金花葵粗黄酮的提取工艺研究 化学工程师 ChemicalEngineer2011年第10期 玢 斯 铡 斌 文章编号:1002—1124(2011)10—0031—05 金花葵粗黄酮的提取工艺研究 杨秀松 (国家食品药品监督管理局高级研修学院.北京100073) 摘要:通过对金花葵黄酮超声辅助提取工艺单因素和正交实验的研究,获得了金花葵黄酮粗提物的提 取工艺参数:80~C下超声30min后,用60%乙醇,料液比1:40,提取时间75min,提取1次.经分析提取液中 黄酮类物质的含量,计算每克原料的黄酮提取量为56.37mg.提取液经旋转蒸发浓缩后用冷冻干燥制得黄酮 粗提物的冻干粉,每g金花葵原料可得冻干粉0.097g,黄酮含量为0.0562g,黄酮粗提物的得率和黄酮含量分 别为9.7%和58%. 关键词:金花葵;粗黄酮;提取 中图分类号:R284.2文献标识码:A ExtractionofcrudeflavonoidsfromAbeimoschusmanihot(L)flower YANGXiu—song (StateFoodandDrugAdministrationInstituteofExecutiveDevelopment,Bering100073,China) Abstract:BythestudiesofAbelmoschusmanihot(L)flowerflavonoidsultrasound— assistedextractionthatUS-- ingsinglefactorandorthogonaldesign,theultrasonic-assistedextractionparametersofflavonoidscrudeextracts couldbeobtainedasfollows:After80~Ctemperatureultrasonic30min,ultrasonictreatmentlastedfor75minwith 1:40of60%ethano1.andextractedonetime.Calculatingthecontentofflavonoidextract.wecouldseetheamount offlavonoidextractionis56.37mgpergramofrawmaterials.Flavonoidscrudeextractsconcentratedbyrotarye— vaporationlaterobtaineditsfreeze-driedpowderbyfreeze-drying.Abelmoschusmanihot(L)flowerrawmaterial pergramoffreeze-driedpowderobtained0.097gandflavonoidcontentwas0.0562g,Theextractionrateof flavonoidsandflavonoidcontentswere9.7%and58%. Keywords:Abelmoschusmanihotflower;crudeflavonoids;extraction 金花葵又名菜芙蓉(HibiscusmanihotL.)也称 野芙蓉,为1年生草本锦葵科((Malvaceae)秋葵属 植物.是2003年8月被中国农科院在河北邢台地区 发现濒临绝种的植物,在200多个秋葵植物中最具 食用,药用,保健功能,有较高的利用价值.对金花 葵的黄酮含量测定表明,金花葵黄酮含量高达5.6% (干重),是已知天然产物中含量最高者…. 黄酮类化合物是一类重要的并且在植物界分 布广泛的天然化合物,它泛指两个具有酚羟基的苯 环(A一与B一环)通过中央三碳原子相互连结而成 的一系列化合物.根据中央三碳链的氧化程度,B一 环联结位及三碳链是否构成环状等特点,可将黄酮 类化合物分为9类:黄酮,黄酮醇,异黄酮,黄烷酮, 双氢黄酮醇,查尔酮,花青素,花色苷,橙酮.黄酮 类化合物具有抗氧化,调节机体免疫力【引,降低心血 管疾病发生『41,抗炎『51,降血糖等生理涪陛. 收稿日期:2011-09—14 作者简介:杨秀松(1975一),男(汉),工程师,硕士,主要从事食品工艺 和食品功能性研究. 联2I811'./~:accrC2一苯基色原酮(黄酮类) 图1生物类黄酮的基本结构 Fig.1Basicstructureofflavonoids 黄酮的提取是指采用适当的溶剂从植物组织 中将黄酮分离的过程,溶剂的选择决定于黄酮的类 型和溶解性质.存在于茎杆中的黄酮,多为游离甙 元,需依甙元的极性选择提取溶剂,极性大的甙元 可采用极性较大的溶剂,而极性小的甙元提取,则 应采用氯仿,乙醚,乙酸乙酯等溶剂提取.存在于 花,叶,果等组织中的苷,由于存在配糖体,极性较 大,可以使用极性较大的溶剂如丙酮,乙酸乙酯,乙 醇,水提取.为促进溶剂的扩散速度,提高提取速度 和效率,可采用辅助提取方法,常用的辅助提取方 法有:超声波提取法,微波提取法,高压提取法,酶 解法提取法,超临界流体萃取等. 杨秀松:金花葵粗黄酮的提取工艺研究2011年第1O期 1实验部分 1.1实验材料,试剂及仪器 金花葵(由河北邢台市绿岭食品公司). 芦丁(纯度:≥95.O%,中国药品生物制品检定 所);乙醇,石油醚,NaOH,NaNO2,AI(NO3)3均为分 析纯,北京化学试剂厂. DFF一100手提式高速中药粉碎机(温岭市大德 中药机械有限公司);FA1004电子天平(上海精科 天平仪器厂);超声波药品处理机(济宁金百特电子 有限责任公司);RE一52旋转蒸发器(上海亚荣生化 仪器厂);SH13—11I循环水式多用真空泵(郑州长城 科工贸有限公司);722型紫外可见分光光度计(上 海精密科学仪器有限公司);LG10—2.4A离心机(北 京医用离心机厂);DZF一6020型真空干燥箱(上海 益恒实验仪器有限公司). 1.2实验方法 1.2.1金花葵粗黄酮的提取称取一定量烘干至 恒重的粉碎金花葵样品,乙醇浸泡,超声波辅助提 取总黄酮.收集提取液,石油醚萃取.收集水相,浓 缩至膏状,加入95%乙醇沉淀多糖等不溶物,离心 除杂,收集液体,并用乙醇定容至一定体积,备用 (待测液). 1.2.2单因素实验 1.2.2.1乙醇浓度的确定准确称取5.00g粉碎金 花葵,在提取时间60min,超声温度80℃,料液比1: 35,预浸泡时间6h,提取次数1次的情况下,分别选 取乙醇浓度为50%,60%,70%,80%,90%进行总黄 酮提取实验. 1.2.2.2料液比的确定准确称取5.00g粉碎金花 葵,在乙醇浓度70%,提取时间60min,超声温度80℃, 预浸泡时间6h,提取次数1次的情况下,分别选取 料液比为1:20,1:25,1:30,1:35,1:40进行 总黄酮提取实验. 1.2.2_3提取时间的确定准确称取5.00g粉碎金 花葵,在乙醇浓度70%,超声温度80℃,料液比1: 35,预浸泡时间6h,提取次数1次的情况下,分别选 取提取时间为15,30,45,60,75min进行总黄酮提 取实验. 1.2.2.4超声温度的确定准确称取5.00g粉碎金 花葵,在乙醇浓度70%,提取时间60min,料液比1: 35,预浸泡时间6h,提取次数1次的情况下,分别选 取超声温度为40,50,60,70,80,90℃进行总黄酮提 取实验. 1.2.2.5提取次数的影响准确称取5.00g粉碎金 花葵,在乙醇浓度70%,提取时间60min,超声温度 80~C,料液比1:35,预浸泡时间6h的情况下,对原 料进行3次提取. 1.3正交实验 根据上述单因素实验结果,选择乙醇浓度(A), 料液比(B),超声时间(c),超声温度(D)4个因素设 计L9(3)正交表,考察4个因素的交互作用.由正交 表中9组不同组合实验,来筛选最佳的工艺条件和 技术参数.各因素水平设计见表1. 表1金花葵黄酮提取正交实验设计 Tab.1TheorthogonalexperimentDesignofextractionof flavonoidsfromPotentillachinensisSer 水平因素 A乙醇浓度/%B料液比C超声时间/rainD超声温度/℃ 1.4金花葵浸提物总黄酮含量的测定 标准对照液的制备:准确称取经120℃干燥至 恒重的芦丁标准品25mg,置于10mL容量瓶中,加 入适量70%乙醇溶液,温热溶解,冷却,再用70%乙 醇溶液稀释至刻度,摇匀.用吸量管吸取5.0mL于 50mL容量瓶中,加入70%乙醇溶液至刻度,摇匀, 即得0.1mg?mL-标准对照液. 标准曲线的绘制:精密量取标准对照液O.0,1.0, 2.0,3.0,4.0,5.0mL分别置于10mL容量瓶中,再分 别向容量瓶内加70%乙醇溶液5.0,4.0,3.0,2.0,1. 0,0.0mL,加5%NaNO2溶液0.3mL,摇匀,放置6min, 再加入10%Al(NO.)溶液0.3mL,摇匀,放置6min, 加4%NaOH溶液4mL,用70%乙醇溶液定容至刻 度,摇匀,放置15min,在510nm波长处测定不同浓 度芦丁溶液的吸光度,以浓度为横坐标,吸光度为 纵坐标,绘制标准曲线. 样品测定:按照1.2.2.1所示黄酮提取步骤得到 待测液.准确量取lmL待测液于10mL容量瓶中, 加70%乙醇至5mL.加0.3mL5%NaNO2,摇匀,静置 6min;加0.3mL10%A1(NO3)3,摇匀,静置6min;加 4mL4%NaOH,用70%乙醇定容至刻度,摇匀,静置 15min,在510nm处测定,样液空白为参比. 黄酮类物质含量的计算: 黄酮类物质含量(mg?g)=(10cAⅣ) 式中c:由吸光度计算出的总黄酮浓度,mg?mL-; 2011年第l0期杨秀松:金花葵粗黄酮的提取工艺研究 :稀释倍数;Ⅳ:提取液样品含量,mL;M:称取金花 葵质量,g., 1.5黄酮粗提物的制备 准确称取50g金花葵,以最佳工艺提取,提取 液旋转蒸发浓缩,冷冻干燥即得. 1.6统计方法 统计学处理数据用"均数±标准差"表示,采用 SPSS13.0统计分析软件,多组间差异比较用ANOVA 检验和方差分析. 2结果与分析 2.1总黄酮含量标准曲线