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超声法提取香椿子中总黄酮的工艺优化

2021-03-13 12:29编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要本文主要研究使用超声法提取香椿子中总黄酮的工艺,并对提取超声工艺条件进行优化。采用超声波提取法辅助从香椿子中提取黄酮类化合物,以芦丁为对照品绘制标准曲线,选择超声提取工艺中具有代表性的5个影响因素,分别设计单因素试验,通过对照法以所得总黄酮提取率为衡量标准,探究相关变量对香椿子总黄酮超声法提取率的影响。采用方差进行分析各因素影响的显著性,最后经正交试验筛选出超声法提取香椿子中总黄酮的最优工艺条件。经过实验,香椿子总黄酮超声提取方案优化后条件为提取温度40℃、超声功率400W、液料比50:1、提取时长20min、乙醇浓度80%,经水平试验的验证,最终黄酮的平均提取量达到22.16mg/g,达到了工艺优化的目的,也为香椿子黄酮进一步开发研究提供参考依据。
Key words: Toona sinensis; ultrasonic extraction; total flavonoi 目 录
1绪论 1
1.1 香椿子概述 1
1.2 香椿子的药用成分 1
1.2.1总黄酮 1
1.2.2总多糖 1
1.2.3 总多酚 2
1.2.4 挥发油 2
1.2.5复合成分 2
1.3香椿子中黄酮化学组成 2
1.3.1黄酮类化合物 2
1.3.2香椿中黄酮种类 3
1.4 药用植物黄酮的常用提取方法 3
1.4.1超声波提取法 3
1.4.2水提取法 4
1.4.3有机提取法 4
1.4.4超临界萃取技术 5
1.4.5酶解法 5
1.5研究方法 6
2实验部分 7
2.1 材料与仪器 7
2.1.1 主要材料与试剂 7
2.1.2 仪器与设备 7
2.2实验方法 7
2.2.1对照品溶液的制备 7
2.2.2供试品溶液的制备 7
2.2.3标准曲线的绘制 8
2.3黄酮含量测定计算 8
2.4超声提取香椿子总黄酮工艺研究 8
2.4.1单因素试验 8
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/> 2.4.2正交试验 9
3实验结果 10
3.1芦丁标准曲线 10
3.2单因素试验 10
3.2.1香椿子总黄酮提取率与超声温度的关系 10
3.2.2香椿子总黄酮提取率与液料比的关系 11
3.2.3香椿子总黄酮提取率与超声时间的关系 12
3.2.4香椿子总黄酮提取率与超声功率的关系 12
3.2.5香椿子总黄酮提取率与乙醇浓度的关系 13
3.3正交试验 14
3.4最优工艺验证试验 15
4结论 17
参考文献 18
致谢 22
1绪论
1.1 香椿子概述
楝科,香椿属,香椿(T.sinensisvar.schensiana) 成熟果实称为香椿子。该味药材性辛温,无毒,入肝肺经,针对外感风寒、风湿寒痛、中焦气痛等症状均有明显效果;一言蔽之,香椿子具有温中散寒、祛风止痛之效。根据近十年基础医学及药用植物活性研究证实,香椿子提取物已应用于胃粘膜溃疡,十二指肠溃疡和萎缩性胃炎等病症治疗[1]。另有学者用香椿子提取物治疗头部神经痛[2]、上腹部痛、风湿痛、肛肠疾病等症。现已明确香椿子中含有多种活性成分,包括肽、多糖、黄酮类、萜类、甾体和挥发物质等有效组分[3]。随着当代人生活中过多接触寒凉因素,缺乏户外运动,风寒痛症不断频发,香椿子因其安全、廉价、提取成本低、提取物活性高等优点,成为近年来国内外研究人员的科研热点。
1.2 香椿子的药用成分
为本文香椿子活性成分提取研究提供理论依据和必要性支持,故从该药材药理研究和分析化学角度出发进行综述。
1.2.1总黄酮
植物黄酮具有镇静、缓痛、抗炎症、抗病毒、抗衰老、利胆、调节免疫和抑制肿瘤等有效生物活性。以香椿子总黄酮提取效率为判断标准,利用超声技术提取,超声波可直接破坏细胞壁,更利于细胞活性物质溶出,在维持较低成本前提下,明显提高提取效率。国内研究人员采用药敏纸片法检验香椿子总黄酮体外抑菌效果,不同浓度的香椿子总黄酮不仅对大肠杆菌有一定抑制作用,对金黄色葡萄球菌也有不错的的抑菌效果[4],这一结论已被王振恒等人在香椿子总黄酮体外抑菌作用研究中证实,而盐酸左氧氟沙星只对金黄色葡萄球菌起作用。
1.2.2总多糖
相比植物黄酮,近些年对植物多糖的研究重点集中在多糖抗氧化、控血糖、降血脂、保护肝肾组织细胞等生物活性方面。有学者研究证实香椿子多糖具有生物抗氧化力,实验中可清除DPPH自由基并与多糖浓度正相关[5]。植物多糖提取多采用溶剂回流法,以香椿子多糖含量为评价标准,加水加热回流收集提取。但提取温度往往较高,活性成分经过长时加热,多糖有可能被破坏。
1.2.3 总多酚
香椿子多酚近些年多见于报道,其作用表现为三个方面:(1)降血糖作用香椿子多酚有效控制糖尿病大鼠经链尿佐菌素诱导的血糖升高[6];(2)抗氧化作用香椿子多酚可有效消除DPPH及超氧阴离子并明显抑制醛糖还原酶[7];(3)神经保护作用在6-羟多巴胺诱导的PC12细胞损伤模型中[8],香椿子多酚可保护多巴胺能神经元[9]。
植物多酚因其理化性质特殊性,多采用有机溶剂法提取,已有学者研究在提取过程中加入稳定剂或介质,维持多酚理化性质稳定,进一步提高提取效率。
1.2.4 挥发油
水蒸气蒸馏法作为传统的挥发油提取方法,所得香椿子挥发油可利用气相色谱-质谱(GC-MS)技术进行鉴定。但由于温度高、周期长、系统开放,挥发油物质极易氧化及挥发[10]。
1.2.5复合成分
香椿子水煎剂是中药学者研究较多的复合成分,香椿子水提物有效抵抗血栓形成[11];另有降糖作用[12],研究表明香椿子水煎剂可降低四氧嘧啶诱导的糖尿病小鼠空腹血糖。
香椿子正丁醇提取物类似于肝素具有抗凝血作用[13],可以抑制静脉血栓形成[14];在大鼠脑缺血模型中,起到维持神经功能正常作用[15]。
香椿子中石油醚提取物对肾病糖尿病有一定的缓解作用[16],有学者研究链尿佐菌素诱导的肾病糖尿病大鼠病理学结果表明:肾脏FGF-β1、CTGF、collagenIV 表达被抑制,肾脏细胞得到一定保护。
1.3香椿子中黄酮化学组成
1.3.1黄酮类化合物
两个苯环以中央C6C3C6基本碳架连接在一起的一类黄色结晶性固体化合物我们称为黄酮类化合物,为2苯基色原酮(2phenylchromone)是黄酮类化合物的母核,结构中常接有甲基、酚羟基、甲氧基、异戊烯基等官能团。其羟基衍生物物多为黄色,黄酮或黄碱素因此得名。
在现代中药学和天然植物化学领域,黄酮类化合物占有极其重要的地位。我们所能了解到的几乎所有植物都含有黄酮类成分,黄酮类化合物结构类型虽繁复多变,却是药用植物活性成分中最主要的其中一种。到目前为止,全世界已发现了6千多种黄酮类化合物。

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