板栗中黃酮類化合物的提取及結(jié)構(gòu)初步鑒定

1、 板栗中黃酮類化合物的提取及結(jié)構(gòu)初步鑒定王 倩 (河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 , 河北唐山 063004摘要 目的 探討板栗中黃酮類化合物提取的最佳工藝條件及板栗黃酮的結(jié)構(gòu)。 方法 采用系列單因素和正交試驗設(shè)計 , 通過吸光 度測定 , 以黃酮類化合物提取率為考核指標(biāo) , 對影響提取的因素進(jìn)行研究 , 并通過顏色反應(yīng)和圖譜對板栗黃酮的結(jié)構(gòu)進(jìn)行初步鑒定。 結(jié)果 板栗中黃酮類化合物的最佳提取工藝為 :料液比 1 50, 溫度 60 , 提取時間 5h, 乙醇濃度 80%。 最佳提取條件下黃酮類化合物 提取率可達(dá) 0. 51%。 板栗中黃酮類化合物為具有 72OH 結(jié)構(gòu)或 A 環(huán)鄰位雙羥基結(jié)構(gòu)的黃酮類、

2、黃酮醇類、 異黃酮醇類、 黃烷酮類、 查爾 酮類。 結(jié)論 該研究為板栗中的黃酮類化合物的有效提取和結(jié)構(gòu)鑒定提供了理論基礎(chǔ)。 關(guān)鍵詞 板栗 ; 黃酮類化合物 ; 提取 ; 結(jié)構(gòu)鑒定 中圖分類號 S664. 2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611(2010 10-05037-03Extraction of Fl avono i ds Com pounds i n Chest nut and I dentif i ca ti on on Its Com positionW ANG Q i a n (Hebei Energy Institute of Vocation and Technol

3、ogy, Tang shan, Hebei, 063004Abstract ObjectiveTo investigate the op ti m um extraction conditions of the flavonoids in Chestnut and the structure of flavonoids in Chest 2nut . MethodsA series of single factor and orthogonal experi m ental design were adop ted, the absorbance of the extracting s olu

4、tions were de 2ter m ined, and the extracti on ratio of flavonoids was taken as assess ment indicators, to investigate the op ti mum extraction conditions of the fla 2vonoids in Chestnut . Then the structure of flavonoids in chestnut were identified through color reagent method and spectrogram. Resu

5、ltsThe op ti m al extracti on p rocess of flavonoids in chestnut was showed as f ollows:s olid 2liquid rati o 1 50, temperature 60 , extracti on ti me 5h, ethanol concentration 80%.The op ti m um extraction conditions, extraction rate of flavonoids was up t o 0. 51%.Flavonoids in chestnut were those

6、 which had 72OH structure or ortho 2dihydroxy structure at the A ring, such as flavones, flavonols, isoflavones alcohols, flavanones, Chal 2cones . Conclusion These results may pr ovides a theoretical basis f or the extracti on pr ocess and structure identificati on of flav onoids in chestnut . Key

7、words Chestnut; Flavonoids; Extraction; structuralidentificati on作者簡介 王倩 (1980- , 女 , 河北唐山人 , 助教 , 本科 , 從事化學(xué)教學(xué)工作 。收稿日期 2009212224 板栗營養(yǎng)豐富 , 除含有大量碳水化合物、 蛋白質(zhì)和脂肪 外 , 子。 腫瘤。 此外 , 氧化性 , 游離的黃酮類 化合物難溶于水 , 易溶于甲醇、 乙醇等有機(jī)溶劑 , 所以常用甲 醇、 乙醇作為黃酮類化合物的提取劑。 我國板栗品質(zhì)優(yōu)良 , 總產(chǎn)量居世界第一 , 但板栗食品加工技術(shù)的滯后及其營養(yǎng)保 健的研究并不深入 , 為此 , 筆者利用黃

8、酮類化合物易溶于乙 醇的性質(zhì)對板栗中黃酮類化合物進(jìn)行研究 , 以滿足人們對食 品合理營養(yǎng)和保健功能之要求。1 材料與方法1. 1 材料與儀器 主要材料有 :板栗、 蘆丁 (生化試劑 、 乙醇、 氫氧化鈉、 亞硝酸鈉、 硝酸鋁等。主要儀器設(shè)備有 :列孔電熱恒溫水浴鍋、 電子天平、 10122型干燥箱、 DZF 26050型真空干燥箱、 T HZ 282B 氣浴恒溫振蕩 器、 UV 22201紫外分光光度計、 Z M1型超高速粉碎機(jī)。1. 2 樣品制備流程 板栗 干燥 粉碎 稱量 回流浸提 過濾 待測液。1. 3 黃酮類化合物的測定方法 采用分光光度計法測定總黃酮含量 , 即利用黃酮類化合物與鋁鹽

9、反應(yīng)生成紅色絡(luò)合 物 , 以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品 , 在一定波長下測定其吸光度 , 黃酮類化 合物的提取率與吸光度大小呈正比。1. 3. 1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。準(zhǔn)確稱取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品 4mg (120 下干燥至恒重 , 加入 30%乙醇定容至 100m l, 再將其稀釋3倍。1. 3. 2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作。 精確吸取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液 0、 0. 5、 1. 0、2. 0l , 各加乙醇使成 5l, 20. 3m l, 搖勻靜置 5m in, 加入 10%l NO 3 3溶液 0. 3m l, 搖勻靜置 6m in, 加 4%Na OH 溶液 2m l, 加乙醇定容至 10m l, 搖勻靜置 10m in 后于 3

10、55n m 處測定吸光度 (以不加蘆丁的試劑為空白 。 所取標(biāo)準(zhǔn)液的濃度 和吸光度數(shù)據(jù)用最小二乘法作線性回歸 , 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。1. 3. 3 板栗中黃酮類化合物提取率的測定。 公式如下 :提取率 (% W其中 V 2原 浸提液體積 (m l , Y 2蘆 丁溶液的濃度 (mg/ml , W 2板栗粉干重 (mg 。1. 4 板栗中黃酮類化合物最佳提取條件的選擇1. 4. 1 各單因素對黃酮類化合物提取率的影響。 在 60 、 30%乙醇、 提取時間 4h 條件下 , 研究料液比 (1 10、 1 20、 1 30、 1 40、 1 50、 1 60 對黃酮類化合物提取率的影響 ; 在料液比

11、1 40、 提取時間 4h 、 提取溫度 60 的情況下 , 研究溶劑 乙醇濃度 (30%、 45%、 60%、 75%、 90% 對黃酮類化合物提 取率的影響 ; 在料液比 1 40、 乙醇濃度 60%、 提取溫度 60 條件下 , 研究提取時間 (2、 4、 6、 8h 對黃酮類化合物提取率 的影響 ; 在料液比定為 1 40、 乙醇濃度 60%、 提取時間 4h 條 件下 , 研究提取溫度 (40、 50、 60、 70、 80 對黃酮類化合物提 取率的影響。1. 4. 2 正交試驗設(shè)計優(yōu)化黃酮類化合物提取條件。 在單因素試驗的基礎(chǔ)上 , 選擇不同料液比、 乙醇濃度、 提取時間、 提 取

12、溫度為參試因子 , 以黃酮類化合物提取率為衡量指標(biāo) , 采用 L 9(34正交試驗設(shè)計表布置試驗 , 以確定黃酮類化合物的最佳提取條件。 各因素水平如表 1。1. 5 板栗中黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)初步鑒定1. 5. 1 顏色反應(yīng)。 用玻璃棒沾取提取液滴在濾紙上 , 吹風(fēng)機(jī)吹干 , 反復(fù)幾次 , 然后在點上提取液的地方滴三氯化鋁溶安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) , Journal of Anhui Agri . Sci . 2010, 38(10 :5037-5039責(zé)任編輯 高曉余 責(zé)任校對 況玲玲 液、 硼酸溶液 , 吹風(fēng)機(jī)吹干 , 在紫外燈下觀察其熒光顏色。表 1 正交試驗設(shè)計Table 1 O rthogon

13、al experi m en t a l desi gn水平Level 因素 Fact orsA 時間 hTi m eB 料液比 S olid 2liquidrati o C 溫度 Te mperatureD 乙醇濃度 %Ethanol concentrati on131 306060241 407070351 5080801. 5. 2 移動試劑法。 將提取液吸收光譜測定之后 , 在溶劑槽中加 3滴 Na OH 試劑 , 混合后可記錄下 “ Na OH ” 圖譜 , 為檢 驗樣品是否分解 , 5m in 之后再測 1次。 在提取液中加 6滴A l Cl 3試劑 , 混合均勻后 , 測定“ A

14、 l Cl 3” 圖譜 , 然后加入 3滴 HCl, 混合后測定“ A l Cl 3/HCl” 圖譜。 將粉末狀 Na OAc 直接加入到提取液中 , 直到槽底出現(xiàn) 2mm 厚的 Na OAc 沉淀為 止 , 在測定 Na OAc 圖譜之前 , 要徹底搖勻待測液 , 然后加入H 3BO 3, 混合均勻后測定 “ Na OAc /H3BO 3” 圖譜。 2 結(jié)果與分析2. 1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作 標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖 1, 其回歸方程為 :Y =23. 232X +0. 051; R 2=0. 9982。 其中 , Y 2溶 液的吸光度 , X 2蘆丁濃度 (mg/ml 。圖 1 標(biāo)準(zhǔn)曲線圖F i g .

15、1 The st andard curve2. 2 各單因素對黃酮類化合物提取率的影響2. 1. 1 料液比對黃酮類化合物提取率的影響。 由表 2可以看出 , 隨著料液比增加 , 提取液吸光度逐漸增加 , 即黃酮類化 合物的提取量逐漸增加 , 但當(dāng)其在 1 40以后 , 吸光度的增加非常有限 , 因此 , 料液比可設(shè)定為 1 30、 1 40、 1 50。表 2 不同料液比下的提取液吸光度Table 2 The absorbance of extracti n g soluti on at di fferen t soli d 2li qu i drati o序號No . 料液比S olid

16、2liquid rati o吸光度 AAbs orbance11 101. 24821 201. 05531 300. 60441 400. 87151 500. 68861 600. 8532. 1. 2 溶劑乙醇濃度對黃酮類化合物提取率的影響。 在料液比 1 40、 提取時間 4h 、 提取溫度 60 的情況下 , 由表 3可知 , 在濃度小于 75%時 , 隨著濃度的增加 , 吸光度不斷增高 , 即提取率不斷提高 , 但在濃度達(dá)到 90%時吸光度反而降低。 所以把乙醇濃度范圍確定在 60%80%。表 3 不同溶劑乙醇濃度下的提取液吸光度Table 3 The absorbance of

17、extracti n g soluti on a t di fferent concen tra 2ti ons of ethanol solvent序號No . 乙醇濃度 %Ethanol concentrati on吸光度Abs orbance 1300. 8712450. 6753600. 9994751. 2065901. 1342. 1. 3 提取時間對黃酮類化合物提取率的影響。 在料液比 1 40、 乙醇濃度 60%、 提取溫度 60 條件下 , 隨著提取時間的增加 , 吸光度不斷增高 , 即提取率不斷升高 , 但 4h 之后吸 光度隨時間增加反而下降 (表 4 。 這可能是由于黃

18、酮類化 合物隨著時間的推移損失率大于浸出率 , 提取液中黃酮含量 減少 , 提取率降低 , 所以確定提取時間為 35h 。表 4 g on at d i fferen t extracti onm e時間 h吸光度120. 973241. 119360. 907481. 0022. 1. 4 提取溫度對黃酮類化合物提取率的影響。 在料液比定為 1 40、 乙醇濃度 60%、 提取時間 4h 條件下 , 從圖 2中可 見 , 板栗中黃酮類化合物的提取率 (與吸光度值成正比 隨溫 度升高而逐漸增加。 這可能與提取液的黏度隨溫度的升高而減小有關(guān)。 溶液黏度減小 , 分子運動加快 , 浸提出的黃酮 類

19、化合物增多 , 但在 70 以后 , 提取率的增加量有限 , 故提 取溫度選擇在 6080 。圖 2 不同提取溫度下的提取液吸光度F i g . 2 The absorbance of extracti n g soluti on a t d i fferen t extrac 2ti on te mperatures2. 2 正交試驗設(shè)計優(yōu)化黃酮類化合物提取條件 在單因素試驗的基礎(chǔ)上 , 對各因素進(jìn)行正交試驗。 試驗結(jié)果見表 5, 影 響黃酮類化合物提取量的主次順序為料液比 >溫度 >乙醇 濃度 >時間 ; 通過正交試驗確定最佳操作條件組合為 :提取8305 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)

20、2010年 時間 5h 、 料液比 1 50、 溫度 60 、 乙醇濃度 80%, 在此條件 提取出黃酮類化合物的含量為 0. 51%。表 5 正交試驗設(shè)計結(jié)果Table 5 The results of orthogonal experi m en t a l desi gn試驗號Test No . A 時間 h Ti m e B 料液比S olid 2liquidrati oC 溫度 Te mperatureD 乙醇濃度 %Ethanolconcentrati on提取率 %Extracti onrati o111110. 34212220. 29313330. 41421230. 275

21、22310. 32623120. 43731320. 29832130. 46933210. 38k 10. 3460. 3000. 4100. 346k 20. 3400. 3570. 3130. 337k 30. 3770. 4070. 3400. 380R0. 0370. 1070. 0970. 043主次順序 B >C >D>A優(yōu)水平 A 3B 3C 1D 3優(yōu)組合A 3B 3C 1D 32. 3 板栗中黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)初步鑒定2. 3. 1 顏色反應(yīng)。 色斑點 , 紫外燈下黃色熒光 , ; 液加入硼酸 , , , 伴藍(lán) 色 , 結(jié)論是 52OH 黃酮或 22OH

22、查爾酮。2. 3. 2 移動試劑鑒定結(jié)果。 提取液圖譜與 “ Na OAc ” 圖譜進(jìn)行對照 , 發(fā)現(xiàn)帶 向長波方向移動 5 20n m, 初步確定為具有72OH 結(jié)構(gòu)的黃酮類、 黃酮醇類、 異黃酮類。提取液圖譜與 “ Na OAc /H3BO 3” 圖譜進(jìn)行對照 , 發(fā)現(xiàn)帶 向長波方向移動 5 10n m, 初步確定是具有 A 環(huán)鄰位雙羥基 結(jié)構(gòu)的 (6、 7或 7、 8 異黃酮類、 黃烷酮類、 雙氫黃酮醇類。提取液圖譜用“ A l Cl 3” 和“ A l Cl 3/HCl” 圖譜對照可以看 出 , 帶 吸收強(qiáng)度有很少的增加 , 初步確定可能是有 A 環(huán)鄰位 雙羥基結(jié)構(gòu)的嗅弄類、 查爾酮類

23、。將提取液圖譜與“ Na OH ” 圖譜對照 , 可以看出在 320335n m 處有新帶出現(xiàn) , 初步確定為具有 72OH 結(jié)構(gòu)的黃酮類 和異黃酮類。3 討論根據(jù)液固萃取基本理論 , 在通常情況下 , 利用傳統(tǒng)方法 圖 3 移動試劑與原液吸收圖譜F i g . 3 The absorpti on spectru m of mobile agen ts and the or i gi 2na l li qui d提取板栗中黃酮所需溶劑量都比較大 , 因為增大提取劑的量 將有利于溶質(zhì)的溶出 , 但過大的料液比對實際生產(chǎn)過程來說 是沒有意義的 , 不僅增加乙醇的消耗及后續(xù)的濃縮成本 , 而 且容易導(dǎo)致加工過程中溶質(zhì)的丟失。該研究表明 , 提取板栗中