板栗中黄酮类化合物的提取及结构初步鉴定

1、 板栗中黄酮类化合物的提取及结构初步鉴定王 倩 (河北能源职业技术学院 , 河北唐山 063004摘要 目的 探讨板栗中黄酮类化合物提取的最佳工艺条件及板栗黄酮的结构。 方法 采用系列单因素和正交试验设计 , 通过吸光 度测定 , 以黄酮类化合物提取率为考核指标 , 对影响提取的因素进行研究 , 并通过颜色反应和图谱对板栗黄酮的结构进行初步鉴定。 结果 板栗中黄酮类化合物的最佳提取工艺为 :料液比 1 50, 温度 60 , 提取时间 5h, 乙醇浓度 80%。 最佳提取条件下黄酮类化合物 提取率可达 0. 51%。 板栗中黄酮类化合物为具有 72OH 结构或 A 环邻位双羟基结构的黄酮类、

2、黄酮醇类、 异黄酮醇类、 黄烷酮类、 查尔 酮类。 结论 该研究为板栗中的黄酮类化合物的有效提取和结构鉴定提供了理论基础。 关键词 板栗 ; 黄酮类化合物 ; 提取 ; 结构鉴定 中图分类号 S664. 2 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2010 10-05037-03Extraction of Fl avono i ds Com pounds i n Chest nut and I dentif i ca ti on on Its Com positionW ANG Q i a n (Hebei Energy Institute of Vocation and Technol

3、ogy, Tang shan, Hebei, 063004Abstract ObjectiveTo investigate the op ti m um extraction conditions of the flavonoids in Chestnut and the structure of flavonoids in Chest 2nut . MethodsA series of single factor and orthogonal experi m ental design were adop ted, the absorbance of the extracting s olu

4、tions were de 2ter m ined, and the extracti on ratio of flavonoids was taken as assess ment indicators, to investigate the op ti mum extraction conditions of the fla 2vonoids in Chestnut . Then the structure of flavonoids in chestnut were identified through color reagent method and spectrogram. Resu

5、ltsThe op ti m al extracti on p rocess of flavonoids in chestnut was showed as f ollows:s olid 2liquid rati o 1 50, temperature 60 , extracti on ti me 5h, ethanol concentration 80%.The op ti m um extraction conditions, extraction rate of flavonoids was up t o 0. 51%.Flavonoids in chestnut were those

6、 which had 72OH structure or ortho 2dihydroxy structure at the A ring, such as flavones, flavonols, isoflavones alcohols, flavanones, Chal 2cones . Conclusion These results may pr ovides a theoretical basis f or the extracti on pr ocess and structure identificati on of flav onoids in chestnut . Key

7、words Chestnut; Flavonoids; Extraction; structuralidentificati on作者简介 王倩 (1980- , 女 , 河北唐山人 , 助教 , 本科 , 从事化学教学工作 。收稿日期 2009212224 板栗营养丰富 , 除含有大量碳水化合物、 蛋白质和脂肪 外 , 子。 肿瘤。 此外 , 氧化性 , 游离的黄酮类 化合物难溶于水 , 易溶于甲醇、 乙醇等有机溶剂 , 所以常用甲 醇、 乙醇作为黄酮类化合物的提取剂。 我国板栗品质优良 , 总产量居世界第一 , 但板栗食品加工技术的滞后及其营养保 健的研究并不深入 , 为此 , 笔者利用黄

8、酮类化合物易溶于乙 醇的性质对板栗中黄酮类化合物进行研究 , 以满足人们对食 品合理营养和保健功能之要求。1 材料与方法1. 1 材料与仪器 主要材料有 :板栗、 芦丁 (生化试剂 、 乙醇、 氢氧化钠、 亚硝酸钠、 硝酸铝等。主要仪器设备有 :列孔电热恒温水浴锅、 电子天平、 10122型干燥箱、 DZF 26050型真空干燥箱、 T HZ 282B 气浴恒温振荡 器、 UV 22201紫外分光光度计、 Z M1型超高速粉碎机。1. 2 样品制备流程 板栗 干燥 粉碎 称量 回流浸提 过滤 待测液。1. 3 黄酮类化合物的测定方法 采用分光光度计法测定总黄酮含量 , 即利用黄酮类化合物与铝盐

9、反应生成红色络合 物 , 以芦丁为标准品 , 在一定波长下测定其吸光度 , 黄酮类化 合物的提取率与吸光度大小呈正比。1. 3. 1 标准溶液的配制。准确称取芦丁标准品 4mg (120 下干燥至恒重 , 加入 30%乙醇定容至 100m l, 再将其稀释3倍。1. 3. 2 标准曲线的制作。 精确吸取芦丁标准液 0、 0. 5、 1. 0、2. 0l , 各加乙醇使成 5l, 20. 3m l, 摇匀静置 5m in, 加入 10%l NO 3 3溶液 0. 3m l, 摇匀静置 6m in, 加 4%Na OH 溶液 2m l, 加乙醇定容至 10m l, 摇匀静置 10m in 后于 3

10、55n m 处测定吸光度 (以不加芦丁的试剂为空白 。 所取标准液的浓度 和吸光度数据用最小二乘法作线性回归 , 绘制标准曲线。1. 3. 3 板栗中黄酮类化合物提取率的测定。 公式如下 :提取率 (% W其中 V 2原 浸提液体积 (m l , Y 2芦 丁溶液的浓度 (mg/ml , W 2板栗粉干重 (mg 。1. 4 板栗中黄酮类化合物最佳提取条件的选择1. 4. 1 各单因素对黄酮类化合物提取率的影响。 在 60 、 30%乙醇、 提取时间 4h 条件下 , 研究料液比 (1 10、 1 20、 1 30、 1 40、 1 50、 1 60 对黄酮类化合物提取率的影响 ; 在料液比

11、1 40、 提取时间 4h 、 提取温度 60 的情况下 , 研究溶剂 乙醇浓度 (30%、 45%、 60%、 75%、 90% 对黄酮类化合物提 取率的影响 ; 在料液比 1 40、 乙醇浓度 60%、 提取温度 60 条件下 , 研究提取时间 (2、 4、 6、 8h 对黄酮类化合物提取率 的影响 ; 在料液比定为 1 40、 乙醇浓度 60%、 提取时间 4h 条 件下 , 研究提取温度 (40、 50、 60、 70、 80 对黄酮类化合物提 取率的影响。1. 4. 2 正交试验设计优化黄酮类化合物提取条件。 在单因素试验的基础上 , 选择不同料液比、 乙醇浓度、 提取时间、 提 取

12、温度为参试因子 , 以黄酮类化合物提取率为衡量指标 , 采用 L 9(34正交试验设计表布置试验 , 以确定黄酮类化合物的最佳提取条件。 各因素水平如表 1。1. 5 板栗中黄酮类化合物的结构初步鉴定1. 5. 1 颜色反应。 用玻璃棒沾取提取液滴在滤纸上 , 吹风机吹干 , 反复几次 , 然后在点上提取液的地方滴三氯化铝溶安徽农业科学 , Journal of Anhui Agri . Sci . 2010, 38(10 :5037-5039责任编辑 高晓余 责任校对 况玲玲 液、 硼酸溶液 , 吹风机吹干 , 在紫外灯下观察其荧光颜色。表 1 正交试验设计Table 1 O rthogon

13、al experi m en t a l desi gn水平Level 因素 Fact orsA 时间 hTi m eB 料液比 S olid 2liquidrati o C 温度 Te mperatureD 乙醇浓度 %Ethanol concentrati on131 306060241 407070351 5080801. 5. 2 移动试剂法。 将提取液吸收光谱测定之后 , 在溶剂槽中加 3滴 Na OH 试剂 , 混合后可记录下 “ Na OH ” 图谱 , 为检 验样品是否分解 , 5m in 之后再测 1次。 在提取液中加 6滴A l Cl 3试剂 , 混合均匀后 , 测定“ A

14、 l Cl 3” 图谱 , 然后加入 3滴 HCl, 混合后测定“ A l Cl 3/HCl” 图谱。 将粉末状 Na OAc 直接加入到提取液中 , 直到槽底出现 2mm 厚的 Na OAc 沉淀为 止 , 在测定 Na OAc 图谱之前 , 要彻底摇匀待测液 , 然后加入H 3BO 3, 混合均匀后测定 “ Na OAc /H3BO 3” 图谱。 2 结果与分析2. 1 标准曲线的制作 标准曲线如图 1, 其回归方程为 :Y =23. 232X +0. 051; R 2=0. 9982。 其中 , Y 2溶 液的吸光度 , X 2芦丁浓度 (mg/ml 。图 1 标准曲线图F i g .

15、1 The st andard curve2. 2 各单因素对黄酮类化合物提取率的影响2. 1. 1 料液比对黄酮类化合物提取率的影响。 由表 2可以看出 , 随着料液比增加 , 提取液吸光度逐渐增加 , 即黄酮类化 合物的提取量逐渐增加 , 但当其在 1 40以后 , 吸光度的增加非常有限 , 因此 , 料液比可设定为 1 30、 1 40、 1 50。表 2 不同料液比下的提取液吸光度Table 2 The absorbance of extracti n g soluti on at di fferen t soli d 2li qu i drati o序号No . 料液比S olid

16、2liquid rati o吸光度 AAbs orbance11 101. 24821 201. 05531 300. 60441 400. 87151 500. 68861 600. 8532. 1. 2 溶剂乙醇浓度对黄酮类化合物提取率的影响。 在料液比 1 40、 提取时间 4h 、 提取温度 60 的情况下 , 由表 3可知 , 在浓度小于 75%时 , 随着浓度的增加 , 吸光度不断增高 , 即提取率不断提高 , 但在浓度达到 90%时吸光度反而降低。 所以把乙醇浓度范围确定在 60%80%。表 3 不同溶剂乙醇浓度下的提取液吸光度Table 3 The absorbance of

17、extracti n g soluti on a t di fferent concen tra 2ti ons of ethanol solvent序号No . 乙醇浓度 %Ethanol concentrati on吸光度Abs orbance 1300. 8712450. 6753600. 9994751. 2065901. 1342. 1. 3 提取时间对黄酮类化合物提取率的影响。 在料液比 1 40、 乙醇浓度 60%、 提取温度 60 条件下 , 随着提取时间的增加 , 吸光度不断增高 , 即提取率不断升高 , 但 4h 之后吸 光度随时间增加反而下降 (表 4 。 这可能是由于黄

18、酮类化 合物随着时间的推移损失率大于浸出率 , 提取液中黄酮含量 减少 , 提取率降低 , 所以确定提取时间为 35h 。表 4 g on at d i fferen t extracti onm e时间 h吸光度120. 973241. 119360. 907481. 0022. 1. 4 提取温度对黄酮类化合物提取率的影响。 在料液比定为 1 40、 乙醇浓度 60%、 提取时间 4h 条件下 , 从图 2中可 见 , 板栗中黄酮类化合物的提取率 (与吸光度值成正比 随温 度升高而逐渐增加。 这可能与提取液的黏度随温度的升高而减小有关。 溶液黏度减小 , 分子运动加快 , 浸提出的黄酮 类

19、化合物增多 , 但在 70 以后 , 提取率的增加量有限 , 故提 取温度选择在 6080 。图 2 不同提取温度下的提取液吸光度F i g . 2 The absorbance of extracti n g soluti on a t d i fferen t extrac 2ti on te mperatures2. 2 正交试验设计优化黄酮类化合物提取条件 在单因素试验的基础上 , 对各因素进行正交试验。 试验结果见表 5, 影 响黄酮类化合物提取量的主次顺序为料液比 >温度 >乙醇 浓度 >时间 ; 通过正交试验确定最佳操作条件组合为 :提取8305 安徽农业科学

20、2010年 时间 5h 、 料液比 1 50、 温度 60 、 乙醇浓度 80%, 在此条件 提取出黄酮类化合物的含量为 0. 51%。表 5 正交试验设计结果Table 5 The results of orthogonal experi m en t a l desi gn试验号Test No . A 时间 h Ti m e B 料液比S olid 2liquidrati oC 温度 Te mperatureD 乙醇浓度 %Ethanolconcentrati on提取率 %Extracti onrati o111110. 34212220. 29313330. 41421230. 275

21、22310. 32623120. 43731320. 29832130. 46933210. 38k 10. 3460. 3000. 4100. 346k 20. 3400. 3570. 3130. 337k 30. 3770. 4070. 3400. 380R0. 0370. 1070. 0970. 043主次顺序 B >C >D>A优水平 A 3B 3C 1D 3优组合A 3B 3C 1D 32. 3 板栗中黄酮类化合物的结构初步鉴定2. 3. 1 颜色反应。 色斑点 , 紫外灯下黄色荧光 , ; 液加入硼酸 , , , 伴蓝 色 , 结论是 52OH 黄酮或 22OH

22、查尔酮。2. 3. 2 移动试剂鉴定结果。 提取液图谱与 “ Na OAc ” 图谱进行对照 , 发现带 向长波方向移动 5 20n m, 初步确定为具有72OH 结构的黄酮类、 黄酮醇类、 异黄酮类。提取液图谱与 “ Na OAc /H3BO 3” 图谱进行对照 , 发现带 向长波方向移动 5 10n m, 初步确定是具有 A 环邻位双羟基 结构的 (6、 7或 7、 8 异黄酮类、 黄烷酮类、 双氢黄酮醇类。提取液图谱用“ A l Cl 3” 和“ A l Cl 3/HCl” 图谱对照可以看 出 , 带 吸收强度有很少的增加 , 初步确定可能是有 A 环邻位 双羟基结构的嗅弄类、 查尔酮类

23、。将提取液图谱与“ Na OH ” 图谱对照 , 可以看出在 320335n m 处有新带出现 , 初步确定为具有 72OH 结构的黄酮类 和异黄酮类。3 讨论根据液固萃取基本理论 , 在通常情况下 , 利用传统方法 图 3 移动试剂与原液吸收图谱F i g . 3 The absorpti on spectru m of mobile agen ts and the or i gi 2na l li qui d提取板栗中黄酮所需溶剂量都比较大 , 因为增大提取剂的量 将有利于溶质的溶出 , 但过大的料液比对实际生产过程来说 是没有意义的 , 不仅增加乙醇的消耗及后续的浓缩成本 , 而 且容易导致加工过程中溶质的丢失。该研究表明 , 提取板栗中