芹菜黄酮类ppt

1、芹菜黄酮类化合物的提取纯化芹菜黄酮类化合物的提取纯化及其抗氧化性研究及其抗氧化性研究目录目录p芹菜的药用价值芹菜的药用价值p黄酮类简介黄酮类简介p黄酮类化合物的提取方法黄酮类化合物的提取方法p黄酮类化合物的分离纯化黄酮类化合物的分离纯化p黄酮抗氧化能力的评价黄酮抗氧化能力的评价芹菜的药用价值芹菜的药用价值 芹菜作为人们经常食用的蔬菜之一,含有许多种人体内不可或缺的营养物质人体内不可或缺的营养物质。芹菜中含有的另一类关键化学成分是黄酮类物质黄酮类物质、挥发油化合物、不饱和脂肪酸、叶绿素以及蔽类等药理活性成分,这些成分在机体的正常工作中发挥着至关重要的作用。在序菜籽油中检测出多种脂肪酸,其中不饱和

2、脂肪酸占2/3,而亚油酸的含量也高达9.21%,这些物质对人体的正常代谢均具有非常重要的作用。多项研究表明,芹菜黄酮类化合物的药用价值与其抗氧化性能。黄酮类简介黄酮类简介 黄酮类化合物是广泛存在于自然植物界的一类常见天然化合黄酮类化合物是广泛存在于自然植物界的一类常见天然化合物物, ,具有非常显著的抗氧化和杀菌等效用。具有非常显著的抗氧化和杀菌等效用。在日常的生活中,抗氧化类物质与人体健康有着非常密切的关系,所有需氧生物一般的生理过程几乎都会产生自由基,但是,当人体内的抗氧化体系出现障碍时会使得自由基产生过多,导致正常的自由基代谢出现失衡,并发生各种病变。现今,市面上常见的抗氧化剂多为后天合成

3、的抗氧化剂,长期的动物实验己证实,过多使用该种氧化剂会对机体造成无法逆转的伤害。因此,人们开始不断追求绿色健康的抗氧化剂。天然抗氧化剂具有纯天然无污染的特性,其抗氧化化学成分主要包括酴类、黄酮黄酮类、萜类、酸类、酮类、酸类、醇类、酯类、生物碱类和不饱和烃类等,本文研究的黄酮类化合物就是一本文研究的黄酮类化合物就是一种天然的抗氧化剂种天然的抗氧化剂, ,它是植物体多它是植物体多齡齡类的内信号分子及中间体或类的内信号分子及中间体或代谢物代谢物, ,具有生物抗氧化性、清除自由基、抗衰老、治疗心血管具有生物抗氧化性、清除自由基、抗衰老、治疗心血管疾病、降血脂、降血压、降血糖以及抗癌的作用疾病、降血脂、

4、降血压、降血糖以及抗癌的作用, ,并具备一定的并具备一定的药用保健功能此外药用保健功能此外, ,黄酮类化合物还能作为天然添加剂应用于食黄酮类化合物还能作为天然添加剂应用于食品和化妆品的生产中。品和化妆品的生产中。 对大多数植物而言,其体内的黄酮类化合物通常都会与糖结合成苷类,部分会以游离态也就是黄酮苷元的形态存在植物体内,进而发挥抗氧化效用。黄酮类化合物通常都会有2-苯基色原酮这样的基础结构,而在其分子基础结构中,一般是由两个芳环通过三碳链连结完成,并随后衍生出一系列化合物。黄酮类化合物最基本的骨架皆为C6-C3-C6,如图所示,在第一位上的氧原子具有碱性,能和强酸发生反应生成盐,而其羟基衍生

5、物一般带黄色,故又将这一类化合物称作为黄碱素或黄酮。水提法水提法有机溶剂提取法有机溶剂提取法 索氏提取法索氏提取法 超临界提取法超临界提取法 酶提取法酶提取法 超声波辅助提取法超声波辅助提取法 双水相提取法双水相提取法水提法水提法 对于被提取物中水溶性黄酮苷含量较高的情况,过去大多用水作为提取的溶剂。而水提法又可分为两大类,即热水提取法热水提取法和水回流提取法水回流提取法。使用水提法对目标物进行提取的过程中,可以充分利用该法提取过程成本相较低廉、对周边环境无毒害及操作不繁杂等优势。水提法的一般工艺生产流程中,首先需将原材料进行干燥及粉碎处理,之后向已处理过的原材料中加入提取溶剂水,经由加热回流

6、这一个环节后过滤,保留其中的滤液并将其浓缩,最后通过离心操作等手段获得目标物。该法也存在着很多差强人意之处,比如只有在针对苷类和某些类黄酮时该提取法才较为理想。另外天然提取物中的杂质成分一般都不少,特别是以水作为提取溶剂时,由于水的极性较大故极易将原材料中的蛋白质、淀粉及糖类等易溶于水的固有组分一同提取出来,这不仅为提取得到的目标物的存放引入了新的难题,同时为后续分离操作带来较大的技术难度。但由于该法所耗成本相对较低,现今还是被一些中小型企业广泛应用。有机溶剂提取法有机溶剂提取法p现行实验条件下常以丙酮、乙醇、甲醇、水以及一些极性较大的混合溶剂如甲醇-水对目标进行提取,这也是目前被认可的最为通

7、用的一种方法,因为该法很容易应用于大工业中。p常见的几种溶剂极性强弱顺序为石油醚(低沸点-高沸点)二硫化碳四氯化碳三氯乙烷苯二氯甲烷氯仿 乙醚 乙酸乙醋丙酮 乙醇 甲醇 乙腈水吡啶 提取压力提取压力 提取时间提取时间 夹带夹带剂用量。剂用量。 因为超临界提取的过程便于控制,目标产物与提取剂易分离且能量耗损较低,同时能兼顾提取效率,因此,该提取法优于一般的提取法。超临界提取法适用于不易挥发的物质以及热敏性物质,选择适合的溶剂后可以使其在多重领域内都得到充分的应用。但这种提取方法现在尚不适合用于大规模工业生产中,因为超临界流体溶解能力的提高需要增大其流体的密度,该过程往往伴随着提取压力的升高,这对

8、设备会有很高的要求而必将导致相应的费用显著增加。酶提取法酶提取法 酶提取类黄酮的方法仅需在一般的提取工艺流程中加入合适种类的酶,该操作能有效地将油溶性的类黄酮转化为易溶于水的糖苷类,如此一来就可以在同一时间提取出水溶性的类黄酮和油溶性的类黄酮,并较大幅度的增加了类黄酮得率和含量。另外,酶提取法的提取条件非常温和,这有利于类黄酮的活性在提取过程中得以较好的保留,并兼顾了提取成本低和安全程度高等优点。 大多数的天然黄酮类化合物都是被细胞壁和果胶等其他植物成分所包裹,而酶在提取过程中的加入不仅可以将细胞壁等植物成分降解,使其形成较为疏散的单元结构,甚至可以完全溶解植物的高聚物成分。通过酶加入后的相关

9、反应,将植物组织分解,大大减小了提取的传质阻力并加速了类黄酮的释放,有利于提取过程的正向进行,从而大幅度地缩短了提取时间并减少提取溶剂的使用,收获较为理想的提取率,并简化了后续的分离纯化工序。 魏风玉等以纤维素酶法对竹叶黄酮进行提取时发现,酶只破坏了植物原料的细胞壁而没有改变传质动力学,在酶作用后使扩散阻力减小促使溶质的传质速率和表观扩散系数提高,促进了竹叶黄酮的提取的有效进行。酶提取法亦能和其他的一些手段结合起来进行提取操作,例如将酶提取法与超声提取法结合后,能保证两种方法的优势都被充分利用,进而确保了提取效率的显著提高。超声波辅助提取法超声波辅助提取法 超声波辅助提取技术实验设备简单,同时

10、操作方便。提取过程中可利用超声波产生的剧烈振动、较大加速度以及强烈的空化效应和搜拌作用等,加速植物基体中的有效成分脱离而成功进入溶剂相,进而有效成分的产率提高,提取时间相应缩短,且避免了传统提取方法中高温对有效成分的破坏。同时,在提取过程中无需外界加热,大大降低了能耗损失。 刘北林等采用乙醇超声波辅助提取法对山楂黄酮进行提取,以70%乙醇为溶剂、料液比为1:40、超声波频率为40 kHz的条件下超声提取15 min,研究结果表明该法能显著地提高山楂黄酮的提取率。双水相提取法双水相提取法 双水相提取法的实验操作步骤难度低且无残余溶剂影响提取结果,其达到分离效果的本质主要归因于目标物在分离体系中的

11、选择性分配。各类植物的提取物中成分颇为繁多,而双水相提取方法有着极佳的专一选择性,可以考虑应用该种提取手段在天然植物中获得多种高效的药用成份。那吉等57在对灯盏花总黄酮进行提取的过程中,以超声技术结合丙醇-硫酸钱双水相提取手段投入到提取实验内,结果表明黄酮的平均得率约为6.01%,大幅度超过了同等实验条件下一般的醇提取法下所得的黄酮平均得率。u 柱层析柱层析u 大孔树脂大孔树脂u 硅胶硅胶u 化学沉淀法化学沉淀法u 重结晶法重结晶法柱层析柱层析 常用于分离的填充材料包含硅胶、聚酰胺、交联葡聚糖凝胶、大孔树脂以及氧化铝等。适用于黄酮类化合物分离纯化的填充材料主要包括聚酰胺、大孔树脂以及硅胶等。

12、聚酰胺粉末是一种白色多孔的非晶型粉末,难溶于水和一些常见的有机溶剂,却极易溶于强酸性溶液。聚酰胺的分子中有着数量庞大的酰胺基(-CONH-),这些酰胺基中的羰基易与羧基及酚羟基等作用形成分子间氢键,其吸附机理如右图所示。同时,酰胺基中的胺基亦能与醌类化合物内羰基以及芳香硝基类内硝基等作用形成分子间氢键,最终达到吸附的效果。大孔树脂大孔树脂p大孔树脂达到纯化效果的本质是吸附剂和吸附质之间的范德华力,这基本上是靠树脂的化学、物理特性包括了极性和空间结构在内的大孔树脂本身固有性质来维系。p大孔树脂与洗脱剂的极性关系决定了洗脱分离的效果,正常情况下非极性大孔树脂在极性小的洗脱剂作用下,能进行较好的洗脱

13、;而对大孔树脂和被洗脱化合物极性都较大时,则用极性强的溶剂会有较好的洗脱效果。p一般在选择适合型号的大孔树脂后,先将黄酮提取液上柱使其通过树脂,保证黄酮化合物被充分吸附。当洗脱剂作用后,达到纯化黄酮类化合物的目的,同时可将柱内大孔树脂回收,除去杂质即可循环使用。硅胶硅胶 硅胶是一种多孔性的物质,其无定形结构分子内以交联的硅氧烷为基础,且有相当数量的娃醇基附着于硅胶颗粒分子表面。这些硅醇基通过氢键形成并吸附于硅胶分子附于硅胶分子附近的水分,随着吸附水分的增多其可用桂醇基数量逐渐减少,桂胶的吸附能力也随之减弱,所以硅胶在每次使用前都需要置于适当温度的烘箱内活化一定时间,这同时也说明了硅胶吸附能力的

14、大小与硅胶颗粒内表面的硅醇基含量相关。硅胶的硅醇基能有效分离出黄酮类化合物中极性较低的黄酮醇类、异黄酮及二氢黄酮等。重结晶法重结晶法 因为黄酮类化合物不溶于酸而易溶于热水、醇类以及丙酮等,可釆用重结晶法对黄酮类化合物先以酸进行处理,再以醇类或丙酮溶解提取。将提取的液体进行浓缩或氨化操作后,用活性炭脱色后反复重结晶可以得到纯度较高的产品。但活性炭吸附过程中可能会造成黄酮类化合物含量的损失。化学沉淀法化学沉淀法 铅盐沉淀法曾广泛应用于从粗提物中分离酚类化合物,特别是具有邻二酚羟基的酚类化合物与其它提取物的分离。故可以用此法对上一步中的黄酮类粗提取物进行粗提纯,但该法的缺点是部分酚类不易沉淀。另外可

15、以利用黄酮类化合物呈弱酸性,难溶于酸性溶液而易溶于碱性溶液的特点,采用碱提酸沉的方法对黄酮类化合物进行初步精制。 DPPH DPPH 法法 FRAP FRAP 法法 - -胡萝卜素胡萝卜素- -亚油酸法亚油酸法DPPH DPPH 法法 DPPH的学名是1,1-二苯基-2-三硝基苯肼,其易溶于醇溶液并显紫色,在可见光区一定波长下有最大吸收峰。DPPH是一种很稳定的以氮为中心的自由基,若与其相互作用的物质能将其清除,则表明该物质具有降低羟自由基、烷自由基或氧化自由基的有效浓度和打断脂质过氧化链反应的作用。DPPH与黄酮作用程度大小可用DPPH清除程度来计算,清除率公式如下：其中,Ac是DPPH与溶

16、剂混合液的吸光度,Ai是DPPH与样液反应后的吸光度,Aj是样液与溶剂混合液的吸光度。FRAP FRAP 法法 FRAP法评价抗氧化能力常用于植物抗氧化组分的分析中,它的原理是在pH值较低的环境里,具有抗氧化能力的组分可将+3价的铁复合物还原成有色的+2价铁化合物,并通过颜色的变化直观的检测反应程度。该法操作简单同时对实验仪器的要求较低,不仅可反映的是对特定某种自由基的清除能力,还可反映整个样品的还原能力。- -胡萝卜素胡萝卜素- -亚油酸法亚油酸法 -胡萝卜素-亚油酸法评价抗氧化能力的原理是亚油酸在高温下产生的过氧化氢能使-胡萝卜素褪色,且褪色程度的大小与抗氧化剂能力的高低呈相应的线性关系实验室常用该法来测定脂溶性物质的抗氧化活性。总结总结 目前,对芹菜黄酮类化合物的研宄大多集中于芹菜总黄酮,缺乏对芹菜各部位黄酮含量和性质更进一步的分析讨论。因此,本文对芹菜茎和叶部位提取黄酮类化合物的工艺进行优化,并对芹菜不同部位提取得到的黄酮类化合物的含量和性质进行比较。研究内容主要包括以下几方面:p(1)考察搅拌提取和索氏提取拜菜黄酮类化合物的工艺条件,并对搅拌提取工艺过程进行优化;釆用分光光度计法对不同成熟期和不同部位提取得到的芹