蛋白桑:紫外分光光度法测定桑叶中的黄酮含量

蛋白桑:紫外分光光度法测定桑叶中的黄酮含量

黄酮类化合物是桑叶的主要有效成分之一,有多种生物活性,具有抗氧化、清除体内过剩自由基、提高人体免疫力等功效。 因此,桑叶中黄酮类化合物的 含量是评价桑叶生药及其相关产品的重要指标。本实验采用氯化铝-分光光度 法测定桑叶中黄酮的含量。分析研究桑叶中黄酮,以期为桑叶中生物活性 物质的提取及黄酮的生理药用价值的进一步研究提供实验基础。通过实验研 究,反应产物络合物的最大测量波长为419.0nm。通过条件优化实验结果表明, 氯化铝用量2.0ml,显色反应酸度pH 值为8.0,缓冲溶液用量1.0ml,反应温度 20,为最佳实验条件。通过工作曲线的绘制,得到在15~120μg 范围内线性回归方程:Y=0.00730X+0.00050 ,及线性相关系数R=0.9951。回收率实验中, 标准品的回收率在93.5%~104.8%之间,平均回收率达到99.88%,有较好的回 收效果。精密度的测定实验结果表明,本法的RSD 为0.305%,具有较好的精密度。

 关键词:紫外分光光度法,芦丁,黄酮,氯化铝 紫外分光光度法测定桑叶中的黄酮含量 第一章 绪论 1.1 选题背景 桑树(Morus albaL).为桑科多年生落叶乔木,原产于中国,现分布于北 温带、亚洲热带、非洲热带及美洲地区,我国主要分布于南方和长江流域。 桑叶(MulberryLeaf)为桑科植物桑的叶子,中医又称“铁扇子”,桑树的主 要产物,约占地上部产量的 4%。桑叶每年可摘 次,生命力很强,因此桑叶在我国有着极大的资源优势。桑叶外表多皱缩,破碎。完整者有柄,叶片 上面黄绿色或浅黄棕色,有的有小疣状突起;下表面色较浅,叶脉突起,小 中医药学认为,桑叶性味苦、甘、寒,有散风除热、清肝明目之功效。近年来日本、韩国和中国专家对桑叶化学成分及药理作用进行了深入研究,研 究认为,桑叶次生代谢物的药理活性主要有抗凝血作用、降血压作用、降血 脂、降胆固醇、抗血栓形成和抗动脉粥样硬化作用、降血糖作用、抑菌、抗 炎抗病毒、抗肿瘤作用、抗衰老、抗疲劳作用、抗丝虫病作用、解痉、抗溃 疡作用、改善肠功能、润肠通便及减肥作用。 

1.2 研究意义 桑叶所具有的营养、药用价值,来自于桑叶中丰富的营养成分和生物活性 物质。桑叶的化学成分有黄酮、生物碱、维生素、胡萝卜素和许多人体所需 的氨基酸,其中黄酮类是主要有效成分。 黄酮类化合物(Flavonoids)是一类低分子天然植物成分,广泛存在于高等 植物及以植物为原料的食品中,是植物在长期自然选择过程中产生的一些次 生代谢产物,作为抗氧化剂、抗菌剂及感光剂等存在于自然界中。目前已知 的黄酮类化合物单体已有 8000 多种,5000 多种植物源黄酮从不同的植物中分 离出来,它们包括黄酮(Flavone)、黄烷醇(Flavanol)、异黄酮(Isoflavone)、双 氢黄酮(Flavanone) 、双氢黄酮醇(Flavanonol) 、噢弄(Aurone) 、黄烷酮 (Flavanone)、花色素(Anthocyni-dia)、查耳酮(Chalcone)、色原酮(Chro-marne) 。黄酮类化合物多数具有颜色,在植物体内大部分与糖结合成苷类以配基的形式存在,少部分以游离形式存在.它是以黄酮(2-苯基色原酮)为母核,同时 黄酮母核上连有羟基、甲氧基、氢氧基等取代基,两个苯环(A与B环)通过中 央三碳链相互连接而成的一系列化合物,其基本骨架具有C 研究结果表明,黄酮类化合物的功效是多方面的,它是一种很强的抗氧剂,可有效清除体内的氧自由基,抑制细胞膜脂质过氧化,例如花色素可以抑制 油脂过氧化物的全阶段溢出,这种阻止氧化的能力是维生素E的十倍以上,这 种抗氧化作用可以阻止细胞的退化、衰老,也可阻止癌症的发生。可以改善 紫外分光光度法测定桑叶中的黄酮含量血液循环,可以防止血栓形成和抗血小板聚集,降低胆固醇这些作用大大降 低了心脑血管疾病的发病率,也可改善心脑血管疾病的症状。黄酮对离体及 在体局部心肌缺血以及肥大心脏局部缺血引起的心功能紊乱,有保护作用; 增强红细胞的变形能力,降低血液粘度;降低过氧化脂质的产生,提高红细 胞SOD的活性;对脑部血液循环及脑细胞代谢有较好的改善及促进作用等功 能。主要用于动脉硬化及高血压病所致的冠状动脉供血不全、心绞痛、心肌 梗塞、脑栓塞、脑血管痉挛等病症。 黄酮类化合物具也有广泛的生物活性,作为一种功能成分,其主要作用 有:抗肿瘤,延缓衰老,增强心血管功能,治疗慢性前列腺炎,增强免疫力, 调解内分泌系统,护肝,抗炎,抗过敏,抑菌,抗病毒等.如檞皮素(quercetin)、 芦丁(rutin)等具有扩冠作用,水飞蓟宾(siybin)具有保肝作用等 ,因此引起了人们的广泛研究。 为此,黄酮类化合物在食品、化妆品等行业中也被广泛应用。目前国际 上对黄酮类化合物的研究开发十分活跃,其产品的种类很多。国内外相继开 发出天保宁、银杏叶片、银杏叶袋泡茶、山植叶冲剂、黄酮类口香糖、黄酮 类牙膏等多种药品和保健品.所以对黄酮提取工艺的研究意义重大,提取和分 离出具有较高生物活性的黄酮类化合物对医药及食品工业十分重要。 .黄桑叶中黄酮类化合物占桑叶干重的 1%~3%,是植物界中茎叶含量较高 的一类植物。韩国和日本学者从桑叶中分离出 种类黄酮,主要是芸香苷(芦丁)、槲皮素、异槲皮苷、槲皮素-3-三葡糖苷等化合物。研究表明桑叶具有抗 凝、降血、降血糖、降血脂、抗衰老、抗肿瘤抑菌等药理作用,应用涉及到 心脑血管、肝、肾和血液等病变。 随着黄酮类化合物实用价值对社会的实质性进展,它也越来越被大家所认 知。近十年来,黄酮类化合物的研究已倾向于其药用价值的开发,更多地涉 及提取分离工艺的应用研究、含量测定及制剂等。大量的提取分离技术和检 测方法应用于对黄酮类化合物的研究中,黄酮类化合物提取和分离方法也在 不断地改进和提高。 本实验采用氯化铝-分光光度法测定桑叶中黄酮的含量。分析研究桑叶中 黄酮,以期为桑叶中生物活性物质的提取及黄酮的生理药用价值的进一步研 究提供实验基础。 

1.3 文献综述 1.3.1 黄酮类化合物的生理功能与人类健康 黄酮类化合物广泛存在于蔬菜、水果、牧草和药用植物中,是植物在长期 自然选择过程中产生的一些次级代谢产物。许多植物的叶、皮、根、和果实 中都含有一定量的黄酮类化合物,它们是一类以 化合物(polyhenoliccompounds),结构中含有酮基,天然黄酮类化合物一般为 金黄色或淡黄色,故称之。人休正常摄取的生物类黄酮主要来源于饮料、茶、 紫外分光光度法测定桑叶中的黄酮含量果酒、啤酒、蔬菜、水果、大豆及其制品等。最初,这类物质的粗制品仅作 为染料应用,20 世纪 20 年代,国外把榭皮素、芦丁用于临床后,才引起人们 的关注。60 年代末,人们发现黄酮类化合物有抗炎、抗病毒、利胆、强心、 镇静和镇痛等作用。到 70 年代,又发现它们有抗氧化、抗衰老、免疫调节和 抗肿瘤等作用。人类每天食用的水果、蔬菜、茶和咖啡无不含有黄酮类化合 物,按西方饮食习惯,平均每人每天摄人量达 1g,自然使人想到它的安全性 及维持人类(包括草食、果食动物)健康的重要意义。 黄酮类化合物(flavonoids)作为抗氧化剂、抗菌剂、感光器、外观引诱剂等 存在。目前己知的黄酮类化合物单体己有 8000 多种。据统计,迄今为止己分 离和鉴定的黄酮类化合物约 4000 余种,它们以游离苷元或配糖体的形式广泛 分布于植物界。众多研究表明,黄酮类化合物具有广泛的生物活性,包括抗 癌、抗肿瘤、抗心脑血管疾病、抗炎镇痛、免疫调节、降血糖、治疗骨质疏 松、抑菌抗病毒、抗氧化、抗衰老、抗辐射等,是茶及众多中草药如蔗类植 物,黄荃、银杏、沙棘等的活性成分。 

1.3.2 黄酮类化合物的综述 黄酮类化合物(flavonoids)是广泛存在的一大类化合物,在自然界中数量之 多列于天然酚类化合物之首并且大多具有颜色。黄酮类化合物大部分是以糖苷的形 式存在于动植物体内,少部分以苷元形式存在 。在1952年以前,主要指基本母 核为2-苯基色原酮的一系列化合物 。天然黄酮类化合物母核上常含有些助色基团,如羟基和甲氧基等取代基,使该类化合物多显黄色。而现在的黄酮类化合物不 仅仅是黄色,而是白色、橙色及红色等,分子结构也存在显著差异,但共同特征都 含有C 基本碳架,即两个苯环由三个碳原子彼此连接而成。由于黄酮类化合物结构相对而言比较简单,结构测定与合成研究开展的也比较早,所以黄酮类化合 物是天然产物中研究较成熟的一类化合物 。

1.3.2.1黄酮类化合物的基本结构 黄酮类化合物以 为骨架结构的一大类天然化合物及其衍生物。

1.3.2.2黄酮类化合物的分类 根据三碳链结构的氧化程度和 环连接位置的不同等特点,黄酮类化合物可以分为以下几种:黄酮和黄酮醇;异黄酮;黄烷酮(二氢黄酮)和黄烷酮醇(二氢 黄酮醇);查耳酮;异黄烷酮(二氢异黄酮);黄烷和黄烷醇;二氢查耳酮;橙酮(噢 哝);黄烷-3,4-二醇(白花色苷元);花色素(2-苯基苯并吡喃)。黄酮类化合物 紫外分光光度法测定桑叶中的黄酮含量根据 位是否有羰基,C3位是否有 OH,C 1.3.3黄酮类化合物生理活性 1.3.3.1 抗氧化及抗自由基作用 黄酮类化合物由于酚羟基氢供体自由基的清除活性,使其具有一定的抗氧化 性。其抗氧化性必须具备以下两个条件:在比可氧化底物浓度更低时,能有效地延 迟或防止底物自氧化或自由基介导的氧化;清除反应后的自由基形式必须稳定,能 通过分子内羟基结合进一步氧化。常见的生物体内的自由基有羟自由基(OH-)、超 氧自由基(O2-)、烷氧自由基(RO-)等。黄酮类化合物抗氧化性的最主要的影响因素 是羟基化程度及羟基位置。一般是B环中的邻二羟基起主要作用 。

 1.3.3.2抗肿瘤、抗癌 黄酮类化合物具有抗癌防癌功效,是由于诱导芳烃化酶提高活性,一般通过三 种途径:对抗自由基;直接抑制癌细胞生长;对抗致癌促癌因子,直接抑制癌细胞 生长,抗致癌因子。黄酮类化合物能产生抗癌作用的生物活性包括对酪氨酸激酶 的抑制作用、类激素作用、抗扩散效应、抗增生效应、抗氧化作用和免疫功能等 抗癌抗肿瘤作用的研究由来己久,己发现具有此功能的主要有槲皮素、杨梅黄酮和芹菜素配基等。 

1.3.3.3 对心血管系统的作用 预防和治疗心血管疾病,主要是扩张血管,防止低密度脂蛋白(LDL) 的氧化具有变时性调节心肌收缩;防止高血压引起的头痛、头晕、耳鸣等症状;改善心肌舒张功能、对抗垂体后叶素引起心肌缺血,缩小冠状动脉引起的心肌梗塞、提高机 体常压与低压的耐缺氧能力、对抗各因子造成的心律失常等黄酮类化合物具有抗炎,抗过敏。抗炎是由于抑制了前列腺素(PG)生物合成过程中的脂氧化酶(LOX)。抗过敏在于其改善靶器官和细胞的反应性,也不是由于其 竞争靶细胞受体而拮抗生物活性物质,可能是由于其抑制抗原的结合或在抑制介质 释放等方面产生效应。临床上多用来治疗脓肿溃疡及病原微生物引起的炎症疾病等。

1.3.3.5抑菌、抗病毒 紫外分光光度法测定桑叶中的黄酮含量黄酮类化合物具有明显抑菌抗病毒作用。据研究生物类黄酮(如银杏叶黄酮、 槲皮素、桑色素、山奈酚)等均具有抑菌作用。研究表明,黄芩中抗菌的有效成分 黄芩素(BAI),对多种革兰染色阳性菌,革兰染色阴性菌及螺旋体等均有抑制力; 还具有抗艾滋病病毒(HIV)的能力,诱导感染HIV的细胞发生凋亡 。除此之外, 黄芩也对多种致病性真菌(如白色念珠菌)有一定抑制作用。 

1.3.3.6 其他作用 黄酮类化合物具有增强机体体液免疫和非特异免疫的功能,通过对B淋巴 细胞、自然杀伤细胞、LAK细胞、巨噬细胞、T淋巴细胞、细胞因子来进行免疫调节 作用。研究表明葛根黄酮、飞蓟素等具有降胆固醇和降血脂的作用,显著降低糖尿 病大鼠的血糖及血清胆固醇水平,降低胰岛脂质过氧化产物丙二醛(MDA)的水平, 升高血和胰岛谷光甘肽(GSH)的水平 。水飞蓟素和儿茶素具有强肝保肝作用, 临床上已用做治疗肝炎、肝硬化的药物。杜鹃素具有一定预防哮喘作用。三叶草、 大豆中得到的黄酮具有雌性激素样作用。

 1.3.4 黄酮类化合物的提取工艺 目前,黄酮类化合物的传统提取方法主要有热水提取法、醇提法、碱性水 或碱性稀醇提取法和其他有机溶剂萃取法等。各种提取方法都各有利弊,并 且在我国仍然广泛使用。在传统提取方法的基础上,有许多研究者也做了黄 酮类化合物提取的最佳工艺提取研究,发现黄酮提取量与提取温度、时间、 溶剂、物料比、材料颗粒度、溶剂扩散速度等有重大关系。随着现代科学技 术与仪器的发展,新型提取技术也应运而生,如微波提取法、超声波提取法、 超临界流体萃取法、酶法提取和半仿生提取法等,并在研究与生产中广泛使用。

1.3.4.1热水提取法 热水提取法仅能提取黄酮苷类,此法成本低、安全、适合于工业大生产.等从山桔叶中用热水提取了总黄酮,采用的是全物理过程,无任何 化学变化及污染,是一条理想的提取山桔总黄酮的途径.例如:在银杏叶中提 取黄酮类化合物,先取晾干的银杏叶,加水浸泡 24h、大火煮沸 30min,文火 30min,待稍冷倾出上层黄绿液,蒸发、萃取、过滤即得[31] 。但用水作 溶剂浸提黄酮类化合物,在提取过程中主要考虑加水量、浸泡时间、煎煮时 间及煎煮次数等因素,此工艺设备简单、安全,但有提取杂质多,收率较低, 提取液过滤、浓缩等操作困难且又费时等缺点溶出伏安法使灵敏度显著提高是由于它能电解富集硒的作用。Recai等用微分 脉冲阴极溶出伏安法和微分脉冲阳极溶出伏安法分别对牛奶中硒和铅的含量进行 了同时测定。测硒的线性范围和相关系数分别为0.5~1.2 紫外分光光度法测定桑叶中的黄酮含量。

1.3.4.2 有机溶剂提取法 这是国内外使用最广泛的方法,很容易实现工业化生产.常用的有机溶剂 有甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚等。本法主要用于提取脂溶性基团占优势的 黄酮类物质,对设备要求简单,产品得率高,但成本较高,杂质含量也高.常 见的有冷浸法、渗滤法和回流法。这些方法各有优缺点.冷浸法虽不需加热, 但提取时间长、效率低.渗滤法提取效率高、浸液杂质少,但费时长,溶剂用 量大,操作麻烦。回流法效率最高,但受热易破坏成分的药材不宜用此法。 例如:葛根总黄酮的提取采用冷浸法,陈皮苷的提取用乙醇渗滤法杏叶总黄酮提取为回流提取.常楚瑞用乙酸乙酯回流提取了木瓜总黄酮。 这种方法设备简单,产品得率高,但产品中杂质含量较高,有机溶剂成本也 较高.在有机溶剂提取法中最常使用的溶剂是乙醇,即醇提法.在提取过程中, 乙醇的浓度对总黄酮的提取有较大影响,一般认为乙醇的浓度增高有利于总 黄酮的提取,但并不绝对,还跟黄酮类物质的结构有关,高浓度乙醇适于提 取黄酮甙元类,低浓度乙醇适于提取黄酮甙类。 

1.3.4.3 碱性稀醇提取法 利用黄酮类多含酚羟基的性质,溶于碱性水(石灰水、氢氧化钠)或碱性稀 醇而浸出,酸化后析出黄酮类化合物,氢氧化钠水溶液的浸出能力高,但杂 质较多不利于纯化,石灰水可以使一些鞣质或水溶性杂质沉淀生成钙盐,有 利于纯化,但是浸出效果不如氢氧化钠好,同时有些黄酮类化合物能与钙结 合成不溶性物质,不被溶出,一般可根据不同的原料使用不同的碱性溶液。 例如从菊花中提取黄酮类物质时,用pH=10 的氢氧化钠溶液浸出效果较好 [37] 而从槐米中提取芦丁,则应用碱性较强的饱和石灰水作溶剂,这样则有利于芦丁成盐溶解。

1.3.4.4微波提取法 目前,微波技术在人们的生产生活中应用越来越广泛,微波提取法是一种 外加物理场的方法,此法在黄酮类物质的提取上也取得了良好的效果,它在 提取过程中,具有选择性高、操作时间短、溶剂消耗量少、有效成分得率高、 不产生噪音,适用于热不稳定物质等特点.此法多用在药材的浸出上,浸出过 程中药材细粉不凝集、不糊化,克服了热水提取法易凝集易糊化的不足。采用微波萃取杏叶黄酮类化合物,微波辐射 5min后抽提 1.5h就可以 得到较好的效果,而且利用微波处理,在短时间内抽提的提取率按鲜银杏叶 重计可达到 0.536%,这是传统工艺提取率 2.2 等对木兰属 药用植物花蕾的总黄酮进行提取工艺研究,微波法较常规法平均提取效率高。与传统水浴法的对比试验表明:微波法不仅节省时间,而且提取效率高,是 一种快速、高效、节能的新型提取工艺。 

1.3.4.5 超临界流体萃取法 近十年来,随着超临界流体萃取(SFE)技术的迅速发展,在天然药用植物 紫外分光光度法测定桑叶中的黄酮含量有效成分提取中应用越来越广泛.它是以液态CO 为溶剂进行萃取的,是一种不同于传统黄酮类化合物提取的新工艺,具有萃取效率高、无溶剂残留、天 然植物中活性成分和热不稳定成分不易被分解破坏等优点.它的萃取率与萃取 温度、萃取压力、CO 消耗量等因素有关。同时还可以通过控制临界温度和压力的变化,来达到选择性提取和分离纯化的目的。因此,在当今人们渴望回 归大自然的潮流中,该提取方法倍受青睐,用超临界二氧化碳萃取银杏叶黄 酮类成分的方法,已受到人们的关注。本法在生产银杏黄酮内脂的技术上取 得了较大的突破。

 1.3.4.6超声波提取法 超声波提取法是另一种外加物理场的方法,是指以超声波辐射压强产生 的空化效应和热效应引起机械搅拌、加速扩散溶解的一种新型提取方法。超 声波具有特殊的生物效应,选择适当的超声参数可以使植物细胞的细胞壁间 形成较多的小孔,从而可以增强细胞膜的透性和选择性,是近年来应用到中 草药有效成分提取分离中的一种提取手段。潘慧娟等 用超声波法提取苦丁 茶中总黄酮,考察了时间对提取效果的影响,认为此法操作简单、提取时间 用超声波法提取洋葱中总黄酮,认为超声波提取、纯 化方法而得到的黄酮类物质其纯度较高。刘峥 等采用超声波法从银杏中提 取总黄酮,用均匀设计法确定了超声波提取的最佳工艺条件。王延峰等 究了银杏叶黄酮的超声波提取法,与连续热回流中的索氏提取法的比较试验表明:超声波提取法优于索氏提取法。 1.3.4.7 酶解法 对于一些黄酮类物质被细胞壁包围不易提取的原料可以采用酶法提取.例 如山楂中,由于黄酮类物质部分被以纤维素为主的细胞壁所包围,并且这些 细胞间尚有果胶粘结,因此采用酶法要比一般方法(醇提法)的提取率高。先将 预先干燥并粉碎的山楂用蒸馏水浸泡,恒温至 45后,加入以果胶酶和纤维 素酶为主的复合酶液,用 1mol/LNaOH调节pH4.5~5 45恒温酶解1.5~2.5h,然后将酶解溶液回流、提纯.采用这种方法,使提取率比目前常用的 方法提高了 2%~3%。此提取原理是复合酶充分破坏了以纤维素为主的细胞壁 结构及其细胞间相连的果胶物质,将山楂中的果胶完全分解成小分子物质, 使提取物质阻力减小,使果肉中的黄酮类物质充分地释放出来。王晓等果胶酶和纤维素酶对山楂叶进行酶解,然后用水提,大大提高了总黄酮得率,提取率比乙醇提取法提高了 16.9%。

 1.3.4.8 半仿生提取技术 半仿生提取法是将整体药物研究法与分子药物研究法相结合,从生物药剂 学角度,模拟口服给药及药物经胃肠道转运的原理,为经消化道给药的中药 制剂设计的新的植物药提取工艺。谢果通过比较黄酮类化合物的热溶剂提 取法、超声波提取法、微波提取法、半仿生提取法得出结论:对于不同的黄 紫外分光光度法测定桑叶中的黄酮含量酮类物质热溶剂提取、超声波提取、微波提取,半仿生提取有较大的差异。 半仿生提取对于复方相对有效,不但在一定程度上促进有效成分的溶出,而 且还有利于制剂和使用,但单一组分不一定最佳。 

1.3.4.9 大孔树脂吸附法 吸附树脂是近十年来发展起来的一类有机高分子聚合物吸附剂,大孔吸附 树脂的理化性质稳定,不溶于酸、碱及有机溶剂,对有机物的选择性好,不 受无机盐类及强离子低分子化合物的影响。避免了用有机溶剂提取分离而造 成的有机溶剂回收难、损耗大、成本高、易燃易爆、对环境污染严重等缺点, 广泛用于黄酮类物质的提取。例如:在银杏叶黄酮提取过程中,由于银杏叶 成分结构复杂,而且苷类化合物具有一定的极性和水溶性,根据这一结构特 点,大孔树脂吸附法成为了银杏叶黄酮提取工艺的有效手段 用D101大孔树脂富集菟丝子总黄酮,洗脱率为 96%,所得黄酮纯度比传统醇 提所得总黄酮纯度约高 10%。 总之,黄酮类化合物提取的方法很多,每种方法都有其优缺点,应根据提 取物的性质、提取成本、工艺设备等条件来选择最适合的提取工艺,提高黄 酮类物质的提取率,降低生产成本,增大原料的利用效果。近年来,随着研 究方法和技术的不断提高,又发现了黄酮许多新的种类和生理作用,特别是 抗自由基等方面的作用.可见,通过高新技术和生产工艺提取黄酮类化合物, 并将其应用到医药品、化妆品、食品等领域,必将有着广阔的应用前景。 

1.3.5 桑叶中黄酮的提取工艺 1.3.5.1 有机溶剂提取法 王芳等人采用不同的方法:有机溶剂、稀盐和酶法提取桑叶中的黄酮类化 合物,比较不同提取方法的提取率、提取物中黄酮类化合物的含量及纯度, 从而探讨最佳的提取方法,结果表明:桑叶中黄酮类化合物的最佳提取溶剂 60%丙酮,采用有机溶剂60%丙酮和稀盐(3%硫酸铵)的二步提取法在提 取效果、成本、安全性等方面均优于有机溶剂的一步提取,而纤维素酶乙醇提 取法效果最佳。 有机溶剂提取法是使用最为广泛的一种提取方法,但是存在提取溶剂使用 量大,提取时间长的缺点,且存在溶剂残留等问题,因此,越来越多的人开 始研究新的提取方法,以降低提取的成本和减少提取时间,提高提取效率。 

1.3.5.2 超声波提取法 超声提取是通过高频机械振荡作用、空化效应和热学机制等原理,使植物 细胞壁破裂而将细胞的内容物迅速释放到周围提取液中。 高中松等人采用醇提法,超声提取法探讨了从桑叶中提取总黄酮类物质的 最佳工艺,试验结果表明:通过单因素试验和正交试验,超声提取效果最好, 其最佳条件是:用浓度为 70%按料液比 1:15 的比例的乙醇浸泡 3h,再用超声 紫外分光光度法测定桑叶中的黄酮含量提取 45min,其桑叶中总黄酮类物质的提出率可达 2.18%。陈建明等人研究了 超声技术提取桑叶黄酮的工艺条件。方法:采用 L9(34)正交实验法对超声提 取桑叶黄酮的因素进行考察,以总黄酮含量为考核指标,确定最佳提取条件。 结果:优化的提取工艺为:加药材 15 次,每次40 分钟。结论:该提取工艺科学合理、可行性强。 传统提取方法比较,超声波提取具有提取效率高、操作简便、对有效成分 破坏少等优点。 

1.3.5.3 微波萃取法 微波萃取法,是微波和传统的溶剂萃取法相结合后形成的一种新的萃取方 法。微波提取主要是利用微波强烈的热效应。微波加热过程实质上是介质分 子获得微波能并转化成热能的过程。微波在传输过程中,不同材料对微波会 产生反射、吸收和穿透作用。其中极性较大的分子可获得较多的微波能,因 而运动速度较快,利用这一性质可选择性的提取一些极性成分;此外微波还 具有快速,加热均匀,高效和清洁等的优点,因而将微波应用于提取操作简 便,产率高,还大大缩短了提取时间。 胡庆国研究了用微波法提取桑叶中黄酮的工艺条件,探讨了微波强度、处 理时间、乙醇体积分数、提取温度和提取时间对桑叶黄酮提取率的影响。结 果表明:用 175w 微波强度处理 4min 后,以体积分数 70%的乙醇,在 70提 2h,得到提取物的黄酮类物质质量浓度比未经微波处理的高出18.5%。因 此,微波法是一种提取桑叶黄酮的有效方法。李莉选择水或 70%乙醇溶剂, 微波处理或非微波处理桑叶的各种方法提取桑叶总黄酮。研究结果表明:经 微波处理 10 min 桑叶,以 70%乙醇作溶剂提取桑叶总黄酮的浸出率最高。经 微波处理桑叶非常有益于桑叶黄酮类化合物的溶出,明显地提高其浸出率。 陈菁菁等采用正交试验设计优选出微波萃取的最佳工艺条件,并与传统醇提 法相比较,同时比较桑的不同部位药材的黄酮含量。结果:微波萃取黄酮类 成分的最佳工艺条件为:70%乙醇 12 60萃取20min,其中提取溶 剂对结果有显著影响。桑叶中的黄酮含量约为桑白皮中的 倍,且应用微波萃取法比传统醇提法分别高 55%和 32%。 微波萃取法在提取时间、溶剂用量及得率等方面明显优于传统的醇提法, 适于工业生产。 

1.3.5.4 酶法辅助提取法 酶法是指在类黄酮提取过程中,通过加入恰当的酶,发生转糖和酶解反应 而使类黄酮得率和含量大大提高的技术。在传统的水(或醇水)提取中,只 能提取以糖苷为中心的水溶性类黄酮,很多油溶性的类黄酮就很难提取出, 致使类黄酮得率和含量过低;此时如选用恰当的酶加入,不仅可以将油溶性 的类黄酮转化为易溶于水的糖苷类而有利于提取,而且还可通过酶反应将植 物组织分解,使提取传质阻力减小,利于提取。另外也可使提取液中的杂质 如淀粉、蛋白质、果胶等分解去除,从而简化后续分离纯化工序。 熊知行等人利用纤维素酶酶解技术对桑叶中黄酮类化合物的提取工艺进 紫外分光光度法测定桑叶中的黄酮含量行了研究,通过单因素实验和正交实验确定了酶提取工艺的最佳参数,并与 乙醇提取工艺进行比较。结果表明纤维素酶提取工艺最佳条件为:提取时间 3h,温度为55,加酶量为 0.01%,料液比 1:10。虽然纤维素酶提取法在 总黄酮提取率上低于乙醇提取法,但相差并不大。 酶提取法具有提取条件温和、活性物质不易失活、简单易操作且无溶剂残 留问题,更有利于后续的加工利用等优点,因此,该方法不失为替代有机溶 剂提取法的有效方法之一。 

1.3.5.5 CO 超临界流体萃取法超临界流体萃取是利用超临界流体在临界压力和临界温度附近具有的特 殊性能作为溶剂进行萃取的一种新技术。超临界流体萃取分离过程是利用超 临界流体的溶解能力与其密度的关系,即利用压力和温度对超临界流体溶解 能力的影响而进行的。当气体处于超临界状态时,成为性质介于液体和气体 之间的单一相态,具有和液体相近的密度,粘度虽高于气体但明显低于液体, 扩散系为液体的 10~100 倍,因此对物料有较好的渗透性和较强的溶解能力, 能够将物料中某些成分提取出来。 李国章等人研究了CO 超临界流体萃取桑椹籽中总黄酮苷类化合物的影响因素,进行了生产工艺优化的正交试验。结果表明,对萃取率影响主次次 序为:萃取压力、萃取温度、CO 流量、夹带剂用量。生产最优工艺条件为:萃取压力 30MPa、萃取温度为 50、CO 流量20kg/h、夹带剂料液比为 1:4。 萃取物色泽金黄、无异味,每 100g萃取物含总黄酮苷类化合物 67.63mg。 超临界流体萃取法操作温度低,在接近室温的条件下萃取,尤适宜于热敏 性成分的提取;萃取过程周期短、系统密封、连续进行,排除了遇空气氧化 和见光反应的可能性,使萃取稳定;从萃取到分离可一步完成,萃取后二氧 化碳不残留于萃取物,在加入夹带剂的情况下,可通过分离或简单浓缩的方 式实现;二氧化碳易得且可循环使用,可节约大量的提取溶剂。 

1.3.5.6 超高压提取法 超高压作为食品加工新技术主要用于食品工业中的杀菌、食品保藏,及果 蔬加工等领域。