密 切 相 关 。 因 此 黄 酮 类 化 合 物 主 要 分 布 在 维 管 束 植 物 中 ，而 在 其 它 较 低 等 的 植 物 类 群 中 分 布 较 少 。 含 有 黄 酮 类 化 合 物 的 植 物 很 多 ， 如 银杏 叶 、 茶 叶 、 葛 根 、 大 豆 、 芹 菜 、 黄 瓜 、 小 麦 等 ， 在 这 些 植 物 中 类 化 合 物 的 类型 最 全 ， 结 构 最 复 杂 ， 含 量 也 最 高 20。3.2 黄酮类化合物的结构及分类黄 酮 类 化 合 物 又 名 生 物 类 黄 酮 化 合 物 ， 是 色 原 酮 或 色 原 烷 的 衍 生 物 ， 黄 酮类 化 合 物 是 自 然 界 中 以 C6 -C3 -C6 的 方 式 构 成 的 三 环 天 然 有 机 物 (如 图 2)，其 化 学 结 构 中 C3 部 分 可 以 是 脂 链 ， 或 与 C6 部 分 形 成 六 元 或 五 元 环 ， 黄 酮 类化 合 物 泛 指 这 种 两 个 苯 环 通 过 中 央 三 碳 链 相 互 连 接 而 成 的 一 系 列 化 合 物 21。一 般 黄 酮 类 化 合 物 可 根 据 母 核 基 本 结 构 的 不 同 进 行 分 类 ， 主 要 有 黄 酮 醇 、 黄 酮 、黄河水利职业技术学院毕业设计黄 烷 酮 、 黄 烷 醇 、 花 色 素 、 异 黄 酮 、 二 氢 黄 酮 醇 以 及 查 尔 酮 等 8 类 。 另 外 ，还 有 一 些 其 他 类 型 的 类 黄 酮 ， 如 香 豆 素 等 。 类 黄 酮 可 以 是 配 基 和 糖 苷 型 ， 也 可以 是 甲 脂 衍 生 物 。 黄 酮 醇 以 及 黄 酮 化 合 物 是 最 为 常 见 的 类 黄 酮 ， 而 黄 烷 酮 、 黄烷 醇 类 、 二 氢 黄 酮 以 及 二 氢 查 尔 酮 类 化 合 物 被 认 为 是 一 类 微 量 类 黄 酮 ， 因 为 后者 在 自 然 界 分 布 相 对 有 限 。图 2 黄 酮 类 化 合 物 的 结 构3.3 黄酮类化合物的提取技术研究现状及进展黄 酮 类 化 合 物 分 布 范 围 广 、 种 类 多 ， 近 年 来 利 用 不 同 的 质 料 进 行 提 取 研 究多 有 报 道 。3.3.1 有机溶剂萃取法利 用 黄 酮 类 化 合 物 与 混 入 的 杂 质 极 性 不 同 ， 选 用 不 同 的 溶 剂 萃 取 可 达 到 精制 纯 化 目 的 。 常 用 的 有 机 溶 剂 有 甲 醇 、 乙 醇 、 丙 酮 等 ， 一 般 采 取 乙 醇 为 提 取 溶剂 。 高 金 燕 等 以 西 芹 作 为 测 试 样 品 ， 使 用 无 水 乙 醇 为 提 取 剂 ， 按 西 芹 鲜 重 与 提取 剂 的 比 例 （ w/v） 1 2 ， 在 80 下 回 流 提 取 2 4h， 西 芹 样 品 中 的 黄 酮 物质 被 提 取 的 量 较 多 ， 提 取 效 果 较 好 22。3.3.2 碱性水提法黄 酮 类 成 分 大 多 具 有 酚 羟 基 ， 可 用 碱 性 水 或 碱 性 稀 醇 浸 出 ， 浸 出 液 经 酸 化后 析 出 类 黄 酮 化 合 物 。 张 永 煜 等 根 据 葛 根 黄 酮 结 构 中 酚 羟 基 易 溶 于 碱 水 的 性 质 ，应 用 饱 和 氢 氧 化 钙 水 溶 液 ， 分 别 以 8 倍 量 提 取 1 次 ,6 倍 量 提 取 2 次 23。3.3.3 超声提取法黄河水利职业技术学院毕业设计超 声 提 取 法 是 一 种 较 新 的 方 法 ， 具 有 能 耗 低 、 效 率 高 、 不 破 坏 有 效 成 分 的特 点 。 在 较 低 温 度 下 ， 超 声 可 以 强 化 水 浸 提 效 率 ， 达 到 省 时 、 高 效 、 节 能 的 目的 。 梁 惠 花 等 运 用 超 声 技 术 从 油 菜 蜂 花 粉 中 提 取 黄 酮 类 化 合 物 ， 可 提 高 黄 酮 得率 ， 大 大 缩 短 提 取 时 间 24。3.3.4 微 波 法 此 法 一 般 作 为 前 处 理 ， 具 有 可 降 低 有 机 溶 剂 浓 度 、 缩 短 提 取 时 间 及 提 取 率高 等 特 点 。 李 嵘 等 人 曾 用 微 波 法 提 取 银 杏 叶 中 的 黄 酮 甙 ， 发 现 溶 剂 萃 取 前 对 原料 和 水 的 混 合 液 进 行 短 时 间 微 波 处 理 ， 能 大 大 提 高 黄 酮 提 取 率 和 缩 短 溶 剂 萃 取所 需 的 时 间 25。 3.3.5 超 临 界 萃 取 法 随 着 国 际 上 超 临 界 流 体 提 取 技 术 迅 速 发 展 ， 用 该 技 术 提 取 植 物 中 的 活 性 成分 愈 加 广 泛 。 与 有 机 溶 剂 法 相 比 ， 具 有 提 取 效 率 高 、 无 溶 剂 残 留 、 活 性 成 分 和热 不 稳 定 成 分 不 易 被 分 解 破 坏 等 优 点 26。 陈 从 贵 、 潘 见 、 张 宏 康 等 研 究 探 讨超 临 界 CO2 提 取 分 离 银 杏 叶 药 用 成 分 的 适 用 性 和 可 操 作 性 ， 提 出 溶 剂 浸 提 与超 临 界 流 体 萃 取 相 结 合 的 生 产 工 艺 ， 既 可 降 低 生 产 成 本 ， 又 可 保 证 产 品 质 量27。3.4 黄酮类化合物的测定方法黄酮类化合物的测定方法主要有分光光度法 28-31、高效液相色谱法(HPLC) 32-33、毛细管电泳法 34、超临界流体色谱法 35、薄层扫描法 36、库伦滴定法操作方便、快速 37、络合滴定法等。黄河水利职业技术学院毕业设计4 试验部分4.1皂角刺中黄酮化合物的提取4.1.1材料本实验材料采自河南省信阳市罗山县的皂角刺。4.1.2 样品预处理将采来的新鲜皂角刺洗净、烘干、粉碎后，放到干燥的瓶里保存。4.1.3 黄酮类化合物的提取目前提取黄酮的工艺方法有很多，本实验主要用超声提取法。超声波提取是利用超声波具有的机械效应，空化效应和热效应，通过增大介质分子的运动速度、增大介质的穿透力以提取生物有效成分。准确称取粉碎