牛蒡根中綠原酸(牛蒡根提取物綠原酸)提取工藝的優(yōu)化 | 牛蒡根中綠原酸(牛蒡根提取物綠原酸)提取工藝的優(yōu)化 |
| 發(fā)布時間:2014-08-31 信息來源:admin 發(fā)布人:admin 點擊次數(shù):2002 |
牛蒡根中綠原酸(牛蒡根提取物綠原酸)提取工藝的優(yōu)化 牛蒡(Arctium Lappa1)別名牛菜、大力子、惡 實、牛蒡子、火山藥、東洋參等，為菊科2年生草本 直根類植物。原產我國，公元940年左右傳人日 本，成為尋常百姓喜食的蔬菜。牛蒡根中含有豐 富的氨基酸、糖類、揮發(fā)油、多酚類、炔類、黃酮、生 物堿、牛蒡苦素等化學成分，所以牛蒡具有抗菌、 抗突變和防癌、抗疲勞、抗衰老、抗氧化、降血糖、 降m脂等生物活性，因此，牛蒡是較好的藥食同源 植物，可炒食、煮食、生食或加工成牛蒡茶、牛蒡酒 等，歐美國家則將牛蒡根作為主要藥用部位[1 ]。 近年來，我國開始大規(guī)模人工栽培牛蒡，以江蘇徐 州豐縣、山東濰坊為主栽區(qū)，主要是加工其根作為 蔬菜出口日本及歐洲等國。但國際市場對出口牛 蒡加工規(guī)格要求較高，造成等外根被廢棄，致使資 源浪費 。 綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9(chlorogenic acid)是牛蒡根中含有的 一種多酚類物質，屬于咖啡�？崴嵫苌�，是植 物體在有氧呼吸過程中經莽草酸途徑產生的一種 苯丙素類化合物。綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9具有抗氧化能力、抗艾 滋病毒、抗致畸、抗過敏、抗腫瘤細胞株毒活性、對 透明質酸酶和葡萄糖一6一磷酸酶的抑制作用等 功能_5]。目前，綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取的原料主要是金銀 花 曲]、杜仲葉 10,11]，另外有葵粕 、稻殼㈨、甘 薯 、蒲公英 、杭白 、牛蒡葉 等，但利 用牛蒡根提取綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9的研究未見報道。本課題利 用連云港富士食品有限公司提供的等外牛蒡根為 原料，采用醇法提取其中的綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9，用分光光度法 考察了牛蒡根中綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9含量，并對影響綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提 取率的因素進行了初步探討，優(yōu)化了綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取 的工藝，為提高牛蒡根的綜合利用價值提供參考。 1 材料與方法 1．1 材料 牛蒡：由連云港富士食品有限公司提供；綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9標準品：純度>98％（長沙上禾生物科技有限公司）；無水甲醇、無水乙醇、鹽酸均為分析純。 1．2 儀器 數(shù)顯恒溫水浴鍋(HW ·YS，浙江舟山市定海 區(qū)海源儀器廠)；SONOPULS HD2200超聲波破碎 儀(德國Bandelin)；電子分析天平[賽多利斯科學 儀器(北京)有限公司]；T6新世紀紫外可見分光 光度計(北京普析通用儀器有限公司)；PHS一3C 型精密酸度計(上海精密科學儀器有限公司)。 1．3 研究方法 1．3．1 醇法提取 (1)工藝流程：選材 稱量一加甲醇溶液-+ 水浴加熱 超聲破碎一醇沉一離心過濾一濾液揮 干一定容 分光光度法測綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取率。 (2)單因素試驗：醇法提取的效果主要取決 于甲醇濃度、溫度、時間、pH、物料粉碎細度等因 素，本課題選取甲醇濃度、溫度、時間、pH作為主 要因素考察。 ① 甲醇濃度對綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取率的影響：稱取 0．5 g牛蒡粉，置三角瓶中，分別加入30％ 、40％、 50％ 、60％的甲醇10 ml，密封靜置24 h，超聲細胞 破碎15 min(3 s，34 W)，30 ml乙醇醇沉2．5 h，過 濾取上清液，置100 ml容量瓶中蒸餾水定容，搖 勻，分別取200 txl置10 ml容量瓶中，60℃烘箱揮 干后用50％ 甲醇溶液定容，327 nm處測吸光值， 50％ 甲醇溶液作參比，測得吸光度，代人標準曲線 方程計算綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取率。 ②溫度對綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取率的影響：稱取牛蒡粉 0．5 g，置三角瓶中，分別加人以上試驗確定濃度 的甲醇10 m1，恒溫水浴時間1 h，水浴溫度分別設 40、50、60、70c【=，超聲破碎15 min(3 s，34 W)，30 ml乙醇醇沉2．5 h，過濾取上清液，置100 ml容量 瓶中蒸餾水定容，搖勻，分別取200 tzl置10 ml容 量瓶中，60℃ 烘箱揮干，50％ 甲醇溶液定容，327 nm處測吸光值，50％ 甲醇溶液作參比，測得吸光 度，代人標準曲線方程計算綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取率。 ③時間對綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取率的影響：甲醇濃度、溫 度通過上述試驗確定，醇提時間選取0．5 h、1 h、1．5 h、2 h。其它步驟同② 。 @pH值對綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取率的影響：甲醇濃度、 溫度、時間通過上述試驗來確定，pH值選取2、3、 4、5。其它步驟同② 。 (3)正交試驗：在上述單因素試驗基礎上，進 行工藝優(yōu)化試驗。選擇甲醇濃度、溫度、時間、pH 進行四因素三水平L。(3 )正交試驗，以綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9的 提取率為指標，評價四個因素的最佳水平組合，并 在最佳工藝條件下進行綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取試驗，重復3 次，綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取率結果取均值。因素與水平見表1。 1．3．2 綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取率的測定¨ 測定波長的選擇：用萬分之一的天平精密稱 取綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-942．5 mg，50％ 的甲醇溶解，并定容于 1 000 ml的容量瓶中，搖勻，得到綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9標準液 (42．5 mg／L)。 標準曲線的制定：精密吸取以上綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9標準 液0．00、1．00、2．00、3．00、4．00、5，o0 II1l，分別置 于10 ml容量瓶中，加50％ 甲醇定容，搖勻。327 nm處分別測定不同濃度標準溶液的吸光光度值， 以綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9標準樣品濃度( g／m1)為橫坐標，吸光 光度值為縱坐標繪制標準曲線，見圖2。 樣品測定：量取200 l樣品溶液于1O ml容 量瓶中，置干燥箱中60ac揮干，50％ 甲醇定容，以 50％ 甲醇溶液作參比，327 nm處測定吸光度值， 帶入標準曲線方程，計算綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取率。 2 結果與分析 2．1 最大吸收波長的確定 取適量綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9標準液于500—200 nm范圍內 掃描，以50％ 的甲醇溶液作參比。測定結果表 明，綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9在327 rim處有最大吸收峰，故選擇 327 nm處測量綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9的吸光度。 2．2 標準曲線及回歸方程 綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9標準曲線回歸方程Y=0．2292X+ 0．0285，相關系數(shù)R =0．9971。結果表明綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9在4．25—21．25鷴范圍內有良好的線性關系(圖 1)。 2．3 醇法提取試驗結果 2．3．1 甲醇濃度對綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取率的影響從圖 2中可以看出，在溫度為50℃ 、時間1 h、pH為4 的條件下，綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取率在甲醇濃度為30％ 一 40％之間上升，在4o％ 一60％之間下降，因此選 擇濃度40％ 甲醇為最佳提取溶劑。這個結果與 于加平¨ 研究稻殼中綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取的結果不一致。 2．3．2 溫度對綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取率的影響 從圖3中 可以看出，在甲醇濃度為40％ 、恒溫水浴1 h條件 下，綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取率在溫度為40—50℃之間明顯上 升，5O℃達到最大值，在50—70cI=之間下降。原 因可能是綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9在溫度比較高的情況下容易被氧 化破壞，所以選擇40～60℃之間為合適的提取溫 度。 2．3．3 時間對綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取率的影響 從圖4中可以看出，在甲醇濃度40％ 、溫度50~C條件下，綠 原酸提取率在時間為0．5—1．0 h之間上升，1 h 之后開始下降，在1．0—2．0 h之間下降明顯，原 因可能是長時間加熱情況下，綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9結構中的酯 鍵不穩(wěn)定發(fā)生分解，所以確定提取時間為0．5— 1．5 h。 2．3．4 pH值對綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取率的影響從圖5中 可以看出，在甲醇濃度40％、溫度5O℃ 、時間1 h 條件下，綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取率在pH值為2—4之間上 升，在4—5之間下降，說明酸性有利于綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9的 提取，可能與綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9呈弱酸性有關，所以確定較適 pH值在3—5之間。 2．3．5 正交試驗結果與分析根據單因素試驗 結果，確定因素水平，進行正交試驗，結果見表2。 對正交試驗有關數(shù)據作極差分析，各因素對綠原 酸提取率的影響程度依次為A>D>B>C。在四 個影響因素中，甲醇濃度、pH對提取率影響較大， 其次是溫度，影響最小的是時間。以綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取 率為考察指標，四個因素的最優(yōu)水平組合是 A2B，C。D2，即甲醇濃度為40％ ，溫度為60~C，時間 為1．5 h，pH值為4．0。在此條件下，重復3次試 驗，取均值得到綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取率為0．539％ ，高于其 他組合。 3 結論與討論 試驗結果表明，影響醇法提取牛蒡根中綠原 酸的主要因素的大小順序為：甲醇濃度>pH>溫 度>時間。以綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取率為考察指標，四個因 素的最優(yōu)水平組合是A：B，C，D：，即甲醇濃度為 40％ ，溫度為60℃，時間為1．5 h，pH值為4．0。 在此條件下，試驗得到的綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9提取率為 0．539％ ，高于其他組合。 牛蒡根中含量最高的成分是菊糖，約占干重 的34％ ，在提取綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9的同時，可以利用乙醇分 步沉淀出菊糖，所以盡管牛蒡根中的綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9含量 與金銀花、杜仲葉都為5％左右【l 、牛蒡葉中3％ 左右相比而言較低¨ ，牛蒡根仍然可以作為一種 理想的提取綠原酸 Chlorogenic acid 327-97-9的材料。 |
