論文微波法芹菜中芹菜素的提取和芹菜中芹菜素的測(cè)定

PAGEPAGE1微波法芹菜中芹菜素的提取和芹菜中芹菜素的測(cè)定摘要：建立一種測(cè)定芹菜中芹菜素含量的紫外可見分光光度法，對(duì)芹菜的新鮮葉片、新鮮莖中芹菜素含量進(jìn)行測(cè)定。采用紫外可見分光光度直接測(cè)定法，檢測(cè)波長(zhǎng)為270nm，芹菜素在0.023~0.115mg·mL-1范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，精密度較高，穩(wěn)定性較好。同時(shí)采用微波法對(duì)芹菜中芹菜素進(jìn)行提取，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：以體積分?jǐn)?shù)為65%的乙醇濃度為提取劑，料液比（g/ml）為1:7.5的條件下第一次提取2min，第二次提取1min為最佳提取條件。紫外可見分光光度法簡(jiǎn)便，快速，可用于芹菜中芹菜素含量的測(cè)定；微波法提取時(shí)間短，提取率高，是強(qiáng)化固液提取過(guò)程頗具發(fā)展?jié)摿Φ囊豁?xiàng)新型輔助提取技術(shù)。關(guān)鍵詞：芹菜；芹菜素；紫外可見分光光度法；測(cè)定；微波法：家用微波爐；提取條件MicrowavemethodinThecelery,celeryandTheExtractionofCeleryinTheDeterminationofCeleryElementHuLiJiaoLiu-YunZhangJuanTaoqiang(HengyangNormalCollegeLifeSciencezhidaolaoshi:HeLi-Fang)Abstract:Establishingadeterminationinthecelery,contentofceleryultravioletspectrophotometry,thefreshleafofcelery,freshmeatcontentinthestemceleryweredetermined.Utilizesuv-visspectrophotometrymethoddetectedwavelengthdetermineddirectly,for270nm,celeryelementin0.023~0.115mg·mL-1range,highprecisionandgoodinsidesex,stabilityisgood.Andthemethodofmicrowaveextractioninthecelery,celery,theexperimentalresultsshowthat:tothevolumefractionof65%ethanolconcentrationformaterialliquidextractionagents,than(g/mL)for1:7.5conditionsthefirst2min,thesecondtimeextractingextractionforbestextractionconditions1min.Ultravioletspectrophotometryissimple,fast,andcanbeusedintheceleryceleryelementcontentisdetermined;Microwaveextractionmethodofshorttime,highyield,istostrengthenthesolidandliquidextractionprocesshasthepotentialforthedevelopmentofanewauxiliaryextractiontechnology.Keywords:celery;Celeryelement;Ultravioletspectrophotometry;Determination;Microwavemethod:householdmicrowaveoven;Extractionconditions1前言部分芹菜(ApiumgrauensL.Var.dulecdc.)為傘形科芹菜屬草本植物，是我們?nèi)粘Ｉ钪惺秤玫囊环N蔬菜，具有“補(bǔ)血、祛風(fēng)、健脾利濕”的作用，且能清理胃中濕濁。由于它具有一定的藥用保健功能，有“藥芹”之稱。研究表明：芹菜中含多種化學(xué)成分，主要有芹菜素(Apigenin)、揮發(fā)油、有機(jī)酸、胡蘿卜素(Carotence)、維生素C、糖類及多種黃酮類化合物。其中具有獨(dú)特的藥理效應(yīng)和生物學(xué)功能成分的芹菜素屬于一種黃酮類化合物，分子式為C15H18O15，化學(xué)結(jié)構(gòu)為4’,5,7—三羥黃酮，其4’,5,7位置的3個(gè)羥基和C2C3雙鍵決定了其獨(dú)特的藥理學(xué)效應(yīng)和生物學(xué)特性。近年來(lái)大量的實(shí)驗(yàn)表明芹菜素具有多種藥理功效：鎮(zhèn)靜、安神、保護(hù)皮質(zhì)神經(jīng)元、預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化、雌激素作用、抑制腫瘤血管形成、侵襲和轉(zhuǎn)移、降壓、抗氧化、抗菌消炎和利尿的作用。在臨床上主要用于治療腫瘤、高血壓、病毒性肝炎、改善中老年人的記憶力等。芹菜素還有影響中樞神經(jīng)和保護(hù)心臟的作用，可用于治療帕金森氏癥，也可作為抗HIV抗病毒藥物及MAP激酶的抑制劑。因此，測(cè)定芹菜中芹菜素的含量，對(duì)于相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)研究，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文采取乙醇為提取溶劑，用微波法提取芹菜素，是目前比較新的方法。此法不僅以其操作簡(jiǎn)單、副產(chǎn)物少、產(chǎn)率高及產(chǎn)物易提純等優(yōu)點(diǎn)，而且浸出過(guò)程中材料細(xì)粉不凝聚、不糊化，克服了熱水法易凝聚、糊化的不足。從乙醇濃度、提取時(shí)間，提取級(jí)數(shù)及料液比四個(gè)方面對(duì)芹菜素提取量的影響，確定芹菜中芹菜素提取的最佳條件。2實(shí)驗(yàn)部分2.1材料與儀器2.1.1原料芹菜：購(gòu)于衡陽(yáng)市香江百貨（岳屏店）2.1.2試劑芹菜素標(biāo)準(zhǔn)品：深圳伽馬公司提供，無(wú)水乙醇，蒸餾水2.1.3儀器電子天平（FA2004N），紫外可見分光光度計(jì)（UV-2102PCS型），家用微波爐，恒溫水浴鍋（HH-S，江蘇國(guó)勝實(shí)驗(yàn)儀器廠），過(guò)濾裝置，碾缽，燒杯，試管，玻璃棒，量筒，移液管。2.2實(shí)驗(yàn)方法2.2.1樣品溶液的制備樣液A（新鮮葉片）：取芹菜葉片10g，用蒸餾水洗凈，瀝干10min，搗碎，加入80%乙醇100ml，在70℃下水浴1h，用微波爐微波掃描2min，用濾紙過(guò)濾，得濾液備用。樣液B（新鮮莖）：取芹菜莖10g，用蒸餾水洗凈，瀝干10min，搗碎，加入80%的乙醇100ml，在70℃下水浴1h，用微波爐微波掃描2min，用濾紙過(guò)濾，得濾液備用。2.2.2最大吸收波長(zhǎng)的選擇取樣液A、B溶液各2ml，用30%的乙醇定容至10ml，在200~600nmUV中掃描，確定比色波長(zhǎng)2.2.3標(biāo)準(zhǔn)品溶液的制備取5.75mg芹菜素標(biāo)準(zhǔn)品，用30%的乙醇定容至25ml，保存?zhèn)溆谩?.2.4標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制精確取標(biāo)準(zhǔn)品溶液0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5ml，分別置于5ml的容量瓶中，用30%乙醇定容至5ml，以濃度為0的溶液作為空白，在270nm波長(zhǎng)處比色測(cè)定。2.2.5微波法提取條件的選擇2.2.5.1提取時(shí)間對(duì)芹菜素提取量的影響稱取5份10g新鮮芹菜莖，用蒸餾水洗凈后搗碎，分別加入50ml80%的乙醇，恒溫70度水浴加熱1h，進(jìn)行第一次微波提取，微波照射時(shí)間設(shè)為1min、2min、3min、4min、5min。冷卻后再進(jìn)行第二次微波提取，微波照射時(shí)間設(shè)為1min.，將其過(guò)濾得樣液，從5組樣液中各取樣1ml，用30%的乙醇定容至5ml，紫外分光度計(jì)270nm下，分別測(cè)得其吸光度。2.2.5.2乙醇濃度對(duì)芹菜素提取量的影響分別稱取10g新鮮芹菜莖8份，用蒸餾水洗凈后搗碎，分別加入50ml60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%的乙醇，恒溫70度.水浴加熱1h，進(jìn)行第一次微波提取，微波照射時(shí)間設(shè)為2min，再進(jìn)行第二次微波提取，微波照射時(shí)間設(shè)為2min.將其過(guò)濾得樣液，從8組樣液中各取樣1ml，用30%的乙醇定容至5ml，紫外分光度計(jì)270nm下，分別測(cè)得其吸光度。2.2.5.3料液比對(duì)芹菜素提取量的影響稱取4份10g新鮮芹菜莖，用蒸餾水洗凈后搗碎，分別加入25ml、50ml、75ml、100ml65%的乙醇，其料液比分別為1:2.5,1:5.0,1:7.5,1:10.0。70度水浴加熱1h，進(jìn)行第一次微波提取，微波照射時(shí)間設(shè)為2min.，再進(jìn)行第二次微波提取，微波照射時(shí)間設(shè)為1min.將其過(guò)濾得樣液，從4組樣液中各取樣1ml，用30%的乙醇定容至5ml，紫外分光度計(jì)270nm下，分別測(cè)得其吸光度。2.2.5.4提取級(jí)數(shù)對(duì)芹菜素提取量的影響稱取4份10g新鮮芹菜莖搗碎，分別加入50ml65%的乙醇，設(shè)為A、B、C、D組，70度水浴加熱1h，分別進(jìn)行第一次微波提取，微波照射時(shí)間設(shè)為2min。B、C、D組進(jìn)行第二次微波提取，微波照射時(shí)間設(shè)為1min、2min、1min。D組再進(jìn)行第三次微波提取，微波照射時(shí)間為30s.將其過(guò)濾得樣液，從4組樣液中取樣各1ml，用30%的乙醇定容至5ml，紫外分光度計(jì)270nm下，分別測(cè)得其吸光度。3結(jié)果與分析3.1最大吸收波長(zhǎng)的選擇掃描結(jié)果如圖2所示：新鮮葉片掃描 新鮮莖掃描圖2吸收波長(zhǎng)的選擇從圖2掃描結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，新鮮葉片中芹菜素在240nm，270nm，365nm處都有吸收峰，且在240nm和270nm處有強(qiáng)吸收峰，而在365nm處有弱的吸收峰；新鮮莖中芹菜素在240nm，270nm，365nm處出現(xiàn)吸收峰，綜合分析，在240nm和270nm處均可作為檢測(cè)波長(zhǎng)的選擇，但是在240nm處波長(zhǎng)較短，故本實(shí)驗(yàn)選擇270nm作為檢測(cè)波長(zhǎng)。3.2標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定結(jié)果如表1所示。表1標(biāo)準(zhǔn)曲線制作數(shù)據(jù)編號(hào)123456芹菜素濃度（mg·mL-1）00.0230.0460.0690.0920.115吸光度（OA）00.0820.1840.2920.4030.533以標(biāo)準(zhǔn)品濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖3。圖3芹菜素標(biāo)準(zhǔn)曲線用最小二乘法計(jì)算直線回歸方程的公式為：Y=aX+b解得：a=4.641b=-0.0178所以得回歸方程為：Y=4.641x-0.0178，r2=0.9953。然后，取樣品液各1ml，用30%乙醇稀釋至5ml，利用紫外可見分光光度計(jì)，依法測(cè)定其吸光度，利用回歸方程計(jì)算出樣品中所含的芹菜素的含量。3.3微波法提取條件的選擇3.3.1微波掃描時(shí)間對(duì)芹菜素提取量的影響用體積分?jǐn)?shù)為80%的乙醇做溶劑，料液比（g/ml）為1:5.0及相同的微波掃描時(shí)間下。不同的提取量見圖3，由圖3可見，當(dāng)提取時(shí)間為2min時(shí)，芹菜素的提取量最大，低于2min，提取不完全，高于2min，部分芹菜素可能被破壞，而導(dǎo)致提取量下降，在微波輻射過(guò)程中，電磁波把能量直接傳遞到原料內(nèi)部，使之瞬時(shí)加熱，當(dāng)提取時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)達(dá)到過(guò)高溫度，使芹菜素活化成份降解或異構(gòu)化，導(dǎo)致提取物有效成分含量降低，因此提取時(shí)間以2min為宜。圖33.3.2乙醇濃度對(duì)芹菜素提取量的影響在微波掃描時(shí)間為2min，料液比（g/ml）為1:5.0的條件下，采用不同濃度乙醇的提取結(jié)果見圖4，由圖4可見，隨著乙醇濃度的增加，芹菜素的提取量增加，乙醇體積分?jǐn)?shù)為65%時(shí)，提取量最大，然后隨著乙醇濃度的再增加時(shí)，芹菜素的提取量減少到緩慢增加。所以選擇乙醇體積分?jǐn)?shù)為65%。圖43.3.3料液比對(duì)芹菜素提取量的影響不同料液比的提取結(jié)果見表2，由表2可見，芹菜素的提取量隨著提取溶劑的增加而增加，在固定微波掃描時(shí)間和相同的乙醇濃度下，當(dāng)提取溶劑體積大于料質(zhì)量的7.5倍時(shí)，芹菜素的提取量基本保持不變，故選擇料液比（g/ml）為1:7.5。表2料液比對(duì)芹菜素提取量的影響料液比/（g/ml）1:2.51:5.01:7.51:10.0芹菜中芹菜素31.3842.7260.8468.64的含量/（mg/g）3.3.4提取級(jí)數(shù)對(duì)芹菜素提取量的影響在固定的微波掃描時(shí)間和相同的乙醇濃度下，對(duì)同一料液比的樣品進(jìn)行不同的提取級(jí)數(shù)微波掃描，其結(jié)果見表3，由表3可見，進(jìn)行一次提取的A組，得到的芹菜素最少；進(jìn)行二次提取的B、C組，區(qū)別在第二次提取時(shí)微波掃描時(shí)間分別設(shè)為1min,2min得到的芹菜素量都有所增加，但是C組測(cè)得的芹菜素量偏少；進(jìn)行三次提取的D組，前兩次提取同A組，進(jìn)行第三次提取微波掃描時(shí)間設(shè)為30s,得到的芹菜素含量較B組稍多?？梢娫谇岸翁崛〉幕A(chǔ)上，再增加提取次數(shù)，對(duì)芹菜的提取量增加不大，因此選擇二次提取，但在進(jìn)行第二次提取時(shí)時(shí)間設(shè)為1min。表3提取級(jí)數(shù)對(duì)芹菜素提取量的影響編號(hào)A組B組C組D組芹菜素濃度/(mg/ml)2.132.242.172.394結(jié)論與討論（1）通過(guò)對(duì)新鮮葉片，新鮮莖的紫外可見掃描結(jié)果的對(duì)比分析，確定了紫外可見分光光度直接測(cè)定法用于測(cè)定芹菜中芹菜素含量的合適檢測(cè)波長(zhǎng)為270nm。（2）關(guān)于芹菜中的葉綠素問(wèn)題：用乙醇作為有機(jī)溶劑，不僅能夠提取芹菜素，也能夠提取葉綠素，葉綠素a，b對(duì)645nm和663nm波長(zhǎng)的光有吸收高峰，且兩吸收曲線相交于652nm處，測(cè)定芹菜素是在270nm處，因此葉綠素在270nm處對(duì)測(cè)定影響不大。（3）微波法提取芹菜中芹菜素的最佳提取條件為：以體積分?jǐn)?shù)為65%的乙醇濃度為提取劑，料液比（g/ml）為1:7.5的條件下第一次提取2min，第二次提取1min。（4）在整個(gè)提取中，由于乙醇的揮發(fā)，造成溶劑體積減小，計(jì)算出的濃度即芹菜素的含量偏大，由于每組實(shí)驗(yàn)處于同一環(huán)境下，則并不影響最佳條件的確定。（5）用微波法提取芹菜素，是目前比較新的方法。它的原理是微射線輻射于溶劑并透過(guò)細(xì)胞壁到達(dá)細(xì)胞內(nèi)部，由于溶劑及細(xì)胞液吸收微波能，細(xì)胞內(nèi)部溫度升高，壓力增大，當(dāng)壓力超過(guò)細(xì)胞壁的承受能力時(shí)，細(xì)胞壁破裂，位于細(xì)胞內(nèi)部的有效成份從細(xì)胞中釋放出來(lái)，傳遞轉(zhuǎn)移到溶劑周圍被溶劑溶解。此法提取時(shí)間短，提取率高，是強(qiáng)化固液提取過(guò)程頗具發(fā)展?jié)摿Φ囊豁?xiàng)新型輔助提取技術(shù)。（6）芹菜提取物具有良好的藥用價(jià)值，對(duì)多個(gè)系統(tǒng)疾病具有良好的治療作用，具有較好的開發(fā)前景。本實(shí)驗(yàn)采用紫外可見分光光度法在270nm波長(zhǎng)下測(cè)定芹菜中芹菜素含量的結(jié)果的穩(wěn)定性好，重現(xiàn)性好，以芹菜素標(biāo)準(zhǔn)品為標(biāo)樣的直接測(cè)定法是一種操作簡(jiǎn)單，結(jié)果較為準(zhǔn)確的測(cè)定法。為芹菜素在食品開發(fā)及醫(yī)藥應(yīng)用上提供科學(xué)依據(jù)。參考文獻(xiàn):［1］文赤夫，董愛(ài)問(wèn)，羅慶華，雷姝。紫花地