加拿大一枝黄花总酚超声提取工艺

1、第27卷,第1期2010年1月光谱实验室ChineseJournalofSpectroscopyLaboratoryVol.27,No.1January,2010加拿大一枝黄花总酚超声提取工艺郭婕崔桂友a(周口师范学院生命科学系河南省周口市七一路东段31号466000)a(扬州大学营养系江苏省扬州市225001)摘要利用超声提取的方法,通过单因素和正交实验分析了溶液浓度、超声时间、料液比、提取次数4个主要因素对总酚提取率的影响。确立了加拿大一枝黄花总酚的最佳提取工艺条件为:60%甲醇、超声50min、料液比120、提取3次。在此条件下,总酚的提取率为44.61mg󰃗g。关键词加

2、拿大一枝黄花;总酚;超声提取中图分类号:O652;O657.32文献标识码:A10042(01051(SocanadensisL.)属菊科一枝黄花属,多年生草本植物,原产北美1。于20世纪30年代作为观赏植物引入我国,由于其较强的适应性,对我国的环境和生态多样性产生了一定的影响。在原产地加拿大一枝黄花具有广泛的应用价值,主要作为药用,包含的主要成分有皂苷、挥发油等2。植物酚类是存在于一枝黄花属中一类主要的活性物质3,与该属植物具有抗氧化及抑菌活性作用有关。超声提取法是近年来应用到中草药有效成分提取分离中的一种新技术4。超声提取法具有提取时间短、提取率高、提取成分完全等优点5,并且避免高温对有效

3、成分的影响。本文以总酚的提取率为指标,利用超声提取的方法,通过单因素和正交实验优化加拿大一枝黄花总酚的最佳提取工艺条件,希望本实验为开发利用这种植物资源提供一定的理论依据。2试验部分2.1材料、试剂与仪器2.1.1实验材料加拿大一枝黄花采于扬州森林公园,由扬州大学生物科学与技术学院淮虎银教授鉴定。2.1.2试剂没食子酸,钨酸钠,磷钼酸,无水碳酸钠,浓盐酸,浓磷酸,双氧水,氯仿,乙酸乙酯,乙醇,甲醇均为分析纯。2.1.3仪器KQ22200DA数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);HG10128电热鼓风干燥箱(南京江苏省高校自然科学研究计划项目(No.05KJB150148)资助联系人,电话

4、:(0394)6083953;E2mail:guojie1023作者简介:郭婕(1984),女,河南省周口市人,硕士,助教,从事天然药物化学研究。收稿日期:2009204228;接受日期:2009205222336光谱实验室第27卷盈鑫实验仪器有限公司);R2032R旋转蒸发器(上海申生科技有限公司);755S紫外可见分光光度计(上海棱光技术有限公司);法国Gilson移液器P1000(上海肯强仪器有限公司)。2.2实验方法2.2.1没食子酸校准曲线的制作6本实验以Folin2Ciocalteu法测定总酚含量,此法是目前测定总酚的通用方法,一般用没食子酸作为对照品。准确称取10mg没食子酸标准

5、品,配成0.1mg󰃗0.1、0.2、0.3、0.4、mL的标准液。分别移取0、0.5、0.6、0.7、0.8mL到试管中,各加入6mL蒸馏水,0.5mLFolin2C试剂,0.58min内加入1.5mLNa2CO3溶液,加蒸馏水定容至10mL,混匀。75水浴10min,以空白试剂调零,在760nm波长下测定吸光度,作校准曲线。以吸光值对浓度进行线性回归分析,求得回归方程:y=3.011×10-+0.119x,r2=0.999。2.2.2加拿大一枝黄花总酚的提取2超声浸提:称取2g,减压浓缩,转移到100mL容量瓶中,2.2.3移取1,在760nm波长下测定吸光度。根据

6、回归方C(g󰃗mL),按照以下公式计算总酚提取率(mg󰃗g或%)。-3-4提取率(mg󰃗g)=CVN×10󰃗W或提取率(%)=CVN×10󰃗W式中:C测量液总酚浓度(g󰃗mL);V粗提液体积(mL);N为稀释倍数;W原料干重(g)。2.2.4加拿大一枝黄花的总酚提取工艺单因素实验分别对影响总酚提取率的主要因素提取剂、溶液浓度、料液比、超声时间、提取次数进行单因素实验,计算总酚含量,进行比较,选择较合适的条件。2.2.5正交实验设计根据单因素实验确定的范围,以甲醇浓度、料液比、超声

7、时间、提取次数为因素(表1),选择L9(34)正交表进行四因素三水平实验,得出总酚最佳提取工艺条件。表1正交实验因素水平表水平1因素A甲醇浓度(%)B料液比(gmL)C超声时间(min)D提取次数60701151203050123结果与讨论3.1单因素实验3.1.1提取剂的选择由结果(图1)可以看出,不同溶剂对总酚的提取能力为:甲醇>乙醇>水>乙酸乙酯>氯仿,甲醇2水混合液对总酚的提取率比较高,因此选择甲醇作提取剂。第1期郭婕等:加拿大一枝黄花总酚超声提取工艺337图1不同溶剂对总酚提取率的影响图2甲醇浓度对总酚提取率的影响图3.1.2甲醇浓度对总酚提取率的影响植物酚类

8、物质在细胞水平上的分布不均,可溶性酚类物质主要分布在细胞的液泡中,胞质中不存在;而不溶性酚类多在细胞壁上沉积与蛋白质、多糖以氢键、疏水键相结合,。水-甲醇溶液可以破坏氢键,提高总酚的提取率。的浸出率也较高7;,。实验结果(图2),70%,。浓度为70%时,初步确定甲醇的浓度为70%。3.1.3由结果(图3)可以看出,在110到120之间随着料液比的增加,总酚提取率也逐渐增加,在120提取率达到最高,然后又逐渐降低。可能是酚类物质易于氧化,随着料液比的增加,浸提液也增加,回收时间长,在高温下酚类稳定性下降,使得提取率下降。因此初步选择120的料液比。图3料液比对总酚提取率的影响图4超声时间对提取

9、率的影响3.1.4超声时间对总酚提取率的影响由结果(图4)可以看出,在10min到50min之间随着超声时间的增加,总酚提取率也逐渐增加,但当超声时间超过50min,提取率有减小的趋势。因此初步选择超声时间为50min。3.1.5提取次数对总酚提取率的影响图5提取次数对总酚提取率的影响由结果(图5)看出第1次提取率较高,为21.76mg󰃗g,占据总酚的54.45%;第2次为10.94mg󰃗g,总酚的27.38%;第3次为4.94mg󰃗g,总酚的12.37%;第4次提取率为2.32mg󰃗g,仅为总酚的5.8%。前两次总酚提取率共为8

10、1.83%,第338光谱实验室第27卷3、4次总酚的提取率增加比较缓慢,酚类已基本提取完全,故初步选择提取次数为3次。3.2正交实验由正交实验结果及极差分析的结果(表2)可知,各因素对加拿大一枝黄花总酚提取率均有影响。比较极差R的大小,可得出各因素影响的顺序:A>D>B>C,即甲醇浓度>提取次数>料液比>超声时间,比较K值的大小得出最佳超声提取条件为A1B2C2D3。即甲醇浓度为60%,料液比为120,超声时间50min,超声提取3次,在此条件下总酚提取率最高,提取率为44.61mg󰃗g。表2正交实验结果及极差分析表实验号123456789k

11、1k2k3因素A甲醇浓度(%)B料液比(gmL)C超声时间(min)D提取次数提取率(%)2.3.3.3.2.2.1.2.1.3182687050757399577306978392.2.1.11122233300822.2.0.123123123901834527.2.2.0.1232317277250742.2.3.0.12331212996521598604结论以加拿大一枝黄花的总酚提取率为指标,结合单因素及正交实验确定加拿大一枝黄花总酚提取率的各因素影响顺序:甲醇浓度>提取次数>料液比>超声时间,以及最佳超声提取条件为甲醇浓度为60%,料液比为120,超声时间50mi

12、n,提取3次,在此条件下总酚提取率为44.61mg󰃗g。参考文献1中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志M.北京:科学出版社,1985.74.2左坚,纪从兰.比色法测定国产加拿大一枝黄花中总黄酮含量J.亚太传统医药,2006,(3):7173.3王开金,陈列忠,俞晓平.一枝黄花属植物的化学成分和生物活性研究进展J.科技通报,2007,23(1):7582.4郭孝武.一种提取中草药化学成分的方法2超声提取法J.天然产物研究与开发,1999,11(3):3740.5徐春龙,林书玉.超声提取中草药成分研究进展J.药物分析杂志,2007,27(6):733737.6Singleto

13、nVL,RossiJA.ColorimetryofTotalPhenolicswithPhosphomolybdic2PhosphotungsticAcidReagentsJ.AmericanJournalofEnologyandViticulture,1965,16:144158.7何志勇,夏文水.橄榄多酚的提取研究J.林产化学与工业,2007,27(1):7780.UltrasonicWave-AssistedExtractionofTotalPhenolsfromSolidagoCanadensisL.GUOJieCUIGui2Youa(DepartmentofLifeScience,Z

14、houkouNormalUniversity,Zhoukou,Henan466000,P.R.China)a(DepartmentofNutrition,YangzhouUniversity,Yangzhou225001,P.R.China)第1期郭婕等:加拿大一枝黄花总酚超声提取工艺339AbstractTheeffectsoffourmajorfactorsincludingsolventconcentration,ultrasonictime,solid2liquidratioandthetimesofextractionsonextractionyieldoftotalphenolsw

15、erestudiedviasinglefactorandorthogonalexperimentusingtheultrasonicwave2assistedextractionmethod.Theoptimal20solid2liquidratioextractionconditionsfoundwere:60%aqueousmethanol,ultrasonicfor50min,1󰃗.Undertheseconditions,themaxiandextractionfor3timesmumamountoftotalphenolsis44.6mg󰃗g,andd

16、rymaterialwasobtained.KeywordsSolidagoCanadensisL.,TotalPhenols,UltrasonicWave2AssistedExtraction本期论文发表周期一览表论文作者蒋雪月等沈昊宇等王元忠等蒋新宇等陈丛瑾等杨国恩等白绘宇等周在进等何清等周能等谢惠定等罗茜周雪松等李威等刘洪泉等郭爱武等黄明土皆等田宇红等倪雪春等柳叶等吴彦等史苏佳等孟朝阳王万慧等李子夏等王晓辉等周杰郛刘鸿高等程齐来等陈华国等邵晓东等程庚金生等牛改明等孔祥鹏等张安邦等刘芬芬等牟新利等邓洪等薄雷芳等论文接受日期2009207212200920723120092072272009

17、207226200920722820092072302009207230200920820420092082092009208219200920421420092062082009205229200920620920092062162009206218200920621920092062122009206215200920622020092082182009208231200920921020092092182009209213200920722520092072252009207225200920722620092072262009207227200920722720092072272009

18、20722720092072282009207227200920722820092072282009207229论文发表周期6个月又13天5个月又25天5个月又28天5个月又29天5个月又27天5个月又25天5个月又25天5个月又21天5个月又16天5个月又6天9个月又11天7个月又17天7个月又26天7个月又16天7个月又9天7个月又7天7个月又6天7个月又13天7个月又10天7个月又5天5个月又7天4个月又25天4个月又15天4个月又7天4个月又12天6个月整6个月整6个月整5个月又29天5个月又29天5个月又28天5个月又28天5个月又28天5个月又28天5个月又27天5个月又28天5个月又27天5个月又27天5个月又26天论文作者牟新利等刘小玉等赵超等邓建国等肖杭等张琦等张怀斌等王齐等张建夫等黄子群等陈志兵等鹿毅等屈颖娟等马红等陈士勇等甘杰等杨晓婧等任雪峰等吴婕李云等杨理等朱艳琴等李豫恒等高淑琴等郑静等曹俭等李宇等焦女曼等王晓梅等陈桂英等赵智宏等于涛等陈辉范运涛等何晓文等刘鹏等杨桂君等盛若虹郭婕等(出版日期:2010年1月25日)论文接受日期2009207229200