三棱抗氧化活性成分提取工艺的优化研究.doc

1、三棱抗氧化活性成分提取工艺的优化研究摘要:目的 以三棱为原料，对三棱抗氧化有效成分提取工艺进行优化。方法 通过单因素实验和响应面分析法对三棱的提取工艺进行优化（1）考察乙醇体积分数（水、50%乙醇、60%乙醇、70%乙醇、80%乙醇、90%乙醇、95%乙醇）、料液比（10:1、15:1、20:1）、提取时间（0.5h、1h、1.5h、2h）、提取次数（1、2、3次）得到相对最佳提取条件。（2）在单因素试验的基础上，以清除率为指标，采用响应面分析法研究乙醇体积分数、液固比和提取时间对乌梅总黄酮提取率的影响。结果（1）单因素试验中，乙醇体积分数70%，料液比15:1，提取时间1.5h，提取次数2次

2、为相对最佳提取条件。（2）通过响应面分析法得出三棱抗氧化有效成分的最佳提取工艺条件：乙醇体积分数为72.44%，液固比为20:1 ml/g，提取时间为1.06 h，提取2次。在此条件下三棱清除率为56.59%，与理论值56.59%基本相符。结论 通过响应面分析法优化三棱抗氧化有效成分提取工艺条件简单可行，可用于三棱中抗氧化有效成分的提取。关键词：三棱；抗氧化；单因素实验；响应面分析法；提取工艺优化 Optimization of the extraction process ofRhizoma sparganiiantioxidative componentsAbstract: Objecti

3、veRhizoma sparganiias raw material,the effective components ofRhizoma sparganii antioxidantextraction process was optimized.Methods single factor experimentand responsetooptimize theextraction process. (1) Investigation of ethanol concentration (water, 50% ethanol, 60% ethanol, 70% ethanol, 80% etha

4、nol, 90% ethanol, 95% ethanol), solid-liquid ratio (10: 1,15: 1,20: 1), extraction time (0.5h, 1h, 1.5h, 2h), extraction times (1,2,3) to obtain a relative optimum extraction conditions. (2) On the basis of single-factor test to clear the rate index, using response surface methodology study of ethan

5、ol concentration, ratio of liquid to solid and extraction time on the extraction rate of ebony. Results (1) single-factor test, the volume fraction of 70% ethanol, solid-liquid ratio 15: 1, extraction time 1.5h, extraction times 2 times for relatively optimum conditions. (2) obtained by response sur

6、face analysis Rhizoma sparganii antioxidant active ingredients optimum extraction conditions: ethanol concentration was 72.44%, liquid to solid ratio of 20: 1 ml / g, the extraction time was 1.06 h, extracted twice . Rhizoma sparganii clearance rate was 56.59%, and 56.59 % basically consistent with

7、the theoretical value in this condition. Conclusion Optimization of Rhizoma sparganii response surface analysis antioxidant active ingredient extraction technology is simple and feasible, can be used Rhizoma sparganii antioxidant extraction of active ingredients.Keywords: Rhizoma sparganii; antioxid

8、ant; single factor; response surface methodology; Extraction Process Optimization1目 录摘要1前言11.1自由基的研究11.2三棱研究概括22 三棱抗氧化活性成分提取工艺研究32.1材料与仪器32.2实验方法32.3结果与分析52.4讨论112.5结论11参考文献13综述15致谢231前言1.1 自由基的研究随着人类社会的发展和生物技术的不断进步,人们对疾病的本质加深了认识。自1956年Harman首次提出自由基衰老学说后,大量研究证明,自由基及其诱导的氧化反应是导致生物衰老和人体多种疾病的主要起因之一1。近年来

9、关于中药抗氧化剂的研究十分引人注目,中草药是继香辛料之后的另一个很有潜力的天然抗氧化剂资源。我国台湾学者对195种中草药的抗氧化性能进行了系统的筛选和评价,发现几乎一半的中草药表现出抗氧化作用。韩国的Kim2等对180种中药的甲醇提取物进行试验,发现其中44种对油酸有强抗氧化能力。郭江宁3从65种中药中筛选高效天然抗氧化剂,发现补骨脂、厚朴等具有较强抗氧化活性。其他还有一些学者对蛋白质水解产物、氨基酸以及美拉德(Malllard)反应产物的抗氧化性能进行了研究后发现它们也具有一定抗氧化性能。此外,一些学者还从细菌和酵母中提取抗氧化剂。中药材富含的黄酮、酚酸类化合物具有明显的抗氧化活性4,临床调

10、查数据显示,中药治疗一些疾病的疗效被认为与其抗氧化活性密切相关5。黄酮类化合物具有消炎、抗癌、抑制微生物、清除自由基的功效,对防治糖尿病,降血压,治疗心血管疾病、降低血液胆固醇及延迟衰老等有明显作用6。中药材中的黄酮化合物是一种天然的抗氧化剂，具有清除自由基的能力，如芹菜提取物具有清除DPPH自由基的作用7；金花茶茶花提取物对羟自由基和超氧阴离子具有清除作用8；银杏叶提取物对清除超氧阴离子和羟自由基有清除作用9-10。 随着近20年来抗氧化剂的蓬勃发展,目前已从单纯的合成抗氧化剂和食品氧化剂逐渐发展成为天然抗氧化剂与体内自由基清除剂。因此,对抗氧化剂的要求也越来越高,而各种广泛使用的合成抗氧化

11、剂由于其潜在毒性和致癌作用等逐渐受到人们的排斥,因此从植物中寻找天然、高效、低毒抗氧化剂成为了目前抗氧化剂发展的一个必然趋势,并且从天然植物中寻找体内自由基消除剂也将是现代医药和保健行业的发展趋势。1.2三棱研究概况三棱系黑三棱科植物黑三棱(Sparganium stoloniferumBuch-Ham)削去外皮的干燥块茎, 冬季至次年春采挖,除去残茎及须根, 洗净削去外皮, 晒干。此中药味苦、性平, 入肝、脾经。具有破血行气、消积止痛等功能, 是活血化瘀的 常用中药3。现代医学研究表明, 三棱具有多种药理作用和临床应用,本研究主要是对三棱抗氧化方面的作用本研究的目标是通过单因素试验确定各单因

12、素最佳值，再利用响应面分析法优化三棱抗氧化活性成分的提取工艺，选取三棱抗氧化活性成分提取最佳的工艺条件，为三棱药材资源的开发和综合利用提供了研究依据。长期以来,人们为了保鲜和防止氧化,一直使用合成抗氧化剂如:丁基轻基茵香醚(BHA)、二丁基轻基甲醚(BHT)、没食子酸丙酷(PG)及特丁基对苯二酚(TBHQ)等。近年来,人们对于这些人工合成抗氧化剂的安全性问题进行了广泛的研究。世界卫生组织(FAO/WHO)、欧共体儿童保护组织(HACSG)、英国生物工业协会(BIBRA)、日本、美国的政府和组织的研究表明,合成抗氧化剂具有诸多副作用,如对人体的肝、脾、肺均有不利影响,会诱发恶性肿瘤等。所以美国食

13、品药品管理局(FDA)建议在一般认为安全的物质中删去BHT;日本有关卫生部门经研究曾做出禁止使用BHA的结论;对于TBHQ,虽然美国等少数国家批准了它在某些油脂中的使用,但欧盟、日本等国家认为它的毒理试验资料不完善,尚未批准使用。总之,人们对人工合成抗氧化剂存在不安心理。事实也证明,在人们长期食用的食品中,天然抗氧化剂成分的毒性远远低于人工合成的抗氧化剂毒性。因此,近年来从自然界寻求天然抗氧化剂的研究已引起各国科学家的高度重视。三棱系黑三棱科黑三棱属植物黑三棱(Sparganiumstoloni ferum Buch.-Ham.)的干燥块茎,冬季至次年春采挖,洗净, 削去外皮,晾干,以块茎入药

14、。三棱的化学成分复杂, 药理作用和临床应用广泛.现代化学和药理研究已部分阐明了化学成分和临床应用之间的联系.例如,三棱总黄酮具有抗血小板聚集、抗血栓、镇痛作用.但是还有很多活性成分未被找到,如抗肿瘤等成分.很多药理研究也仅停留在提取物阶段, 因此对其化学成分和药理作用进行深入研究,进一步阐明化学成分和临床应用间的联系, 对于指导临床用药和新药开发是非常有必要的.清除DPPH自由基法是一种快速、简便、灵敏的评估植物抗氧化能力的可行方法,被广泛应用到评价各种天然产物的自由基的清除11。本文以三棱提取物清除DPPH自由基能力为参考指标,通过考察溶剂乙醇体积分数、料液比、提取时间、提取次数等因素,通过

15、响应面分析法确定三棱抗氧化物的最佳提取条件,为三棱药材的有效开发和利用提供依据。2三棱抗氧化活性成分提取工艺的研究2.1实验仪器、材料与试剂UV2450紫外可见分光光度计（日本岛津公司）；HH-4恒温水浴锅（江苏省金坛市杰瑞尔电器有限公司）；FW100型高速万能粉碎机（天津市泰斯特仪器有限公司）；FA10048B电子天平（上海精密科学仪器有限公司）。三棱药材购于广东至信中药饮片有限公司、醋三棱（药品生产许可证号：粤20110108。95%乙醇、盐酸、1，1-二苯基-2苦肼基（DPPH）、水为超纯水。2.1.1药材和试剂的处理（1）三棱药材的处理：将药材于40干燥、用粉碎机粉碎过40目筛,贮于干

16、燥器中置暗处保存备用。（2）95%乙醇的处理：将95%乙醇用酒精计分别配置成50%、60%、70%、80%、90%、100%浓度乙醇于容器中保存备用。（3）1，1-二苯基-2苦肼基（DPPH）的处理：0.1mmol/LDPPH溶液的配制：精密称定DPPH3.94mg，加95%乙醇使溶解，并用95%乙醇定容至100ml容量瓶中，置于冰箱，备用。2.2实验方法2.2.1对DPPH自由基的抑制实验分别量取各提取溶剂下的提取液2ml于试管中，分别加入2mlDPPH溶液，摇匀，置于阴暗处反应30min,后在517nm处测定吸光度值，记为Ai；再分别量取2ml提取液，分别加入2ml95%乙醇，摇匀，置暗处30min测吸光度值，记为Aj；再分别量取2ml95%乙醇，分别加入2ml