江南大学论文槐香米中芸香苷和槲皮素的提取.docVIP

槐花米中芸香苷和槲皮素的提取槐花米中芸香苷和槲皮素的提取The Extracting of Rutin and Quercetin in Sophora japonica 姓名： 实验小组成员： 班级：学号：1指导老师： 实验室编号：实验时间：2015. 6.23-2015.6.26槐花米中芸香苷和槲皮素的提取（江南大学 食品学院，江苏，无锡 214000）摘要：芸香苷槲皮素是一种具有生理活性的黄酮类化合物。槐花米自古用做止血药物，可作为提取芸香苷的原料，而通过对芸香苷的水解和重结晶可以得到槲皮素。本实验通过醇提取法从槐花米中提取芸香苷，收率为3.13 % 。进一步水解芸香苷制得槲皮素，得由槐花米提取槲皮素的收率为0.66%。关键词 ：槐花米；黄酮类化合物；芸香苷； 槲皮素；提取 随着人们生活水平的提高，人们对天然化合物的保健功能与临床治疗功能愈发重视，黄酮类化合物（flavonoids）具有显著的抗氧化性能，可应用于食品、化妆品中，提高人体抗氧化能力；其在临床上是治疗心血管疾病以及预防癌症的良药，具有很大的应用价值。1 芸香苷和槲皮素芸香苷（rutin）又名芦丁，主要存在于槐花米中，含量约为15 %的，是一种具有生理活性的黄酮类化合物，有调节毛细管壁渗透性的作用，临床上用作毛细管止血药，也用作高血压症的辅助治疗药物。 槲皮素（quercetin）是一种以游离态形式存在的黄酮类化合物，可通过对芸香苷进行水解和重结晶得到槲皮素。槲皮素及其衍生物有抗癌作用，对一些致突剂致癌物有拮抗作用。近年来，心脑血管疾病和癌症的发病率逐渐上升1，因此对治疗和预防心脑血管疾病以及癌症的药品与保健品的开发研究就显得尤为重要，使得芸香苷与槲皮素的需求量进一步扩大，因此，对槐花米中芸香苷和槲皮素的提取具有重大意义。2 芸香苷和槲皮素的物理性质及提取原理2.1芸香苷的物理性质及提取原理芸香苷（rutoin），分子式C27 H30 O16，分子量610.51，淡黄色针状结晶，熔点177178。难溶于冷水（18000），略溶于热水（1200）。由槐花中提取芸香苷的方法很多，本实验是根据芸香苷在冷热乙醇中的溶解度差异的特性对芸香苷进行提取和精制。2.2 槲皮素的物理性质及提取原理槲皮素（quercetin），分子式C15 H10 O7，分子量302.23，黄色针状结晶，mp.314（分解）。溶于热乙醇（123），冷乙醇（1300），几乎不溶于水。将实验所得芸香苷精品在稀硫酸中进行水解，并根据槲皮素在冷热乙醇中溶解度的差异进行精制，得到槲皮素精品。3实验试剂及仪器3.1实验试剂槐花米30g，95%乙醇，75%乙醇（由95%乙醇配制而成），50%乙醇（由95%乙醇配制而成），石油醚，丙酮，2%硫酸（由浓硫酸配制），硅油等。3.2实验仪器250mL三口圆底烧瓶,50mL圆底烧瓶，冷凝管，烧杯，电子天平，电热套，烘箱、三角烧瓶，循环水多用真空泵，布氏漏斗，滤纸，提勒管，温度计，酒精灯，石棉网，毛细管等。4实验操作及现象4.1芸香苷的提取（醇提取法）4.1.1芸香苷粗品的提取称取槐花米30g置于250mL 三口烧瓶中，配制120mL 75%乙醇加入其中，加热回流1h。抽滤，将滤渣加100mL 75%乙醇加热回流1h，合并2次滤液，放置过夜，黄褐色溶液中析出大量淡黄色沉淀。将第一天得到的沉淀抽滤，滤饼用石油醚，丙酮，95%乙醇各5mL依次洗涤，得到黄色芸香苷粗品。4.1.2芸香苷精品的提取将所得的芸香苷粗品置于三口烧瓶中加250mL水加热溶解，趁热抽滤，滤液放置1h，抽滤，将所得晶体置于表面皿中放入烘箱干燥，得芸香苷精品。所得产品为黄色粉末，取少量样品进行熔点测定。(由于酒精灯加热热量不足以使产品熔化，温度达到152后仍未熔化而温度无法继续升高，故测定熔点失败，但可由实验现象得出该提取物熔点在152以上)对产品进行称量为0.94g,计算得由槐花米提取芸香苷精品的产率为3.13%。4.2槲皮素的提取4.2.1槲皮素粗品的提取称取芸香苷精品1.00g，研细，投入250mL三口烧瓶中，加入150mL 2 %H2SO4，加热回流1h,稍冷后抽滤，滤饼用30mL水洗涤2次，得槲皮素粗品。4.2.2槲皮素精品的提取在三口烧瓶中逐渐加入50 %乙醇（加入量为加热刚好使槲皮素粗品溶解，略微过量10 %，约50mL），加热至沸腾，冷却过夜，抽滤，烘干，得槲皮素精品。产品上交至指导老师。所得产品为黄色粉末。对产品进行称量，产量为0.21g，计算由芸香苷精品提取槲皮素精品的产率为21 %,由槐花米提取槲皮素精品的产率为0.66%。5 产物红外光谱分析检识5.1对提取芸香苷精品所得产品的红外光谱（图示1-1）进行分析，在波长1645nm-1349nm之间有四个峰，在800nm-680nm之间有吸收峰，符合芳香化合物特征；在3453nm处有尖锐吸收，符合酚类化合物特征；在1645nm有强吸收，说明含有C=O键，1300nm-1000nm 之间有5个吸收峰说明含有5个不同的C-O键。整体分析，符合黄酮类化合物结构特点。5.2对提取槲皮素精品所得产品的红外光谱（图示1-2）进行分析，在波长1624nm-1384nm之间有四个峰，在800nm-680nm之间有吸收峰，符合芳香化合物特征；在3462nm左右有尖锐吸收，符合酚类化合物特征；在1624nm有强吸收，说明含有C=O键。整体分析符合黄酮类化合物特点。5.3芸香苷和槲皮素都是黄酮类的化合物，具有黄酮类化合物的吸收峰。但是两者在化学结构上存在比较大的不同，芸香苷是在槲皮素C3位上的芸香糖和羟基相连所形成的黄酮苷。由于糖基的出现使红外光谱图中形成了特征峰的峰位、 峰形以及不同的强度，由于羟基个数的不同，在红外光谱图中可以看到峰强弱的差异。芸香苷在3453nm处的羟基伸缩振动吸收峰宽比较强，说明了其结构中的羟基数量较多。在 1645nm处芸香苷的振动吸收峰和槲皮素相比向低波数移动了21个单位，槲皮素在1509nm处苯环骨架的振动吸收峰强度比芸香苷分子要大。通过以上差别可以辨别出芸香苷和槲皮素。26 思考与误差分析6.1试比较醇提取法与碱提取法的异同点。分别依据芸香苷的什么性质？相同点：两种方法都进行两次提取确保提取充分。技术路线均是：溶解抽滤再溶解抽滤合并滤液重结晶洗涤干燥不同点：醇提取法使用的是回流装置，而碱提取法使用普通加热方式，该不同是由于芸香苷易溶于热乙醇而不易溶于热水的性质。碱提取法利用芸香苷在酸碱溶液中溶解度差异进行提取，而醇提取法是利用芸香苷在冷热乙醇溶液中溶解度差异进行提取。碱提取法所需的结晶时间较短，但芸香苷的收率和纯度较低。提取原理：醇提取法主要利用了芸香苷易溶于热乙醇，不易溶于冷乙醇，难溶于丙酮石油醚的物理性质；而碱提取法主要利用芸香苷易溶于碱，酸化后析出的性质。6.2本实验制备槲皮素时，用什么方法促使糖苷键断裂，还可用其他什么方法？6.2.1本实验采用稀硫酸水解芸香苷的方法使糖苷键断裂得到槲皮素。由于芸香苷中存在O糖苷键，即水解后可形成酚羟基，因此也可采用碱水解的方法，可以利用氢氧化钠水解芸香苷再还原得到槲皮素。6.2.2查阅文献，还有以下方法提取槲皮素3:乙醇回流的方法提取槲皮素 称取原料10OOg，置人索式提取器中加入70%乙醇200 mL，90水浴，抽提5h，至回流液无色合并提取液，减压浓缩，恒温干燥，得槲皮素粗提物。浸渍提取的野樱桃中的槲皮素 称取原料10OOg，置入250mL烧杯中，加入蒸馏水200mL，50提取4h提取液抽滤，滤液减压浓缩至少量，恒温干燥，得槲皮素粗提物。6.3以芸香苷在槐花米中含量为15 %计，算一算本次实验中产物收率，分析影响收率因素。.实验以30g槐花米为原料提取出0.94 g芸香苷精品，收率为3.13 %，与文献中的15 %相差较大。经分析得误差主要来源于以下几方面：由于加热回流槐香米时加入的75%乙醇量较多，故第二次滤液不能结晶，蒸发掉一部分乙醇后仍不能正常结晶，最后倒掉一杯滤液，因此损失较多的芸香苷。因实验多次进行抽滤，滤纸上的芸香苷不能完全转移而造成损失。提取芸香苷精品时结晶时间不够长，未能完全结晶。.由芸香苷和槲皮素的分子量可知由芸香苷提取槲皮素的收率理论值为49.5 %，而由槐花米提取槲皮素精品的理论产率为7.4%。实验由1.00g芸香苷精品提取出0.21g槲皮素精品，计算由芸香苷精品提取槲皮素精品的收率为21 %，由槐花米提取槲皮素精品的收率为0.658 %，均远低于理论值。分析认为误差主要来源于以下几方面：芸香苷提取过程中大量损失。由于提取的芸香苷不纯引起的误差。水解时加入的50 %乙醇量过多，不易重结晶。实验结论本实验通过醇提取法从槐花米中提取芸香苷精品，产品为黄色粉末，熔点在152 以上，由槐花米提取云香苷收率为3.13 % ；由芸香苷水解提取槲皮素，产品为黄色粉末，由槐花米提取槲皮素收率为0.66 %。 附录参考文献1 孟祥颖，郭良，李玉新，刘大有，高文义. 芦丁的来源、用途及提取纯化方法J.长春中医学院