論文微波法芹菜中芹菜素的提取和芹菜中芹菜素的測定

PAGEPAGE1微波法芹菜中芹菜素的提取和芹菜中芹菜素的測定摘要：建立一種測定芹菜中芹菜素含量的紫外可見分光光度法，對芹菜的新鮮葉片、新鮮莖中芹菜素含量進行測定。采用紫外可見分光光度直接測定法，檢測波長為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。同時采用微波法對芹菜中芹菜素進行提取，實驗結(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便，快速，可用于芹菜中芹菜素含量的測定；微波法提取時間短，提取率高，是強化固液提取過程頗具發(fā)展?jié)摿Φ囊豁椥滦洼o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個羥基和C2C3雙鍵決定了其獨特的藥理學(xué)效應(yīng)和生物學(xué)特性。近年來大量的實驗表明芹菜素具有多種藥理功效：鎮(zhèn)靜、安神、保護皮質(zhì)神經(jīng)元、預(yù)防動脈粥樣硬化、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，測定芹菜中芹菜素的含量，對于相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)研究，具有十分重要的現(xiàn)實意義。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單、副產(chǎn)物少、產(chǎn)率高及產(chǎn)物易提純等優(yōu)點，而且浸出過程中材料細(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、提取時間，提取級數(shù)及料液比四個方面對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實驗部分2.1材料與儀器2.1.1原料芹菜：購于衡陽市香江百貨（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（UV-2102PCS型），家用微波爐，恒溫水浴鍋（HH-S，江蘇國勝實驗儀器廠），過濾裝置，碾缽，燒杯，試管，玻璃棒，量筒，移液管。2.2實驗方法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，用濾紙過濾，得濾液備用。2.2.2最大吸收波長的選擇取樣液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波長處比色測定。2.2.5微波法提取條件的選擇2.2.5.1提取時間對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，進行第一次微波提取，微波照射時間設(shè)為1min、2min、3min、4min、5min。冷卻后再進行第二次微波提取，微波照射時間設(shè)為1min.，將其過濾得樣液，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270nm下，分別測得其吸光度。2.2.5.2乙醇濃度對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，進行第一次微波提取，微波照射時間設(shè)為2min，再進行第二次微波提取，微波照射時間設(shè)為2min.將其過濾得樣液，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270nm下，分別測得其吸光度。2.2.5.3料液比對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，進行第一次微波提取，微波照射時間設(shè)為2min.，再進行第二次微波提取，微波照射時間設(shè)為1min.將其過濾得樣液，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270nm下，分別測得其吸光度。2.2.5.4提取級數(shù)對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，分別進行第一次微波提取，微波照射時間設(shè)為2min。B、C、D組進行第二次微波提取，微波照射時間設(shè)為1min、2min、1min。D組再進行第三次微波提取，微波照射時間為30s.將其過濾得樣液，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270nm下，分別測得其吸光度。3結(jié)果與分析3.1最大吸收波長的選擇掃描結(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處均可作為檢測波長的選擇，但是在240nm處波長較短，故本實驗選擇270nm作為檢測波長。3.2標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線測定結(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，依法測定其吸光度，利用回歸方程計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微波掃描時間對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間下。不同的提取量見圖3，由圖3可見，當(dāng)提取時間為2min時，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，在微波輻射過程中，電磁波把能量直接傳遞到原料內(nèi)部，使之瞬時加熱，當(dāng)提取時間過長時達(dá)到過高溫度，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，因此提取時間以2min為宜。圖33.3.2乙醇濃度對芹菜素提取量的影響在微波掃描時間為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，提取量最大，然后隨著乙醇濃度的再增加時，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，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提取級數(shù)對芹菜素提取量的影響在固定的微波掃描時間和相同的乙醇濃度下，對同一料液比的樣品進行不同的提取級數(shù)微波掃描，其結(jié)果見表3，由表3可見，進行一次提取的A組，得到的芹菜素最少；進行二次提取的B、C組，區(qū)別在第二次提取時微波掃描時間分別設(shè)為1min,2min得到的芹菜素量都有所增加，但是C組測得的芹菜素量偏少；進行三次提取的D組，前兩次提取同A組，進行第三次提取微波掃描時間設(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)，對芹菜的提取量增加不大，因此選擇二次提取，但在進行第二次提取時時間設(shè)為1min。表3提取級數(shù)對芹菜素提取量的影響編號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）通過對新鮮葉片，新鮮莖的紫外可見掃描結(jié)果的對比分析，確定了紫外可見分光光度直接測定法用于測定芹菜中芹菜素含量的合適檢測波長為270nm。（2）關(guān)于芹菜中的葉綠素問題：用乙醇作為有機溶劑，不僅能夠提取芹菜素，也能夠提取葉綠素，葉綠素a，b對645nm和663nm波長的光有吸收高峰，且兩吸收曲線相交于652nm處，測定芹菜素是在270nm處，因此葉綠素在270nm處對測定影響不大。（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）在整個提取中，由于乙醇的揮發(fā)，造成溶劑體積減小，計算出的濃度即芹菜素的含量偏大，由于每組實驗處于同一環(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)壓力超過細(xì)胞壁的承受能力時，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，傳遞轉(zhuǎn)移到溶劑周圍被溶劑溶解。此法提取時間短，提取率高，是強化固液提取過程頗具發(fā)展?jié)摿Φ囊豁椥滦洼o助提取技術(shù)。（6）芹菜提取物具有良好的藥用價值，對多個系統(tǒng)疾病具有良好的治療作用，具有較好的開發(fā)前景。本實驗采用紫外可見分光光度法在270nm波長下測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)樣的直接測定法是一種操作簡單，結(jié)果較為準(zhǔn)確的測定法。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:［1］文赤夫，董愛問，羅慶華，雷姝。紫花地