11级中文题目玉米须中槲皮素提取及工艺设计

中本试验中，优选出从玉米须中提取槲皮素的最佳工艺为：在温度为60℃的此时置信度为90%。Cornresourcesareveryrichinourcountry,butitsuseanddevelopmentarelimited.Inadditiontoasmallamountofthemisusedmedicinally,mostareburnedordiscarded,whichcausingalotofwasteofresources.Themedicinalvalueofcornissignificant,anditcsobeusedfordiettherapy.Therefore,theindustrialutilizationanddevelopmentofcornhasgreatforeground.Quercetinisafunctionfactor,whichhasabrorospectinmedicineandhealth.Itsextractionmethodsaremultifarious.Weneedfurtherexperimenttooptimizeexistingprocessesandimprovetheoutputofquercetin.Inthisstudy,wewanttoextractquercetinfromcorn-stigma.Weusetheultrasoundtoextractandultravioletspectrophotometricmethodtodetect.Wecanfindthebestlevelandimproveproductionthoughysisingthequercetinextractionratesunderdifferentextractionconditions.ThespecificcontentofthetestByuseingultrasonicextractiontoextractquercetinfromcorn-stigmaanduseingultravioletspectrophotometricmethodtodetect,wecanestablishthestandardofcurveabsorbancevalues-quercetinconcentration;UseingquercetinasindextodeterminetheoptimallevelofeachfactorofasingleInordertodeterminethebestcombinationoffactorsintheentirescopeofthestudy,wecancombineorthogonalexperimentandidentifytheimpactofsignificantfactorsandinteractions;Combinedwiththeactualoperatingconditionslofaboratory,wecanamendoptimumconditionsandaccordingtothattodesignconfirmatoryteststoprovethereliabilityofforecastsabovetestconditions.Inthistest,theoptimumtechnologyofquercetintobeextractedfromcorn-stigmaasfollows:Atatemperatureof60℃,add50%ethanolaccordingto1:20g/mLsolid-liquidratio,andextractquercetinbyusing200Wultrasonicpowerin30min.Theextractionisoptimal.Afterverification,theoptimumconditionsofextractionrateupto0.1521%-0.1739%,andtheconfidencelevelis90%Keywords:Corn- ultrasonicultravioletspectrophotometric orthogonal1章绪论玉米须的主要成分及功效玉米须是传统的中药材，禾本科植物玉蜀黍的花柱和柱头，含有多种对有益的化学成分[1]，如甾醇类、无机元素、多糖类、黄酮类、挥发性成分、有机酸等。现代药理研究证明，其具有抗肿瘤[2，3]、抗 [4]、抗氧化[5，6]、抗炎[7,8]、抑菌[9]、利尿[10]、 [11]、降血压、心血管保护[12，13]、增强免疫[14]等功效。民间用途：口服玉米须用于治疗炎、夜间遗尿症、炎和急、慢性泌尿系统炎症及痛风性关节炎有特效[15]槲皮素的概述式C15H10O7302.23，黄色结晶(C15H10O7·2H2O)，mp.313-314℃(分解)，无水物mp.316℃。槲皮素属黄酮醇类化合物，是自然界存在的最主要的食物黄酮蜜柑草、紫花地丁、垂盆草等[16。槲皮素主要通过从植物中提取槲皮素苷类，然后经水解出糖苷，再经后抗癌，心血管保护功能、抑菌以及调节内等特性[17]。这些化合物参与了能量生产[18]， 下降[20]。王玉强等[20]还将槲皮素在阳光直射条件下放置8h，槲皮素的保存率降至78.11%；放置于高氧(氧气含量68%)环境中10h，其保存率降至50.3%；而90℃加热5h，其保存率下降为74.15%。因此，槲皮素对光、热和氧气均不稳定。孟宪防[21]研究了香椿叶中提取的槲皮素稳定性的影响因素，其结果表明，槲皮素溶液在pH=6.59-7.90条件下比较稳定，在还原剂NaSO、Na中不稳定，H2O2中较为稳定，碳水化合物对槲皮素溶液的稳定性没有明显的影K+、Na+、Al3+对槲皮素溶液具有稳定作用，Mg2+、Zn2+、Fe3+对[22]以大豆蛋白、乙基纤维素、单甘酯作为复合壁材，将槲皮素制成微pH研究意义槲皮素提取工艺研究现状安茹[23]以槐米为原料，采用碱溶解酸沉淀法提取芦丁再经酸水解槲皮素，通过单因素试验和TH交试验，确定槐米中槲皮素提取的最优工艺条件为:pH4'芦丁加酸水解时的比例为1:80(1g80mL的何勤[24]等了影响芦丁提取率和槲皮素产率的三个主要因素：芦丁沉淀时槲皮素的最佳工艺条件为：用10倍量的0.05%氢氧化钠溶液煮沸4次，每次20min，pH6，104%1h戴航[25]等采用酸沉碱提法提取芒果叶中槲皮素，结果表明影响提取的主要405%lh刘世民[26]经反复试验探讨，发现用热水提取法即90℃水浸提40min物料比1:3，滤渣用热水再次浸黄酮类物质浸出量最大最高可达l1.4（mg/100g且测定结果重现性良好吴杰[27等采用浸渍法和回流法从仙人掌中提取槲皮素。优选槲皮素的提取4L9(34)正交设计安排实验。结果表明最佳回流提取工艺为：过60目筛的干燥仙人掌粉末加95%甲醇回流3h。回流提取的效率高于浸渍提取。周玉平[28]等采用正交试验法，以槲皮素的含量 王明力[29]等以70%浓度乙醇为溶剂，在温度为80℃条件下回流提取得马含量为2.98%。、化工等领域。在天然植物有效成分提取与分离中应用越来越广泛[30。余清[31等采用单因素与正交试验对超临界CO2萃取乌饭树叶总黄酮的工艺为：萃取压力18MPa，萃取时间1.5h，萃取温度50℃，夹带剂乙醇浓度75%，CO2流量20Kg/h，夹带剂添加量5mL/g，验证试验表明，乌饭树叶总黄酮平均提取率为吕凛[32CO2超临界流体萃取橘皮中黄酮类化合物的影响因素，在单因L9(34)正交优化，结150min，0.35ml/min2.723%皮素的提取率可达4.46%。程祖锌等[34利用超声波提取芹菜中槲皮素，采用正交试验对芹菜槲皮素成分下芹菜槲皮素的提取率最高，达0.2221%。，超声时间11.31mg/g动和离子传导两种方式里外同时加热，能量利用率高[37。它克服了普通溶剂提产物有效成分的提取中异军突起，具有广泛的应用前景[38,39。张双灵等[40]原料粒度60目，微波功率450W处理2min，75%乙醇(无水乙醇∶25%盐酸=4∶1)为浸提溶剂，料液比1∶16，70℃乙醇回流提王海宁等[41]了影响提取率的因素，包括提取溶剂、物料粒度、微波时间、功率、固液比、pH值。结果确定了微波辅助提取竹叶柴胡槲皮素的最佳条件为:60%乙醇作提取溶剂，竹叶柴胡粒度为80～120，pH7～8，按1：302h23.5%。槲皮素检测工艺研究高效液相色谱法358~372nm之梁臣艳等[42]建立的HPLC法测定广西余甘子叶中槲皮素含量测定的方法中，采用ThermoHypersilODSC18柱（4.6mm×250mm5μm0.1%磷（30：0.1196~0.5980μg顾瑶华[43]在研究不同生长期及不同药用部位槲皮素含量时，采用了高效液杨玲娟等[44]建立HPLC法测定旋复花中槲皮素含量的方法，采用ZORBAXeclipseXDBC18色谱柱(150mm×4.6mm，5μm)，流动相为甲醇-0.2%磷酸水溶液（6535，检测波长为370nm。线性范围为5.0~100.0μg/mL。平均加样回收率为97.1%，可用该成分的质量控制。紫外分光光度法车京梅等[46]采用紫外可见分光光度法测定水红花子中槲皮素的含量。该方在25℃，最大收波长为370nm光围内，r=0.9992，96.55%，RSD0.78%(n=5)子中槲皮素的含量简便，灵敏度和准确度较高，结果满意。研究内容 2章材料与方法材料、试剂及仪器方入机中进行，取出后过60目筛，制成玉米须粉末。0.05mg/mL槲皮素乙醇标准溶液：称取1.25mg槲皮素用60%乙醇溶液溶解，转移至25mL容量瓶中，定容摇匀。6.25mL于25mL比色管中，用60%乙醇溶液定容，在最大吸收波长处，以空白为参超声波提取：称取玉米须粉末0.5g放入100mL烧杯中，按一定料液比加入一定浓度的乙醇溶液，用保鲜膜，放入超声波器中，在60℃条件下，超声波提取后，经过4000rpm离心5min，取上清液1.0mL，用60%浓度的乙醇定容至25mL，60%乙醇溶液为空白样，在最大吸收波长处检测吸光度值。单因素水平研究称取0.5g玉米须粉末5份，分别放入5个100mL烧杯中，按料液比1:20分别加入40%、50%、60%、70%、80%乙醇溶液，用保鲜膜，在60℃、200W的超声波条件下提取30min，按中的方法测吸光度。称取0.5g玉米须粉末5份，分别放入5个100mL烧杯中，按料液比1:20分别加入60%乙醇溶液，用保鲜膜，60℃，在150W、175W、200W、225W、250W的超声波条件下提取30min，按中的方法测吸光度。20、30、40、50min，按中的方法测吸光度。称取0.5g玉米须粉末5份，分别放入5个100mL烧杯中，按料液比1:10、1:15、1:20、1:25、1:30分别加入60%乙醇溶液，用保鲜膜，在60℃、200W的超声波条件下提取30min，按中的方法测吸光度。槲皮素提取工艺的优化9选取乙醇浓度、超声波功率、提取时间、料液比作为因素，根据单因素试验的情况，选取合适的正交水平，以槲皮素提取率为指标，每个因素拟考察3个水平。由以上因素水平，确定按照L(34)正交表进行试验，称取玉米须药材，共9份，每份0.5g，按照正交表条件进行实验，测定其中槲皮素含量，进行39①提取出槲皮素的量M1 单位V,②槲皮素的提取率µ=M1M

W

y2，p1(a

y)2y为第iti1t

i1t

总偏差平方和SWP，度faT1；由于无空列，故Se10Q

y2，列偏差平方和S

k2

P 度

b-Z TF(1，fF(1，ff')(SS')/[(ff' 1f

i1t

度fe2a(T1)S

((xix)n验证性试验称取玉米须粉末0.5g放入100mL烧杯中，在最优工艺条件下进行提取，经过4000rpm5min后1.0mL60%浓度的25mL60%精密度试验稳定性试验度。计算RSD值，检测该试验的稳定性。重复性试验入50%乙醇溶液，用保鲜膜，放入超声波器中，在60℃、200W的超声的乙醇定容至25mL，以60%乙醇溶液为空白样，在最大吸收波长处检测吸光度，计算RSD值，检测该试验的重复性。3章试验结果槲皮素标准曲线的绘制结果吸光度值1单因素水平研究结果提取率300W于高超功会生，槲素性子一破作，造成槲皮素提取量降低。吸光度值提取率由图4可知，超声时间10～30min范围内，随着超声时间的延长，槲皮素提取量逐渐增加，当超声时间为30min时，槲皮素提取量最高，并在超声30min40min吸光度值提取率451:15吸光度值提取率5提取工艺优化结果选取乙醇浓度、超声波功率、提取时间、料液比作为因素，根据单因素试验的情况，选取合适的正交水平，以槲皮素提取率为指标，每个因素拟考察3个水平，正交实验条件见表6。6 由以上因素水平，确定按照L9(34)正交表进行试验，称取玉米须药材，共9份，每份0.5g，按照表5条件进行实验，测定其中槲皮素含量，结果见表7，对试验yit（M1yiTyi2ABCDy2y2y2111112122231333421235223162312731328321393321y1.23951.22491.28120.17170.17040.1832 i1t p (y)2 3.74572 3i1t Z（y2 i1t fSjQjPQj fj fe2yyS--显著性水平ASA2BSB2--CSC2DSD2Se2--S220 (2,20)0eSe10。但Sbfb小于Se2/fe2，因此，应将Sb归入试验误差的偏差平方和Se，则SeSe2Sb0.00290.00020.0031，efe

18220，然后再用

/fe作为试验误差的方差估计值ˆ2，对因素进行显著性试验。根据结果表明，因素A，C和D都是显著性因素。显著优水平应A2C2D3,而对于不显著B取适当水平，考虑单因素试验，选定B2，则本试验的最优组合为A2B2C2D3。 F(1，ff')(SS'F(1，ff')(SS')/[(ff' 1f于最大显著性水平0.1Se0.0031S'0f20f'0f6 NaT27,并查得11,20）2.97，则0.0109。因此，本试验最优组合091009，即超声波时间为30min、料液比为1:20，基本上符合要求。验证性试验结果精密度试验结果12345吸光度值提取率精稳定性试验结果存放时间2468吸光度值提取率稳重复性试验结果12345吸光度值提取率结60℃条件下，1:20g/mL50%的乙醇溶液，在超声波功率为200W的条件下提30min，提取率将在0.1521%~0.1739%，此时的置信度是ScambiaGpaniciP.BRaneuettiF.O.Quercetinenhancetransforminggrowthfactorβ.Secretionbyhumanovanriancanccrcells[J].Int.JCancer,1994,(57):211-215Rao,CV,BijayaKM.Effectofquercetin,flavonoidsanda-tocopherol,anantioxidantvitaminonexperimentalrefluxoesophagitisinrats[J],EurJPharmacol,2008,10:1016-1021Sattuaraj,RadhakrishnanVinodhkumar,PandiAnandakumar,etal.Theeffectsofquercetinonantioxidantstatusandtumormarkersinthelungandserumofmicetreatedwithbenzo(a)pyrene[J].BiolPharmBull,2007,30(12):2268-2273WaiMunLoke,JulieM.Proudfoot,ScottStewart,etal.Metabolictransformationhasaprofoundeffectonanti-inflammatoryactivityofflavonoidssuchasquercetin：Lackofassociationbetweenantioxidantandlipoxygenaseinhibitoryactivity.Biochemicalpharmacology.2008,MachhaAjay,FrancisIAchike,AliMohdMustafa,etal.Directeffectsofquercetinonimpairedreactivityofspontaneouslyhypertensiverataortae：comparativestudywithascorbicacid[J].ClinExpPharmacolPhysio1.2006,33(4)：345-350Chiemiada,EdsonL.daSilva,MayumiOhnishi-eyama,etAttenuationoflipidperoxidationandhyperlipidemiabyquercetinglucosideintheaortaofhighcholesterol—fedrabbit[J].FreeRadicRes,2005,39(2)：185-194MANACHC,MAZURA,SCALBERTA.Polyphenolsandpreventionofcardiovasc