论文部分内容阅读
摘要：研究超声波与丙醇—硫酸铵双水相分离技术相结合从鬼针草中提取分离黄酮的工艺条件。通过单因素试验和正交试验得到最佳提取条件为：醇-水比0.5（V/V），硫酸铵用量0.50g·mL-1，超声时间25min，料液比1：40（W/V，g：mL），此时总黄酮的得率为2.75%。该方法能有效地从鬼针草中提取黄酮，且方法简便、提取时间短、条件温和。
关键词：鬼针草 双水相分离 超声波提取 黄酮
中图分类号：R914 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2014）16-0011-01
鬼针草为菊科一年生草本植物，又名粘身草、婆婆针，为我国民间常用草药。本文以丙醇-硫酸铵双水相体系与超声耦合提取鬼针草中黄酮类化合物，研究影响提取率的因素，优化提取工艺条件。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
材料：鬼针草（产自云南保山，10月采摘），经自然风干，用植物粉碎机粉碎备用；NaNO2溶液：5%；AlCl3溶液：10%；NaOH溶液：1mol/L；95%乙醇；正丙醇；硫酸铵；芦丁标准试剂。所用试剂均为分析纯，试验用水为二次蒸馏水。
仪器：AS3120超声波清洗仪：宁波新芝生物科技股份有限公司；722光栅分光光度计：上海第三分析仪器厂制造。
1.2 方法
1.2.1 低級醇—盐双水相体系
本文所选择的双水相体系丙醇初始体积与水初始体积之比为0.5，硫酸铵用量0.50g·mL-1（每毫升水 0.50g）。
1.2.2 黄酮的超声提取与双水相分离
准确称取1.0g鬼针草于100mL具塞锥形瓶中，按一定的提取工艺参数，加入丙醇与水的混合溶液，浸泡30min，然后往其中加入硫酸铵形成双水相体系，超声提取一定时间，过滤，滤液置于分液漏斗中静置分层，放出下层水溶液，上层丙醇相清液以50%乙醇定容，此溶液为黄酮提取液。
1.2.3 黄酮含量测定
提取物中黄酮含量以总黄酮计算，总黄酮的测定采用AlCl3-NaNO2分光光度法，以芦丁为标准，在波长为505nm处进行测定。回归方程：A=8.95058c+ 0.02036，r=0.99936。
1.2.4 单因素试验
本试验通过分别改变其中一个因素的数值，来研究各因素对黄酮得率的影响。然后，通过单因素试验筛选出各因素的最佳水平范围。
1.2.5 正交试验
根据单因素试验筛选出的水平值，用L9（34）正交表进行试验，以确定提取鬼针草中黄酮类化合物的工艺参数。
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果与分析
2.1.1 硫酸铵用量对黄酮得率的影响
试验结果表明，随着硫酸铵用量的增加，黄酮得率先逐渐增大，在硫酸铵用量为0.45—0.55g·mL-1（每毫升水中硫酸铵的克数）时，提取率较高，随后黄酮得率逐渐降低。但当硫酸铵用量较大时，未溶解在水中的固体在超声提取时对黄酮有一定的吸附作用，从而使得黄酮的得率反而降低。选择硫酸铵用量为0.45g·mL-1，0.50g·mL-1，0.55g·mL-1做正交试验。
2.1.2 醇-水比对黄酮得率的影响
研究结果表明，醇-水比在0.40—0.60时，黄酮得率随醇-水比的增大而增大，醇-水比大于0.60后黄酮得率变化不大。考虑到节约试剂的因素，本文选择醇-水比为0.40，0.50，0.60做正交试验。
2.1.3 超声时间对黄酮得率的影响
随着超声时间的增加黄酮得率增高，超声时间在20—30min时，提取效果最好，超过30min后，提取率有所下降。所以选择超声时间为20min，25min，30min做正交试验。
2.1.4 料液比对黄酮提取率的影响
料液比在1：20至1：40之间时，黄酮得率显著增加，超过1：40以后黄酮得率逐渐降低。因此，本文选择料液比1：35，1：40，1：45做正交试验。
2.2 正交试验结果与分析
正交试验设计及结果分别见表1、表2。
由表2结果可知，四因素的极差为：A>B>C>D，即各因素对鬼针草黄酮得率的影响主次顺序为：醇-水比>硫酸铵用量>超声时间>料液比。所以最后确定的鬼针草黄酮的最佳提取条件为：A2B2C2D2，即：醇-水比0.5，硫酸铵用量0.50g·mL-1，超声时间25min，料液比为1：40。
2.3 验证试验
选取最佳提取工艺条件，重复三次试验，测定黄酮得率为2.74%、2.76%、2.76%，平均值为2.75%。
3 结语
研究结果表明，超声与丙醇-硫酸铵双水相体系耦合能有效地提取鬼针草中的黄酮类化合物。该方法不但提取时间短，提取温度低，而且在双水相分离时一些水溶性物质已与醇溶性的黄酮分开，提高了丙醇相中黄酮的纯度，便于后续处理。
关键词：鬼针草 双水相分离 超声波提取 黄酮
中图分类号：R914 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2014）16-0011-01
鬼针草为菊科一年生草本植物，又名粘身草、婆婆针，为我国民间常用草药。本文以丙醇-硫酸铵双水相体系与超声耦合提取鬼针草中黄酮类化合物，研究影响提取率的因素，优化提取工艺条件。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
材料：鬼针草（产自云南保山，10月采摘），经自然风干，用植物粉碎机粉碎备用；NaNO2溶液：5%；AlCl3溶液：10%；NaOH溶液：1mol/L；95%乙醇；正丙醇；硫酸铵；芦丁标准试剂。所用试剂均为分析纯，试验用水为二次蒸馏水。
仪器：AS3120超声波清洗仪：宁波新芝生物科技股份有限公司；722光栅分光光度计：上海第三分析仪器厂制造。
1.2 方法
1.2.1 低級醇—盐双水相体系
本文所选择的双水相体系丙醇初始体积与水初始体积之比为0.5，硫酸铵用量0.50g·mL-1（每毫升水 0.50g）。
1.2.2 黄酮的超声提取与双水相分离
准确称取1.0g鬼针草于100mL具塞锥形瓶中，按一定的提取工艺参数，加入丙醇与水的混合溶液，浸泡30min，然后往其中加入硫酸铵形成双水相体系，超声提取一定时间，过滤，滤液置于分液漏斗中静置分层，放出下层水溶液，上层丙醇相清液以50%乙醇定容，此溶液为黄酮提取液。
1.2.3 黄酮含量测定
提取物中黄酮含量以总黄酮计算，总黄酮的测定采用AlCl3-NaNO2分光光度法，以芦丁为标准，在波长为505nm处进行测定。回归方程：A=8.95058c+ 0.02036，r=0.99936。
1.2.4 单因素试验
本试验通过分别改变其中一个因素的数值，来研究各因素对黄酮得率的影响。然后，通过单因素试验筛选出各因素的最佳水平范围。
1.2.5 正交试验
根据单因素试验筛选出的水平值，用L9（34）正交表进行试验，以确定提取鬼针草中黄酮类化合物的工艺参数。
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果与分析
2.1.1 硫酸铵用量对黄酮得率的影响
试验结果表明，随着硫酸铵用量的增加，黄酮得率先逐渐增大，在硫酸铵用量为0.45—0.55g·mL-1（每毫升水中硫酸铵的克数）时，提取率较高，随后黄酮得率逐渐降低。但当硫酸铵用量较大时，未溶解在水中的固体在超声提取时对黄酮有一定的吸附作用，从而使得黄酮的得率反而降低。选择硫酸铵用量为0.45g·mL-1，0.50g·mL-1，0.55g·mL-1做正交试验。
2.1.2 醇-水比对黄酮得率的影响
研究结果表明，醇-水比在0.40—0.60时，黄酮得率随醇-水比的增大而增大，醇-水比大于0.60后黄酮得率变化不大。考虑到节约试剂的因素，本文选择醇-水比为0.40，0.50，0.60做正交试验。
2.1.3 超声时间对黄酮得率的影响
随着超声时间的增加黄酮得率增高，超声时间在20—30min时，提取效果最好，超过30min后，提取率有所下降。所以选择超声时间为20min，25min，30min做正交试验。
2.1.4 料液比对黄酮提取率的影响
料液比在1：20至1：40之间时，黄酮得率显著增加，超过1：40以后黄酮得率逐渐降低。因此，本文选择料液比1：35，1：40，1：45做正交试验。
2.2 正交试验结果与分析
正交试验设计及结果分别见表1、表2。
由表2结果可知，四因素的极差为：A>B>C>D，即各因素对鬼针草黄酮得率的影响主次顺序为：醇-水比>硫酸铵用量>超声时间>料液比。所以最后确定的鬼针草黄酮的最佳提取条件为：A2B2C2D2，即：醇-水比0.5，硫酸铵用量0.50g·mL-1，超声时间25min，料液比为1：40。
2.3 验证试验
选取最佳提取工艺条件，重复三次试验，测定黄酮得率为2.74%、2.76%、2.76%，平均值为2.75%。
3 结语
研究结果表明，超声与丙醇-硫酸铵双水相体系耦合能有效地提取鬼针草中的黄酮类化合物。该方法不但提取时间短，提取温度低，而且在双水相分离时一些水溶性物质已与醇溶性的黄酮分开，提高了丙醇相中黄酮的纯度，便于后续处理。