紫苏叶中总黄酮超声波辅助提取工艺的初步研究.docx
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紫苏叶中总黄酮超声波辅助提取工艺的初步研究
紫苏叶中总黄酮超声波辅助提取工艺的初步研究
摘要为充分利用紫苏叶资源，研究超声波辅助提取紫苏叶总黄酮的工艺条件。
本文以总黄酮含量为指标，采用单因素试验和正交试验研究超声波辅助提取紫苏叶中总黄酮的工艺条件。
结果表明，影响紫苏叶总黄酮超声波辅助提取效果的因素按其影响程度大小依次为：
水浴温度＞超声时间＞乙醇浓度＞料液比。
紫苏叶总黄酮最佳提取工艺为：
乙醇体积分数30%，料液比1:
40，超声时间70min，水浴温度80℃。
此条件下制的的粗提液总黄酮含量为20.31mg/g，回收率为95.97%。
关键词紫苏叶总黄酮超声波定性
ThePilotStudyonProcessofExtractingTotalFlavonoidsfromPerillaLeafbyUltrasonicWaveCooperatedMethod
AbstractTheresearchaimedtostudyanextractiontechnologyfortotalflavonoidsfromperillaleaves.Thesinglefactortestandtheorthogonaltestweretakentostudytheextractionconditionsoftotalflavonoidsbyultrasonicwavecooperatedmethodthroughmeasuringthecontentofthetotalflavonoids.Theeffectsofeachfactoronyieldrateoftotalflavonoidsinorderwaswater-bathtemperature＞timewithultrasonicwave＞theconcentrationofethanol＞theratioofmaterialtoliquid.Theoptimumextractingconditionsweretheconcentrationofethanolof30%,timewithultrasonicwaveof70min,ratioofmaterialtoliquidof1:
40（g/mL）,water-bathtemperatureof80℃.Theoptimizedmethodwasefficient,andtherateoftotalflavonoidsextractedwasupto20.31mg/gandtherateofrecoverywas95.97%.
Keywordsperillaleavestotalflavonoidsextractionultrasound-assistedextractiondeterminethenature
目录
0引言1
0.1紫苏叶的研究进展1
0.1.1紫苏叶的化学成分1
0.1.2紫苏叶的药理作用1
0.1.3紫苏叶开发与应用2
0.2黄酮类化合物3
0.2.1黄酮类化合物的结构与分类3
0.2.2黄酮类化合物的生理活性[10]4
0.2.2黄酮类化合物的特征反应[11]4
0.2.2黄酮类化合物的提取方法[11]4
0.3课题提出及研究思路4
1.材料与方法4
1.1材料与仪器5
1.1.1原料：
5
1.1.2试剂：
5
1.1.3仪器6
1.2实验方法7
1.2.1芦丁标准曲线的绘制7
1.2.1.1标准品和样品波长的确定7
1.2.1.2 芦丁标准曲线的绘制7
1.2.2超声波辅助提取紫苏叶总黄酮工艺流程7
1.2.3超声波辅助提取紫苏叶总黄酮的单因素试验设计8
1.2.4紫苏叶总总黄酮含量的测定9
1.2.5紫苏叶总黄酮提取条件的正交试验设计9
1.2.6验证试验10
1.2.7精密度试验10
1.2.8回收率试验10
1.3紫苏叶总黄酮粗提液初步定性试验10
1.3.1与浓氨水反应试验11
1.3.2与碱反应试验11
1.3.3三氯化铁试验11
1.3.4铅盐沉淀试验11
1.3.5与浓硫酸反应试验11
1.3.6与硼酸反应试验11
2.结果与讨论11
2.1标准曲线的测定试验结果11
2.1.1标准品和样品测量波长的确定12
2.1.2芦丁标准曲线12
2.2紫苏叶中总黄酮的提取条件试验结果13
2.2.1超声波辅助提取紫苏叶总黄酮的单因素试验结果13
2.2.2超声波辅助提取紫苏叶总黄酮工艺条件的正交试验结果15
2.2.3验证试验结果18
2.2.4精密度实验结果18
2.2.5回收率试验结果19
2.3紫苏叶总黄酮粗提液定性试验结果19
2.3.1与浓氨水反应试验结果19
2.3.2与碱反应试验结果20
2.3.3三氯化铁试验结果20
2.3.4铅盐沉淀试验结果21
2.3.5与浓硫酸反应结果22
2.3.6与硼酸反应的结果22
结论23
致谢语24
参考文献24
0引言
紫苏（Perilla）系唇形科一年生草本植物,原产于喜马拉雅山及我国中南部地区。
世界上主要分布于不丹、印度、缅甸、印度尼西亚、日本、朝鲜、韩国和前苏联,近年来美国、加拿大也开始商业性栽培。
紫苏作为多用途的经济植物在我国已有2000多年的栽培历史,它是我国传统的药食两用植物,亦是国家卫生部首批颁布的既是食品又是药品的60种中药之一,资源遍布全国20个省份[1]。
近年来，紫苏在医药、食品和工业领域均有着重要的开发价值[2]，受到国内外的广泛关注。
1.1紫苏叶的研究进展
0.1.1紫苏叶的化学成分
现代科学研究表明，紫苏叶含有蛋白质、黄酮类、苷类、酚酸类、色素类、精油等化学成分[3]。
紫苏嫩茎叶含蛋白质13.11%，富含包括成人所必需的8种氨基酸和儿童必需的10种氨基酸。
从紫苏中分离出16种黄酮类化合物，其中有5种花色素苷、2种黄酮及9种黄酮苷。
黄酮类化合物具有调节血脂、抗氧化等保健作用。
紫苏中的苷类包括萜苷、苯丙素苷、氰苷、茉莉苷和苯戊酸苷等成分。
紫苏中的色素主要是花色素苷，还含有丰富的类胡萝卜素。
紫苏叶经水蒸气蒸馏可得紫苏精油，含量为0.3%-0.7%[4]，其成分因品种、产地等因素不同，差异较大。
除了上述主要的成分，紫苏中维生素B2也较丰富。
另据报道，从紫苏叶中还分离得到干扰素诱导剂—1种磷糖蛋白及黄嘌呤氧化酶阻碍剂。
叶中尚含有Na、Mg、Fe、Zn、Cu、Mn、Pb、Hg、Cd、Ni、Sn等多种矿质元素。
0.1.2紫苏叶的药理作用
紫苏的药理作用主要有预防和抑制肿瘤作用、解热作用、抑菌作用、止呕作用、抗炎作用、止血作用、对中枢神经作用、降血糖作用、抗过敏作用、止咳平喘作用及增强免疫力功能等。
紫苏叶中的紫苏醇有预防乳腺癌、肺癌、肝癌、神经瘤和白血病的作用，可以抑制老鼠的癌细胞增殖。
据王静珍[5]等报道，给家兔耳缘经脉注射伤寒副伤寒甲、乙三联菌苗0.5mL/kg后，立即灌胃给药，结果表明12.5g/kg紫苏水提浸膏和3.65g/kg紫苏挥发油均有明显解热作用，而且解热效果优于阿司匹林；而25g/kg紫苏水提浸膏、3.56g/kg紫苏挥发油分别灌胃给药后，给家鸽经脉注射0.02g/kg洋地黄酊，结果表明，对洋地黄酊引起的家鸽呕吐均有抑制作用。
紫苏在体外对金黄色葡萄球菌、乙型链球菌、白喉杆菌、炭疽杆菌、伤寒杆菌、变形杆菌、肺炎杆菌、枯草杆菌及蜡样芽胞杆菌等有明显的抑制作用。
日本的研究还表明，紫苏水提取液可以抑制肿瘤坏死因子（TNF）生成而起抗炎作用，并且有益于人体免疫机能[6]。
临床和动物学实验中发现紫苏可缩短凝血时间和凝血酶原时间，从而具有止血功能。
药理毒性实验证明，紫苏中的紫苏酮会产生神经毒抑制中枢作用，故可用于生物农药的生产。
而紫苏醛和植物甾醇有协同作用，可使小鼠睡眠时间延长而现实镇静作用。
紫苏苷A、C具有抑制醛糖氧化酶的作用，而醛糖氧化酶抑制剂在糖尿病综合症治疗中能起重要作用[7]。
紫苏水提液可以减轻哑唑酮引起的过敏，黄丽[8]等研究结果表明，紫苏叶中抗过敏活性物质主要是黄酮类成分，提取率可达1.24%。
紫苏叶的一米提取物能增强细胞的免疫功能，而乙醇提取物和紫苏醛有免疫抑制作用。
紫苏能减少支气管分泌物，缓解支气管痉挛，临床上用紫苏复方治疗上呼吸道感染疾病有明显效果。
此外，紫苏叶的酚类成分是很好的抗氧化物质。
紫苏叶提取物具有一定的消除自由基、防止过氧化、阻断亚硝酸受类物质的作用，对于人类防衰老、保健有很独特的意义。
0.1.3紫苏叶开发与应用
紫苏茎叶中含有的粗纤维，对糖尿病、肥胖症、高血脂等现代病都有一定的防治作用，且其中丰富的类胡萝卜素可以减少患癌症、心血管病、眼病等疾病的危险。
利用紫苏中不同的营养物质和活性物质加工生产果脯、保健饮料、点心、饼干、植物油等功能性保健品，前景十分广阔。
目前我国首先利用紫苏叶制取了紫苏叶汁保健饮料、紫苏胡萝卜素微胶囊，并得到推广应用。
由于紫苏自古以来是药食同源植物，近年来利用红色紫苏叶提取花色素苷作为食用色素的逐渐增多。
日本Sai-Fi化工有限公司已开发出提取紫苏叶色素的工业生产技术。
它们均适用于食品、药品和化妆品，已成为商业色素。
紫苏精油可以作为皂用香精的配基组分，可用于食品及化妆品的加香[9]。
特别是其中的紫苏醛具有特殊诱人的香气，利用现代科技方法提炼纯化可生产出高贵的香精物质。
紫苏精油的抑菌、防腐能力明显优于尼泊金酯和苯甲酸，且具有用量小、安全性高、不受pH制约等优点，并兼有防腐和风味的双重效果。
因此可以用于食品、化妆品及药品的防腐剂。
紫苏精油可制取紫苏醛反苏醛反肟（1,8-对二烯-7-肟），一种超级甜味剂[10]，其甜度为蔗糖的2000倍，对人体无毒副作用，可用于卷烟和食品工业。
0.2黄酮类化合物
黄酮类化合物是一类重要的天然有机化合物，是植物在长期自然选择过程中产生的一类次生代谢产物。
它广泛存在于高等植物的根、茎、叶、花、果实等中，不仅数量种类繁多，而且结果类型复杂多样。
黄酮类化合物因其独特的化学结构而对哺乳动物和其它类型的细胞具有许多重要的生理、生化作用。
0.2.1黄酮类化合物的结构与分类
黄酮类化合物（flavonoids），又名生物类黄酮化合物（bioflavonoids），泛指两个具有酚羟基的苯环（A和B）通过中央三碳链相互连结而成的一系列化合物（图1）。
图0-1黄酮和异黄酮类化合物的母核结构[11]
依据中央三碳链的氧化程度，B环连接位置（2-位或3-位）以及三碳链是否成环等特点，可将主要的黄酮类化合物分为黄酮类、异黄酮类、查尔酮类、花色素类及黄烷酮类等[11]。
0.2.2黄酮类化合物的生理活性[12]
现代医学研究表明，黄酮类化合物具有多种生物活性和药理作用，如防癌抗癌作用、抗肿瘤作用、抗心血管疾病作用、抗骨质疏松作用、消除自由基和抗氧化活性、雌激素样与抗雌激素样作用、对酒精中毒的解毒作用和治疗酒依赖的作用等。
0.2.2黄酮类化合物的特征反应[13]
黄酮类化合物的颜色反应多与分子中的酚羟基以及γ-吡喃酮环有关。
黄酮类化合物的特征反应主要有还原试验、金属盐类实际的络合反应、硼酸显色反应以及碱性试剂显色反应。
这些特征反应都是因为黄酮类化合物特定的官能团或者特殊的结构而发生的，故通过这些特征反应，可以对黄酮类化合物进行初步定性。
0.2.2黄酮类化合物的提取
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