芹菜葉中提取黃酮類化合物

1、安徽工程大學引言芹菜(Apium graveolens L. )是一種草本植物，二年生、傘形科芹菜屬，自然資源豐富。芹菜葉作為芹菜原料的邊角料通常沒有得到充分的利用，但其中含有以芹菜素為主的黃酮類化合物，具有保護血管、增強免疫力，降壓安神、降血脂、鎮(zhèn)靜健胃、抗氧化、抗衰老，增強機體免疫力等功能，以及廣泛的生物活性和重要的藥用價值。作為天然抗氧化劑，黃酮類化合物一直備受人們的關注，因此研究提取和測定芹菜葉內(nèi)的黃酮類物質(zhì)，具有一定的實用價值。芹菜葉的預處理芹菜葉粉碎按1 20料液比加無水乙醚40冷凝回流2小時脫脂過濾濾渣干燥后備用。標準曲線的確定準確稱取蘆丁20mg(120烘至恒重),加95%乙醇

2、水溶液50 mL。準確吸取0、1、2、4、6、8、10、12mL于50mL容量瓶中,加12mL 95%的乙醇,加含5% NaNO2水溶液2mL,搖勻靜置6min,再加含10% Al(NO3)3水溶液2mL,搖勻靜置6min,再加含5% NaOH水溶液20mL,用95%乙醇水溶液稀釋至刻度,搖勻,在490510 nm波長范圍內(nèi)掃描,確定最大吸收波長;在最大吸收波長(510nm)處測定吸光值。以吸收度Y為縱坐標,濃度x為橫坐標,進行回歸分析,繪制回歸曲線。樣品總黃酮得率的確定以芹菜葉為原料,經(jīng)乙醇浸提總黃酮,提取液過濾離心后定容至50mL,每次準確量取1.0mL。代入回歸方程(1)中計算,得出提取

3、液中總黃酮含量?？傸S酮的得率%=C50/(W1000)100 單因素試驗選擇提取乙醇濃度、超聲功率、超聲提取溫度、料液比、超聲提取時間進行單因素試驗,考察其對提取率的影響。正交試驗根據(jù)單因素試驗結果,選擇超聲功率、超聲提取溫度、料液比、超聲提取做4因素3水平正交試驗,確定最佳提取條件。正交試驗因素和水平見表2-1。水平水平A超聲波超聲波功率功率/WB提取溫提取溫度度/C料液比料液比/g：mLD超聲波超聲波時間時間/min150501:705255601:8010360701:9015穩(wěn)定性試驗分別取少量芹菜葉黃酮的提取液進行日光、自然光、避光、加熱時間、加熱溫度、pH、Vc的穩(wěn)定性實驗,在51

4、0 nm處測其吸光度,根據(jù)蘆丁標準曲線的回歸方程計算總黃酮含量,由此判斷芹菜葉黃酮的光及熱穩(wěn)定性。芹菜葉總黃酮保存率(%)(處理后溶液中總黃酮含量/處理前溶液中總黃酮含量)100紅外光譜掃描取少量蘆丁粉末與少量在最佳提取條件下干燥后的粉末進行壓片，進行紅外掃描。確定吸光度的標準曲線0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.000 0.008 0.016 0.032 0.048 0.064 0.080 0.096 吸光度乙醇濃度對得率的影響準確稱取脫脂后的芹菜葉粉末0.5 g,分別加入50mL的水以及不同濃度的乙醇在60下浸提2h過濾,濾

5、液按方程(2)測定總黃酮提取率。實驗結果如圖3-2所示。結果表明,在較低濃度條件下,隨著乙醇濃度的增加,芹菜葉總黃酮的提取率逐漸提升,到65%的乙醇為溶劑時,總黃酮的提取率達到峰值,之后,總黃酮的得率隨著乙醇濃度的增加而降低。因此,選擇65%乙醇為最佳溶劑濃度。乙醇濃度對得率的影響00.020.040.060.080.10.120.140.160.180.25%15%25%35%45%55%65%75%85%95%得率超聲波功率對得率的影響準確稱取脫脂后的芹菜葉粉末0. 5g，加入40mL65%乙醇,在60下超聲功率分別為0、50W、60W、70W、80W、90W和100W時超聲提取10min

6、，過濾，濾液按方程(2)測定總黃酮提取率。實驗結果如圖所示。結果表明隨著使用超聲波輔助提取,總黃酮的提取率在增加，而到50W之后，總黃酮提取率隨著超聲功率的增大而降低。因此50W為最佳提取功率。由于試驗儀器的影響，最低的超聲波提取功率只能設定在50W。超聲波功率對得率的影響00.020.040.060.080.10.120.140.160.180.205060708090100得率超聲波時間對得率的影響準確稱取脫脂后的芹菜葉粉末0. 5g，加入40mL 65%乙醇,在60、超聲功率為60W時分別超聲提取5min、10min、20min、30min和40min，過濾，濾液按方程(2)測定總黃酮得

7、率。實驗結果如圖3-4所示。結果表明，隨著時間的增加,總黃酮提取率增加,但在10min時候達到峰值，之后隨著時間的增加,總黃酮提取率降低。所以選擇10min為最佳的提取時間。超聲波時間對得率的影響00.050.10.150.20.250.30.350.45min10min20min30min40min提取溫度對得率的影響準確稱取脫脂后的芹菜葉粉末0. 5 g，加入40mL 65%乙醇,分別在20、40、50、60、70和78下，超聲功率為60W時超聲提取10min,過濾,濾液按方程(2)測定總黃酮得率。實驗結果如圖3-5所示。結果表明,超聲提取溫度為20至60時,總黃酮得率隨著溫度的升高而增加

8、,而60之后隨著溫度的升高,總黃酮提取率降低。因此,選擇60為最佳的超聲提取溫度。提取溫度對得率的影響00.050.10.150.20.250.30.3520304050607078得率料液比對得率的影響準確稱取脫脂后的芹菜葉粉末0. 5g，分別加入65%乙醇10mL、20mL、30mL、40mL和50mL，在60、超聲功率為60W時超聲提取10min,過濾,濾液按方程(2)測定總黃酮得率。實驗結果如圖3-6所示。結果表明,總黃酮提取率隨料液比增大而增大,在料液比為1 80時為最大值,隨后減小。料液比對得率的影響00.10.20.30.40.50.60.70.820406080100得率正交試

9、驗為了全面考察超聲波輔助提取的最佳工藝參數(shù)，在單因素實驗的基礎上,選擇65%乙醇為最佳提取溶劑,以超聲功率,超聲提取溫度,料液比和超聲提取時間這4種因素進行L9(34)正交試驗，確定最優(yōu)方案，結果見表3-1。從表中極差數(shù)據(jù)可知,超聲功率,超聲提取溫度,料液比和超聲提取時間這4種因素對總黃酮提取率影響的主次順序為：料液比超聲波提取溫度超聲提取時間超聲提取功率，最佳的提取條件為65%乙醇濃度，超聲功率為55W，超聲提取溫度為50，料液比為1 80，超聲提取時間為10min，最佳提取條件下所得的黃酮類化合物的得率為0.221%。正交試驗試驗號試驗號ABCD黃酮得率黃酮得率/%111110.19321

10、2220.18831 3330.148421230.199522310.148623120.193731320.181832130.134933210.208K10.5290.5730.5220.549K20.5410.4710.5950.563K30.5240.5500.4780.482k10.1760.1910.1740.183k20.1800.1570.1980.187k30.1740.1830.1590.161極差R0.0050.0340.0390.027因素主 次料液比提取溫度超聲波提取時間超聲波功率最優(yōu)方案55W5080min10min光照對芹菜葉黃酮穩(wěn)定性的影響光照對芹菜葉黃酮穩(wěn)

11、定性的影響分別準確稱取3份芹菜葉粉末0.5g，于正交試驗最佳提取條件下進行提取，定容后按標準方程測其初始吸光度，并將裝有提取液的3支容量瓶，1支置于日光下照射，另2支分別在室內(nèi)自然光下和暗箱藥品柜中放置,每隔1d測其吸光度，共測定4次，并將每天測得的吸光度值與初始吸光度對比分別計算，得出黃酮的保存率含量。光照對芹菜葉黃酮穩(wěn)定性的影響0510152025系列 1系列 2系列 3系列 4日光照射自然光暗箱柜光照對芹菜葉黃酮穩(wěn)定性的影響由圖3-7可知，黃酮提取液在日光、自然光、避光下放置2d，其黃酮提取液保存率分別為93.6%，94.3%，94.3%，放置4d，其黃酮保存率分別為81.5%，87.2

12、%，91.5%?？梢?，日光對芹菜葉中黃酮穩(wěn)定性有一定影響,自然光對芹菜葉中黃酮的穩(wěn)定性影響不大,避光條件下芹菜葉中黃酮的穩(wěn)定性較好。加熱時間對黃酮穩(wěn)定性的影響加熱時間對黃酮穩(wěn)定性的影響準確稱取芹菜葉粉末0.5g，于正交試驗最佳提取條件下進行提取，定容后按標準方程測其初始吸光度，并將裝有提取液容量瓶放在水浴鍋中進行加熱，分別在20、30、40、50、60、70、80、90測量其吸光度，與初始吸光度對比分別計算，得出黃酮的保存率含量。加熱時間對黃酮穩(wěn)定性的影響0204060801001202030405060708090保存率加熱時間對黃酮穩(wěn)定性的影響由圖3-8可知，在2060下，熱對芹菜黃酮的穩(wěn)

13、定性幾乎沒有影響，在70是保存率為78.3%，在70以上時分解加速，90時保存率為58.9%。說明高溫對芹菜黃酮穩(wěn)定性具有影響。pH對芹菜葉黃酮穩(wěn)定性的影響以檸檬酸-檸檬酸鈉為緩沖體系，研究了不同pH值對芹菜葉總黃酮熱穩(wěn)定性的影響。實驗結果見圖3-9。由圖可見，芹菜總黃酮的熱穩(wěn)定性隨pH值增大而減弱。因此，在利用芹菜總黃酮加工保藏食品時，在食品感官品質(zhì)允許的情況下，應盡量采用較低的pH值。pH對芹菜葉黃酮穩(wěn)定性的影響00.10.20.30.40.50.60.70.80.91234567保存率紅外掃描光譜蘆丁的結構中含有各種具有紅外吸收的官能團，其中-OH基團在36503500cm-1處峰形尖，

14、吸收強。當-OH基團濃度大時，波峰移至35003200處，峰形較寬。其中的芳環(huán)在16201480cm-1處具有4個波峰，15001480 cm-1最強，16201590 cm-1其次，1580 cm-1較弱，450 cm-1常觀測不到。-C=O基團在16001850 cm-1具有吸收峰。-CH基團在27003000 cm-1具有吸收峰。紅外掃描光譜由圖3-10可知，在32003500 cm-1處，具有較強的吸收值且波形較寬，說明有大量-OH基團存在。在14711519 cm-1處具有一個明顯的吸收峰，說明物質(zhì)中含有芳環(huán)。在18562956 cm-1處有一個較小的吸收峰，說明有-CH鍵的存在。在1647 cm-1處具有一個吸收峰，說明有-C=O基團存在。圖中粗品的曲線的吸收峰在32003500 cm-1處、14711519 cm-1處、18562956