牛春艷 李涔洋 宋艷芳 于佳樂



摘 要:本試驗采用超聲波-微波輔助方法提取檞皮素,將不同的提取時間、提取功率、料液比、乙醇濃度作為影響因素指標進行正交試驗,根據試驗結果選取最佳提取工藝條件。試驗數據結果表明,在3 min的提取時間,500 W的提取功率,1∶25(g/mL)的料液比,45%的乙醇濃度的情況下,核桃楸中檞皮素的提取率達到6.1%。
關鍵詞:核桃楸;檞皮素;提取
核桃楸為核桃加工中的廢棄物,其占核桃重量的近50%。本文以綠色、環保、資源節約為出發點,采用微波-酶法對核桃楸進行加工處理,從核桃楸中提取檞皮素化合物。不僅為核桃的進一步利用和開發提供了寶貴的依據,也對核桃加工廢棄物再利用問題進行解決和研究,使得大批量的核桃楸變廢為寶,為進一步的高效利用提供一定可靠的理論依據,具有一定的經濟效益和社會意義[1-4]。
1 試驗材料與方法
1.1 試驗材料與試劑
材料:核桃楸。
試劑:無水乙醇、亞硝酸鈉、氫氧化鈉、硝酸鋁(以上均為分析純)。檞皮素標準品(北京中偉質檢生物科技有限公司)。
1.2 試驗儀器與設備
TDL-4離心機(浙江佑寧儀器廠)、UV-721分光光度計(青島環球儀器有限公司)、Cary 60紫外光譜儀(安捷倫(科技)有限公司)、FLB-180A萬能粉碎機(常州柏羽藥化設備公司)、DHG-9240A恒溫干燥箱(宏遠實驗儀器有限公司)、BSA124S-CW電子分析天平(浙江廣發科技有限公司)、inyi08S-3超聲微波合成反應儀(山東海能科研儀器有限公司)。
1.3 核桃楸中總檞皮素的提取
1.3.1 工藝流程
核桃楸→清洗→烘干→粉碎→過篩→超聲波-微波輔助萃取→過濾→純化→分離→檞皮素
1.3.2 操作要點
(1)原料預處理:選取無霉斑、無腐爛、無變質的核桃楸,進行清洗,整理,平鋪放于干燥溫度90~100 ℃的干燥箱內烘干,待完全干燥后經粉碎機粉碎,過20目篩,得到核桃楸粉末,以留備用。
(2)提取:準確稱取2.00 g預處理后的核桃楸粉末,加入適量的乙醇溶液,按設定的不同條件進行提取。
(3)離心:將微波提取后的溶液,過濾后用離心機進行離心,并取出上清液。
(4)定容:將上清液在100 mL容量瓶進行定容,獲得總檞皮素提取液。
1.4 核桃楸總檞皮素得率的測定
1.4.1 檞皮素標準曲線的制作
分別取檞皮素標準液(0.25 mg/mL)2.00、4.00、6.00、8.00、10.00 mL于5個25.00 mL的容量瓶中,加入1.50 mL的NaNO2溶液充分搖勻,靜置6 min,加入1.50 mL的Al(NO3)3溶液進行搖勻,放置6 min后,加入10.00 mL的NaOH溶液搖勻,最后用濃度為30%的乙醇溶液定容,放置15~20 min后,在波長為510 nm處測吸光度,繪制標準曲線。
1.4.2 總檞皮素得率的計算
取核桃楸總檞皮素提液1 mL置于100 mL容量瓶中,乙醇定容。用標準曲線回歸方程得到檞皮素類化合物的質量濃度,其計算公式為:
式中:W—檞皮素類物質得率(%);C—檞皮素類物質質量濃度(mg/mL);N—稀釋倍數;V—提取液體積(mL);m—核桃楸干粉量(g)。
1.5 正交試驗分析
以提取率作為參考指標,根據單因素試驗的結果,選取最優的提取時間、提取功率、料液比、乙醇濃度作為正交試驗因素,做L9(34)正交試驗。通過方差齊性分析確定其最佳工藝條件。
2 結果與討論
2.1 檞皮素標準曲線的制定
以紫外分光光度計進行掃描,510 nm處測得吸光度值,以空白為參比,橫坐標X為檞皮素濃度,縱坐標為Y吸光度值,繪制檞皮素標準曲線線經過計算得回歸方程為y=6.26x-0.1106 R2=0.997。其中x表示1,8-二羥基檞皮素濃度mg/mL;y表示在510 nm 處測得吸光度值。結果顯示:在所測定1,8-二羥基檞皮素的濃度范圍與吸光度值所呈現良好的線性關系。
2.2 正交試驗確定最佳工藝條件
2.2.1 正交試驗因素與水平設計
本文在單因素試驗結果的基礎上,按L9(34)正交試驗表(見表1)提取核桃楸中總檞皮素,經分離、稀釋后,測定最大吸收處的吸光度值,從而求得得率。
2.2.2 正交試驗結果分析
結果表明,影響檞皮素提取率的因素次序分別是,提取時間>料液比>提取功率>乙醇濃度。由極差分析可知,A2B1C3D2 為最優提取工藝,但是在正交九組數據中沒有出現,在正交試驗結果表分析表(見表2)中可以看出A2B2C3D1 的提取率最高,因此,需要對A2B2C3D1 和正交表中得出的A2B1C3D2 做驗證試驗,每組試驗做3次,取平均值。試驗結果見表3。
由表3可知,試驗號為A2B2C3D1的提取率為5.95%,試驗號為A2B1C3D2的提取率為6.1%,因此檞皮素最佳提取條件為試驗A2B1C3D2,即提取時間為3 min、提取功率為500 W、料液比為1∶25(g/mL),乙醇濃度為45%。
參考文獻
[1]劉暢,周曉棉,孫非非,等.胡桃楸提取物的抗腫瘤作用[J].沈陽藥科大學學報,2013,30(10):799-802.
[2]于雪,胡文忠,金黎明,等.核桃楸不同部位的活性物質及藥用價值研究進展[J].食品工業科技,2016,37(21):368-371,376.
[3]郭磊,孫天勝,江武,等.槲皮素對大鼠脊髓損傷的保護作用及機制探討[J].解放軍醫學院學報,2016,37(2):159-163.
[4]易波,戴宜武.槲皮素對腦卒中神經損傷修復的研究進展[J].中華神經創傷外科電子雜志,2016,2(3):181-183.
基金項目:吉林農業科技學院2018年校內青年基金項目(編號:吉農院合字[2018]第3022號)。
作者簡介:牛春艷(1981—),女,吉林乾安人,博士,講師。研究方向:功能性成分提取及研發。