響鈴草黃酮提取工藝的研究化學(xué)畢業(yè)論文.doc

畢節(jié)學(xué)院本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題 目：響鈴草黃酮提取工藝的研究學(xué) 號(hào)： 07120801041姓 名： 邵 艷 平教 學(xué) 院： 化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 化學(xué)專(zhuān)業(yè)2008級(jí)本科班指導(dǎo)教師： 葉 敏（講師）完成時(shí)間： 2012年5月13日 畢節(jié)學(xué)院教務(wù)處制響鈴草黃酮提取工藝的研究作者姓名：邵艷平 專(zhuān)業(yè)班級(jí)：化學(xué)專(zhuān)業(yè)2008級(jí)本科班 學(xué)號(hào)：07120801041 指導(dǎo)教師：葉敏摘 要：黃酮是一類(lèi)植物化學(xué)物質(zhì)的簡(jiǎn)稱，全稱為黃酮類(lèi)化合物(flavonoids)，又稱物黃酮(bioflavonoids)或植物黃酮。黃酮是一種較強(qiáng)的抗氧劑，可阻止細(xì)胞的退化、衰老、改善血液循環(huán)、降低膽固醇、增進(jìn)傷口愈合等。黃酮類(lèi)化合物是一類(lèi)具有廣泛開(kāi)發(fā)前景的天然藥物。響鈴草為豆科植物假地藍(lán)（crotalaria ferruginea grah）的全草，其主要化學(xué)成分為黃酮、生物堿、香豆素、有機(jī)酸、糖類(lèi)、甙類(lèi)和甾醇等。文章采用乙醇回流提取法對(duì)響鈴草中的黃酮進(jìn)行提取，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，考察了水浴溫度、乙醇濃度、提取時(shí)間和物料比對(duì)黃酮提取率的影響。結(jié)果表明，當(dāng)水浴溫度是唯一變量時(shí)，最佳水浴溫度為75；當(dāng)乙醇濃度是唯一變量時(shí)，最佳乙醇濃度為65%；當(dāng)提取時(shí)間是唯一變量時(shí)，最佳提取時(shí)間為3h；當(dāng)物料比是唯一變量時(shí)，最佳提取物料比為1:30。關(guān)鍵詞：響鈴草；黃酮類(lèi)化合物；提取工藝；單因素實(shí)驗(yàn)crotalaria ferruginea grah flavonoid extract technology researchcandidate: shao yan-ping major: chemicalstudent no.: 07120801041 advisor: ye min abstract:flavonoids is a kind of plant chemicals as, all called flavonoids, also called flavonoids content or plant flavonoids. flavonoids is a strong antioxidants, can prevent cell degradation, aging, improve blood circulation, lower cholesterol, improve wound healing. flavonoids is a kind of natural drug which has broad application in future.crotalaria ferruginea grah is the herba of fabaceous plant, its main chemical components are flavonoids, alkaloids, coumarone, organic acid, carbohydrate, glucoside class and sterol, etc. this article based on single factor test，effects of water bath temperature，ethanol concentration，extraction duration and solidliquid ratio on the yield rate of total flavonoids from crotalaria ferruginea grah were investigated. the results showed that, when water bath temperature is the only variable, the best water bath temperature of 75; when ethanol concentration is the only variable, the best ethanol concentration of 65%; when extraction duration is the only variable, the best extraction duration of 3h; when solidliquid ratio is the only variable, the best solidliquid ratio of 1:30. keywords: crotalaria ferruginea grah; flavonoids; extracting technology; single factor experiment目錄1.文獻(xiàn)綜述11.1黃酮來(lái)源及分類(lèi)11.2黃酮藥理作用研究現(xiàn)狀11.3黃酮的提取方法11.4響鈴草的研究進(jìn)展21.5研究目的和意義21.6研究?jī)?nèi)容與方法22.響鈴草黃酮提取工藝的研究22.1材料、試劑及儀器22.2蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制32.3響鈴草黃酮溶液的提取32.4黃酮提取率的計(jì)算32.5單因素實(shí)驗(yàn)43.結(jié)果與分析43.1蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制43.2單因素實(shí)驗(yàn)54.結(jié)果與討論7參考文獻(xiàn)7致謝9畢節(jié)學(xué)院本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))1文獻(xiàn)綜述1.1黃酮來(lái)源及分類(lèi)天然黃酮類(lèi)化合物廣泛存在于自然界某些植物和漿果中，是數(shù)量最多的一類(lèi)物質(zhì)，其泛指兩個(gè)具有酚羥基的苯環(huán)(a-與b-環(huán)）通過(guò)中央三碳原子相互連結(jié)而成的一系列化合物1，即具有c6-c3-c6骨架的成分。黃酮類(lèi)化合物常以游離或與糖成苷的形式存在，目前已鑒定結(jié)構(gòu)的黃酮類(lèi)化合物約4000多種。根據(jù)中央三碳鏈的氧化程度、b環(huán)連接位置以及三碳鏈?zhǔn)欠癍h(huán)合，將黃酮類(lèi)化合物分為如下幾大類(lèi)2，其中黃酮醇類(lèi)占總數(shù)的1/3，其次為黃酮類(lèi)占1/4以上。（1） 黃酮和黃酮醇類(lèi) （2） 二氫黃酮和二氫黃酮醇類(lèi)（3） 異黃酮（isoflavones）和二氫異黃酮（isoflavanones）類(lèi)（4） 查耳酮和二氫查耳酮類(lèi)（5） 黃烷醇（flavanols）類(lèi)（6） 花色素類(lèi)（anthocyanins，anthocyanidines）（7） 橙酮類(lèi)（aurones）（8） 雙黃酮類(lèi)（biflavones）（9） 雙苯駢吡喃酮類(lèi)（xanthones）（10） 高異黃酮（homoisoflavonoids） 1.2黃酮藥理作用研究現(xiàn)狀 目前，黃酮類(lèi)化合物的研究已成為國(guó)內(nèi)外醫(yī)藥界研究的熱點(diǎn)課題，對(duì)于在中草藥中黃酮類(lèi)化合物提取方法研究得比較多，近年來(lái)隨著分離提取技術(shù)的發(fā)展，各國(guó)學(xué)者們相繼發(fā)現(xiàn)了大量新黃酮類(lèi)化合物，也掀起了對(duì)它們的研究熱潮，開(kāi)發(fā)出數(shù)種含有黃酮類(lèi)物質(zhì)的產(chǎn)品。研究表明黃酮類(lèi)化合物除具有抗菌、消炎、清熱解毒、鎮(zhèn)靜、利尿等作用外,它是大多數(shù)氧自由基的清除劑,對(duì)冠心病、心絞痛等疾病的治療效果顯著3。特別是抗自由基和抗癌、防癌的作用,使黃酮類(lèi)化合物的研究進(jìn)入了一個(gè)新的階段。在醫(yī)藥方面，根據(jù)其在心血管系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、抗腫瘤方面的藥理作用，很多以黃酮類(lèi)成分為主的制劑已先后作為成藥上市。在食品中它們應(yīng)用于功能性食品添加劑和功能食品中。在獸藥、農(nóng)藥等領(lǐng)域，現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出了一些具有特效功能的含有黃酮類(lèi)化合物藥品和驅(qū)蟲(chóng)、殺蟲(chóng)劑等4。1.3黃酮的提取方法目前，黃酮類(lèi)化合物的傳統(tǒng)提取方法主要有熱水提取法、堿性水或堿性稀醇提取法、有機(jī)溶劑萃取法等。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與儀器的發(fā)展，新型提取技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生，如微波提取法、超聲波提取法、超臨界流體萃取法、超濾法、酶法提取和大孔樹(shù)脂吸附法5等，并在研究與生產(chǎn)中廣泛使用。總之，黃酮類(lèi)化合物提取的方法很多,每種方法都有它各自的優(yōu)缺點(diǎn),要根據(jù)提取物的性質(zhì)、提取成本、工藝設(shè)備等條件，通過(guò)實(shí)驗(yàn)選擇最適合的提取工藝,提高黃酮類(lèi)物質(zhì)的提取率。1.4響鈴草的研究進(jìn)展 作為民間中草藥，響鈴草藥用歷史悠久，為四川省廣安地區(qū)，貴州苗族侗族等地民間草藥，主要用于治療耳聾耳鳴、腎虛、久咳痰血、扁桃體炎、淋巴腺炎、療毒惡瘡、月經(jīng)不調(diào)等。史載于明代滇南本草,其味苦微酸、性寒，歸肺、肝、腎經(jīng)6。其主要化學(xué)成分為黃酮、生物堿、香豆素、有機(jī)酸、糖類(lèi)、甙類(lèi)和甾醇等。目前，國(guó)內(nèi)外已有學(xué)者對(duì)響鈴草黃酮提取物進(jìn)行研究，如：吳貞建、周英、盧國(guó)峰、王寒、王慧娟共同對(duì)響鈴草黃酮提取物體外抗菌活性進(jìn)行了研究。但仍未有人對(duì)其黃酮提取工藝進(jìn)行研究。1.5研究目的和意義黃酮類(lèi)化合物具有降血糖、調(diào)血脂、抗菌消炎、抗氧化、抗衰老、消除體內(nèi)自由基等藥理作用，是一類(lèi)具有廣泛開(kāi)發(fā)前景的天然藥物，在醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域均有巨大的應(yīng)用前景，而黃酮類(lèi)化合物是響鈴草的主要活性成分之一，其中槲皮素、染料木素和山柰素是多數(shù)雙子葉植物存在的黃酮苷元成分7-8 ,通常作為評(píng)價(jià)藥材質(zhì)量的重要指標(biāo)。本研究通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)，對(duì)響鈴草黃酮提取工藝進(jìn)行優(yōu)選，增大原料的使用率。1.6研究?jī)?nèi)容與方法（1）研究?jī)?nèi)容： 通過(guò)提取各單因素的比較,得到響鈴草中黃酮的最佳提取工藝。（2）研究方法： 響鈴草烘干（50）粉碎乙醇回流提取冷卻抽濾稀釋黃酮提取溶液。2響鈴草黃酮提取工藝的研究2.1材料、試劑及儀器2.1.1實(shí)驗(yàn)材料本實(shí)驗(yàn)所用材料為響鈴草（購(gòu)于畢節(jié)市中草藥公司），烘干后粉碎成粉末保存。2.1.2實(shí)驗(yàn)試劑蘆丁、無(wú)水乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉，均為分析純。2.1.3實(shí)驗(yàn)儀器干燥箱、分析天平、回流裝置、yp100zn型子天平、四列雙孔型表恒溫水浴鍋、shb-型環(huán)水式多用真空泵、v-5800型可見(jiàn)分光光度計(jì)。2.2蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制2.2.1蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制在分析天平上精確稱取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品0.0100g，用85%的乙醇溶液稀釋并定容為100ml，備用。2.2.2測(cè)定波長(zhǎng)的選擇精確移取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液0.50ml，置于25.00ml的量筒中，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的乙醇稀釋到10.00ml處，加人5%的亞硝酸鈉溶液0.80ml，混勻，放置10min；加入10%硝酸鋁溶液0.80ml，混勻，放置10min；再加入4%的氫氧化鈉溶液10.00ml，混勻，放置10min；加入85%的乙醇溶液至刻度，搖勻，10min后在460550nm處測(cè)定吸光度（以85%乙醇溶液做空白），選擇最大吸收波長(zhǎng)。2.2.3蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制精確吸取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液0.00、1.00、2.00、3.00、4.00 、5.00ml于6支25.00ml的量筒中，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85%的乙醇稀釋到10.00ml處，加人5%的亞硝酸鈉溶液0.80ml，混勻，放置10min；加入10%硝酸鋁溶液0.80ml，混勻，放置10min；再加入4%的氫氧化鈉溶液10.00ml，混勻，放置10min；加入85%的乙醇溶液至刻度，搖勻，10min后在510nm處測(cè)定吸光度（以第一瓶為空白溶液），然后以吸光度和蘆丁溶液濃度做圖，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算回歸方程。2.3響鈴草黃酮溶液的提取稱取3g響鈴草干燥粉末于三角燒瓶中，按一定物料比、乙醇濃度、提取溫度和回流時(shí)間進(jìn)行提取，冷卻抽濾，用一定的乙醇濃度稀釋到250ml，得黃酮提取溶液。2.4黃酮提取率的計(jì)算精確移取黃酮提取物溶液2.50ml，置于50.00ml的容量瓶中，移取17.5ml一定濃度的乙醇溶液稀釋?zhuān)尤?%的亞硝酸鈉溶液1.60ml，混勻，放置10min；加入10%硝酸鋁溶液1.60ml，混勻，放置10min；再加入4%的氫氧化鈉溶液20.00ml，混勻，放置10min；加入一定濃度的乙醇溶液至刻度，搖勻，10min后在510nm處測(cè)定吸光度及黃酮濃度（以85%乙醇溶液做空白）。樣品黃酮提取率9（%） (其中，c為通過(guò)測(cè)稀釋液吸光度而測(cè)得的黃酮濃度，v1為稀釋液定容體積，v2為未稀釋的原黃酮溶液的體積，m為樣品質(zhì)量，v0為待稀釋黃酮溶液的體積)。2.5單因素實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，影響黃酮提取率的因素有：乙醇濃度、物料比、回流時(shí)間和提取溫度等。為確定響鈴草黃酮的提取工藝，本試驗(yàn)乙醇濃度選取85%、75%、65%、55%四個(gè)水平，物料比選取1:20、1:30、1:40三個(gè)水平，反應(yīng)時(shí)間選取2、3、4h三個(gè)水平，反應(yīng)溫度選取90、85、75、65四個(gè)水平，分別進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)，同時(shí)做四組平行實(shí)驗(yàn)。3結(jié)果與分析3.1蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制3.1.1測(cè)定波長(zhǎng)的選擇將定量的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液顯色以后在460550nm處測(cè)定吸光度（以85%乙醇溶液做空白）,選擇最大吸收波長(zhǎng)。測(cè)定結(jié)果如下表1： 表1波長(zhǎng)與吸光度的關(guān)系table 1 relationship between wavelength and absorbance波長(zhǎng)（nm）吸光度（a） 460 0.019 470 0.021480 0.023490 0.024500 0.025510 0.026520 0.025530 0.023540 0.02550 0.018由表1中數(shù)據(jù)可知當(dāng)波長(zhǎng)為510nm時(shí)，有最大吸收波峰3.1.2蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制精確吸取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00 、5.00ml蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋?zhuān)@色以后在波長(zhǎng)為510nm處測(cè)定吸光度（以第一瓶為空白溶液），然后以吸光度為橫坐標(biāo)，蘆丁溶液濃度為縱坐標(biāo)做圖，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算回歸方程。 圖1 標(biāo)準(zhǔn)曲線fig 1 the standard curve由測(cè)定結(jié)果計(jì)算出回歸方程為y=17.400x+0.0714，r2=0.9933，式中x為蘆丁濃度，y為吸光度。3.2單因素實(shí)驗(yàn)3.2.1乙醇濃度對(duì)黃酮提取率的影響圖2為料物比為1:20、提取時(shí)間2h、三角燒瓶?jī)?nèi)部溶液溫度為75時(shí)、不同的乙醇濃度對(duì)黃酮提取率的影響，從圖中可以看出，隨著乙醇濃度的增加，黃酮濃度呈上升趨勢(shì)，在乙醇濃度為65%時(shí)，總黃酮濃度達(dá)到最大值，而繼續(xù)增加乙醇濃度，黃酮濃度卻呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，可能是因?yàn)楦邼舛纫掖际辜?xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)凝固，黃酮不易溶出。圖2 乙醇濃度對(duì)黃酮提取率的影響fig 2 effect of concentration of ethanol on the flavonoid concentration3.2.2物料比對(duì)黃酮提取率的影響圖3為乙醇濃度65%、提取時(shí)間2h、三角燒瓶?jī)?nèi)部溶液溫度為75時(shí)、不同的物料比對(duì)黃酮提取率的影響，從圖中可以看出，隨著物料比的增加，黃酮濃度呈上升趨勢(shì)，在物料比為1:30時(shí)有較大的黃酮濃度，而繼續(xù)增加物料比，黃酮濃度卻呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。圖3物料比對(duì)黃酮提取率的影響fig 3 material flavonoids than the influence of the extraction3.2.3提取時(shí)間對(duì)黃酮提取率的影響圖4為乙醇濃度65%、物料比為1:30、三角燒瓶?jī)?nèi)部溶液溫度為75時(shí)、不同的提取時(shí)間對(duì)黃酮提取率的影響，從圖中可以看出，隨著提取時(shí)間的增加，黃酮濃度呈上升趨勢(shì)，在時(shí)間為3h時(shí)有較大的黃酮濃度，而繼續(xù)增加提取時(shí)間，黃酮濃度卻呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。圖4提取時(shí)間對(duì)黃酮提取率的影響fig 4 effect of extraction time on the flavonoid concentration3.2.4提取溫度對(duì)黃酮提取率的影響圖5為乙醇濃度65%、物料比為1:30、提取時(shí)間為3h時(shí)、不同的水浴溫度對(duì)黃酮提取率的影響，從圖中可以看出，隨著水浴溫度的增加，黃酮濃度呈上升趨勢(shì)，在水浴溫度為75時(shí)有較大的黃酮濃度，而繼續(xù)升高溫度，黃酮濃度卻呈現(xiàn)明顯下降趨勢(shì)，其原因是溫度過(guò)高，達(dá)到乙醇沸點(diǎn)后，大部分乙醇以氣態(tài)形式存在，導(dǎo)致浸泡響鈴草的溶劑量減少，所以提取率反而降低。圖5水浴溫度對(duì)黃酮提取率的影響fig 5 effect of water bath temperature on flavonoid concentration4.結(jié)果與討論本實(shí)驗(yàn)通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)對(duì)響鈴草黃酮提取工藝條件進(jìn)行了優(yōu)選，確定了當(dāng)乙醇濃度是唯一變量時(shí)，最佳乙醇濃度為65%；當(dāng)物料比是唯一變量時(shí)，最佳提取物料比為1:30；當(dāng)提取時(shí)間是唯一變量時(shí)，最佳提取時(shí)間為3h；當(dāng)提取溫度是唯一變量時(shí)，最佳水浴溫度為75。在這些條件下得到的黃酮提取率為11.55%。結(jié)果表明：響鈴草中含有豐富的黃酮類(lèi)化合物，具有廣泛開(kāi)發(fā)和利用價(jià)值，值得綜合運(yùn)用，且篩選出的提取工藝操作簡(jiǎn)單、重現(xiàn)性好、提取率高、操作易于控制，為進(jìn)一步研究響鈴草黃酮提取工藝的發(fā)展提供合理依據(jù)。參考文獻(xiàn)1 陳業(yè)高. 植物化學(xué)成分m. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2004. 2 尹愛(ài)群, 穆惠軍, 江雪欣, 關(guān)桂菊. 黃酮類(lèi)化合物研究進(jìn)展j. 中國(guó)