板栗殼黃酮類成分的提取工藝研究
板栗殼黃酮類成分的提取工藝研究
張琳琳 1,呂華瑛',王 琳 1,石 亮2,李克明3
(1.山東中醫(yī)藥高等??茖W校,山東煙臺 264199;2.山東藥品食品職業(yè)學院,山東威海 264210;
3.山東省中醫(yī)藥研究院,山東濟南 250014)
基金項目∶山東省中醫(yī)藥科技發(fā)展計劃項目(2015-218)。
基金項目∶山東省中醫(yī)藥科技發(fā)展計劃項目(2015-218)。
摘要∶為了優(yōu)化板栗殼中的黃酮類成分的提取工藝。分別采用不同溶劑、不同提取方式浸提板栗殼中的黃酮成分,并選取提取次數(shù)、加醇量(料液比)、提取時間、醇濃度作為考察因素,設計正交實驗對提取工藝進行優(yōu)化,以蘆丁為標準品,硝酸鋁-亞硝酸鈉比色法,用可見-紫外分光光度計檢測提取物中總黃酮的含量,比較總黃酮提取物的收得率,優(yōu)選最佳提取工藝。結果表明,當選用60乙醇回流提取,提取2次,加醇量為10倍量,提取時間1.5h時板栗殼總黃酮提取率最高,平均提取率為19. 36%.
關鍵詞∶板栗殼;黃酮;提取工藝
板栗殼為殼斗科植物板栗(Castanea mollissima Bl.)的干 燥外果皮,除青海、新疆以外,在遼寧以南各?。ㄊ?、區(qū))均 有栽培,作為中藥收載于《中華人民共和國藥典四部》(2015 年版)中[1],其藥性甘、澀、平,具有降逆化痰、清熱散結、 止血之功效,常用于治療反胃、消渴、咳痰、療痂、鈕血、 便血及腮腺炎等。
板栗殼為板栗的帶刺毛殼,即板栗總苞。歷代"本草” 對其稱呼不同,《證類本草》中稱其為“栗毛殼”,《滇南 本草》中稱其為“子上殼刺”,《本草綱目》《中華本草》《中 藥大辭典》中均稱其為"栗毛球”,江西《草藥手冊》中稱其 為“板栗殼斗",《中國藥典》中稱其為"板栗殼”,至今, 各名稱均有不同程度沿用。
近年研究表明,板栗殼含有豐富的黃酮、多糖、酚類等 成分PF,文獻報道栗殼中含有豐富的天然棕色素,屬于黃 酮類,不僅可廣泛用于食品、日用化學品和藥品的著色劑, 現(xiàn)代藥理研究還顯示栗殼黃酮具有抗菌、抗氧化、自由基清 除等多方面作用故本課題系統(tǒng)研究并優(yōu)化板栗殼中黃 酮類成分的提取工藝,為其工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)提供依據(jù)。
1儀器與試劑
板栗,濟南市售。
電熱恒溫水浴鍋(上海醫(yī)療器械五廠);FA2004分析 天平(上海第二分析儀器廠);TU-1810紫外分光光度計 (北京普析通用儀器有限公司);KQE-400B型超聲清洗機 (濟南巴克超聲波科技有限公司);KFS-C2電子天平(凱豐 集團)。
無水乙醇、正丁醇、乙酸乙酯、蘆丁標準品。
2方法與結果
2.1黃酮成分測定
釆用硝酸鋁-亞硝酸鈉比色法,以蘆丁為標準品繪制標準 曲線。準確吸取蘆丁標準溶液0.00 mL、0.25 mL、0.50 mL、 1.00 mL、1.50 tnL 和 2.00 mL(相當于蘆丁 0 ng、75 ng、 150昭、300昭、450 jig和600 gg),加蒸餡水補足至2 mL,各加入30%乙醇溶液4 mL和5%亞硝酸鈉溶液0.5 mL, 振搖后放置5 min,加入10%硝酸鋁溶液0.5 mL,搖勻后 放置6 min,加l.Omol/L氫氧化鈉溶液4 mL,搖勻,放置 15 min,于510 nm波長處測定吸光度,以零管為空白, 以吸光度S為縱坐標、蘆丁含量CCgg/mL)為橫坐標繪制 標準曲線,得到曲線方程為S11.67C-0.016 6,相關系數(shù) 居=0.999 1,蘆丁溶液的濃度在0.017?0.104 ng/mL范圍內(nèi) 與吸光度呈良好的線性關系。
樣品測定。取2 mL樣品按照標準曲線繪制的操作步驟 進行檢測,同樣于510nm處進行吸光度的測定。
2.2工藝流程
將板栗殼洗凈后放于60 P烘箱中烘干,粉碎,過40目 篩,精密稱取栗殼粉樣品2 g,加入一定體積的溶劑,在相 應溫度水浴和浸提時間內(nèi)浸提,浸提液經(jīng)5 000 r/min離心 15 min,取上清液,定容至40 mL,放置于4 P冰箱中貯存 備用。
2.3不同溶劑浸提產(chǎn)率
分別釆用水、75%乙醇、正丁醇、乙酸乙酯為溶劑浸提 板栗殼中的黃酮成分,將提取成分純化后用超純水定容至 100 mL作為供試品試液,按照2.1的方法,測定吸光度, 根據(jù)標準曲線的回歸方程得出不同浸提液中黃酮的濃度,根 據(jù)公式(1)計算黃酮得率。
式(1)中,歸為總黃酮產(chǎn)率,%, C為測定總黃酮的濃 度,mg/tnL, D為稀釋倍數(shù),「為供試液的體積,mL, M 為板栗殼的質(zhì)量,go
不同溶劑浸提板栗殼總黃酮產(chǎn)率見表1。從表1可以看 出,乙醇作為溶劑提取黃酮的產(chǎn)率最髙。
2.4不同濃度乙醇提取黃酮產(chǎn)率
精確稱取板栗殼粉樣品2.00 g共18份,置于100 mL具塞 錐形瓶中,分別加入25 mL 35%, 45%、55%、65%、75%和85%的乙醇溶液,每個處理重復3次。各組樣品均在室溫下浸 泡24h,之后減壓、抽濾,濾液瞄于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上減壓蒸干, 溫度控制在60 °C以下。將蒸干的樣品稱重,干浸膏用30%乙 醇超聲溶解,轉(zhuǎn)移至10 mL容量瓶中,并用30%乙醇定容至 刻度,搖勻后測定,按公式(1)計算黃酮產(chǎn)率。實驗結果見表2, 從表2可以看出,55%乙醇提取的黃酮產(chǎn)率最高。
2.5不同提取方法提取黃酮產(chǎn)率
(1)回流提取法。精確稱取板栗殼粉樣品2.00 g,置于 250 mL平底燒瓶中,加入25.0 mL的55%乙醇溶液,浸泡 20 min后加熱回流提取30 min,放冷,減壓抽濾,濾液放 置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中減壓蒸干,溫度控制在60。(2以下,干浸 膏用30%乙醇超聲溶解,轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中,用30% 乙醇定容至刻度,搖勻,測定黃酮產(chǎn)率。平行測定4份,計 算平均產(chǎn)率。
(2)超聲提取法。精確稱取板栗殼粉樣品2.00g,置 于100 mL具塞錐形瓶中,加入25.0 mL 55%的乙醇,浸泡 20 min后在超聲波清洗儀上室溫超聲30 min,超聲完畢后減 壓抽濾,濾液放置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中減壓蒸干,溫度控制在 60 °C以下,向干浸膏中加入適量30%乙醇超聲溶解,轉(zhuǎn)移至 25 mL量瓶中,用30%乙醇定容至刻度,搖勻,測定黃酮產(chǎn)率。 平行測定4份,計算平均產(chǎn)率。
(3)微波輔助提取法。精確稱取板栗殼粉樣品2.00 g, 置于250 mL具塞錐形瓶中,加入25.0 mL 55%的乙醇,浸 泡55 min(保證樣品與浸提溶劑接觸的總時間與其他方法一 致),再用微波中火提取5 min(提取中每隔1?2 min停30 s), 放冷,減壓抽濾,濾液放置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中減壓蒸干,溫 度控制在60 P以下,干浸膏用30%乙醇超聲溶解,轉(zhuǎn)移至 25 ml量瓶中,用30%乙醇定容至刻度,搖勻,測定黃酮產(chǎn) 率。平行測定4份,計算平均產(chǎn)率。
實驗結果見表3,由表3可以看出,55%乙醇回流提取 的黃酮產(chǎn)率最高。
2.6正交設計
影響板栗殼總黃酮含量的因素主要有提取次數(shù)、加醇量 (倍量)、提取時間、醇濃度,故以這4個影響因素的3個水平,
釆用L9 (3,)正交表設計進行實驗,考察板栗殼中總黃酮的 含量,結果見表4和表5。
由表5的正交試驗數(shù)據(jù)結果可以看出,影響總黃酮含量 提取的4個因素按順序為D>B>C>A,即提取醇濃度 >加醇量〉提取時間〉提取次數(shù)。通過4因素3水平的考察, 得出最佳提取條件為AB3C3D3,即提取1次,加醇量為10 倍量,提取時間L5h,提取醇濃度60%時,所得板栗殼總 黃酮含量最高,為19.21%。通過方差分析表6可見,因素D、 B、C對試驗結果有顯著性影響,綜合分析實驗條件后選擇 A2B3C3D3為最佳提取條件,即釆用60%醇提取法,提取2次, 加醇量為10倍量,提取時間1.5 h。在以上工藝優(yōu)選條件下 重復實驗3次,平均提取率為19.36%。
3討論
板栗營養(yǎng)價值豐富,口感美味,受到廣大人民的喜愛, 在全國栽培廣泛,但板栗殼目前大多被當作廢棄物丟棄,造成了資源的浪費,主要原因是人們并未意識到板栗殼的價值 所在,對板栗殼的開發(fā)利用也未普及推廣。黨的十八大提出 了建設環(huán)境友好型、資源節(jié)約型社會的要求,加強板栗殼的 開發(fā)利用也正是響應國家號召的一大舉措。
本文通過前期對板栗殼的藥理作用的文獻査閱,發(fā)現(xiàn)越 來越多的科研人員開始重視板栗殼的重大開發(fā)價值,對板栗 殼的研究也越來越多,通過研究人們發(fā)現(xiàn)了板栗殼具有的許 多藥理作用,包括抗菌抗炎、抗氧化、抗腫瘤、降血糖降血 脂和改善腦缺血等人們非常關注的一些作用,當然具體的臨 床應用還需要進一步的研究。
在本實驗研究中通過對不同溶劑浸提板栗殼中的黃酮 成分,比較總黃酮提取物的收得率,優(yōu)選最佳提取溶劑為 55%乙醇提取;通過不同提取方式的研究確定了最佳提取方 式為55%乙醇回流提取;通過對影響實驗的4個因素3個 水平的正交試驗最終確定了最佳提取工藝為選用60%的乙 醇回流提取,加醇量為10倍量,提取次數(shù)為2次,提取時 間為1.5h,此時板栗殼總黃酮提取率最高,為19.36%。本
陸俊,趙安琪,成策,等.核桃營養(yǎng)成分與生理活性及 開發(fā)研究為工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)及促進栗殼的臨床藥用提供了理論 依據(jù)。
參考文獻
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