论文微波法芹菜中芹菜素的提取和芹菜中芹菜素的测定

PAGEPAGE1微波法芹菜中芹菜素的提取和芹菜中芹菜素的测定摘要：建立一种测定芹菜中芹菜素含量的紫外可见分光光度法，对芹菜的新鲜叶片、新鲜茎中芹菜素含量进行测定。采用紫外可见分光光度直接测定法，检测波长为270nm，芹菜素在0.023~0.115mg·mL-1范围内线性关系良好，精密度较高，稳定性较好。同时采用微波法对芹菜中芹菜素进行提取，实验结果表明：以体积分数为65%的乙醇浓度为提取剂，料液比（g/ml）为1:7.5的条件下第一次提取2min，第二次提取1min为最佳提取条件。紫外可见分光光度法简便，快速，可用于芹菜中芹菜素含量的测定；微波法提取时间短，提取率高，是强化固液提取过程颇具发展潜力的一项新型辅助提取技术。关键词：芹菜；芹菜素；紫外可见分光光度法；测定；微波法：家用微波炉；提取条件MicrowavemethodinThecelery,celeryandTheExtractionofCeleryinTheDeterminationofCeleryElementHuLiJiaoLiu-YunZhangJuanTaoqiang(HengyangNormalCollegeLifeSciencezhidaolaoshi:HeLi-Fang)Abstract:Establishingadeterminationinthecelery,contentofceleryultravioletspectrophotometry,thefreshleafofcelery,freshmeatcontentinthestemceleryweredetermined.Utilizesuv-visspectrophotometrymethoddetectedwavelengthdetermineddirectly,for270nm,celeryelementin0.023~0.115mg·mL-1range,highprecisionandgoodinsidesex,stabilityisgood.Andthemethodofmicrowaveextractioninthecelery,celery,theexperimentalresultsshowthat:tothevolumefractionof65%ethanolconcentrationformaterialliquidextractionagents,than(g/mL)for1:7.5conditionsthefirst2min,thesecondtimeextractingextractionforbestextractionconditions1min.Ultravioletspectrophotometryissimple,fast,andcanbeusedintheceleryceleryelementcontentisdetermined;Microwaveextractionmethodofshorttime,highyield,istostrengthenthesolidandliquidextractionprocesshasthepotentialforthedevelopmentofanewauxiliaryextractiontechnology.Keywords:celery;Celeryelement;Ultravioletspectrophotometry;Determination;Microwavemethod:householdmicrowaveoven;Extractionconditions1前言部分芹菜(ApiumgrauensL.Var.dulecdc.)为伞形科芹菜属草本植物，是我们日常生活中食用的一种蔬菜，具有“补血、祛风、健脾利湿”的作用，且能清理胃中湿浊。由于它具有一定的药用保健功能，有“药芹”之称。研究表明：芹菜中含多种化学成分，主要有芹菜素(Apigenin)、挥发油、有机酸、胡萝卜素(Carotence)、维生素C、糖类及多种黄酮类化合物。其中具有独特的药理效应和生物学功能成分的芹菜素属于一种黄酮类化合物，分子式为C15H18O15，化学结构为4’,5,7—三羟黄酮，其4’,5,7位置的3个羟基和C2C3双键决定了其独特的药理学效应和生物学特性。近年来大量的实验表明芹菜素具有多种药理功效：镇静、安神、保护皮质神经元、预防动脉粥样硬化、雌激素作用、抑制肿瘤血管形成、侵袭和转移、降压、抗氧化、抗菌消炎和利尿的作用。在临床上主要用于治疗肿瘤、高血压、病毒性肝炎、改善中老年人的记忆力等。芹菜素还有影响中枢神经和保护心脏的作用，可用于治疗帕金森氏症，也可作为抗HIV抗病毒药物及MAP激酶的抑制剂。因此，测定芹菜中芹菜素的含量，对于相关产品的开发研究，具有十分重要的现实意义。本文采取乙醇为提取溶剂，用微波法提取芹菜素，是目前比较新的方法。此法不仅以其操作简单、副产物少、产率高及产物易提纯等优点，而且浸出过程中材料细粉不凝聚、不糊化，克服了热水法易凝聚、糊化的不足。从乙醇浓度、提取时间，提取级数及料液比四个方面对芹菜素提取量的影响，确定芹菜中芹菜素提取的最佳条件。2实验部分2.1材料与仪器2.1.1原料芹菜：购于衡阳市香江百货（岳屏店）2.1.2试剂芹菜素标准品：深圳伽马公司提供，无水乙醇，蒸馏水2.1.3仪器电子天平（FA2004N），紫外可见分光光度计（UV-2102PCS型），家用微波炉，恒温水浴锅（HH-S，江苏国胜实验仪器厂），过滤装置，碾钵，烧杯，试管，玻璃棒，量筒，移液管。2.2实验方法2.2.1样品溶液的制备样液A（新鲜叶片）：取芹菜叶片10g，用蒸馏水洗净，沥干10min，捣碎，加入80%乙醇100ml，在70℃下水浴1h，用微波炉微波扫描2min，用滤纸过滤，得滤液备用。样液B（新鲜茎）：取芹菜茎10g，用蒸馏水洗净，沥干10min，捣碎，加入80%的乙醇100ml，在70℃下水浴1h，用微波炉微波扫描2min，用滤纸过滤，得滤液备用。2.2.2最大吸收波长的选择取样液A、B溶液各2ml，用30%的乙醇定容至10ml，在200~600nmUV中扫描，确定比色波长2.2.3标准品溶液的制备取5.75mg芹菜素标准品，用30%的乙醇定容至25ml，保存备用。2.2.4标准曲线的绘制精确取标准品溶液0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5ml，分别置于5ml的容量瓶中，用30%乙醇定容至5ml，以浓度为0的溶液作为空白，在270nm波长处比色测定。2.2.5微波法提取条件的选择2.2.5.1提取时间对芹菜素提取量的影响称取5份10g新鲜芹菜茎，用蒸馏水洗净后捣碎，分别加入50ml80%的乙醇，恒温70度水浴加热1h，进行第一次微波提取，微波照射时间设为1min、2min、3min、4min、5min。冷却后再进行第二次微波提取，微波照射时间设为1min.，将其过滤得样液，从5组样液中各取样1ml，用30%的乙醇定容至5ml，紫外分光度计270nm下，分别测得其吸光度。2.2.5.2乙醇浓度对芹菜素提取量的影响分别称取10g新鲜芹菜茎8份，用蒸馏水洗净后捣碎，分别加入50ml60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%的乙醇，恒温70度.水浴加热1h，进行第一次微波提取，微波照射时间设为2min，再进行第二次微波提取，微波照射时间设为2min.将其过滤得样液，从8组样液中各取样1ml，用30%的乙醇定容至5ml，紫外分光度计270nm下，分别测得其吸光度。2.2.5.3料液比对芹菜素提取量的影响称取4份10g新鲜芹菜茎，用蒸馏水洗净后捣碎，分别加入25ml、50ml、75ml、100ml65%的乙醇，其料液比分别为1:2.5,1:5.0,1:7.5,1:10.0。70度水浴加热1h，进行第一次微波提取，微波照射时间设为2min.，再进行第二次微波提取，微波照射时间设为1min.将其过滤得样液，从4组样液中各取样1ml，用30%的乙醇定容至5ml，紫外分光度计270nm下，分别测得其吸光度。2.2.5.4提取级数对芹菜素提取量的影响称取4份10g新鲜芹菜茎捣碎，分别加入50ml65%的乙醇，设为A、B、C、D组，70度水浴加热1h，分别进行第一次微波提取，微波照射时间设为2min。B、C、D组进行第二次微波提取，微波照射时间设为1min、2min、1min。D组再进行第三次微波提取，微波照射时间为30s.将其过滤得样液，从4组样液中取样各1ml，用30%的乙醇定容至5ml，紫外分光度计270nm下，分别测得其吸光度。3结果与分析3.1最大吸收波长的选择扫描结果如图2所示：新鲜叶片扫描 新鲜茎扫描图2吸收波长的选择从图2扫描结果可以发现，新鲜叶片中芹菜素在240nm，270nm，365nm处都有吸收峰，且在240nm和270nm处有强吸收峰，而在365nm处有弱的吸收峰；新鲜茎中芹菜素在240nm，270nm，365nm处出现吸收峰，综合分析，在240nm和270nm处均可作为检测波长的选择，但是在240nm处波长较短，故本实验选择270nm作为检测波长。3.2标准曲线的绘制标准曲线测定结果如表1所示。表1标准曲线制作数据编号123456芹菜素浓度（mg·mL-1）00.0230.0460.0690.0920.115吸光度（OA）00.0820.1840.2920.4030.533以标准品浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线如图3。图3芹菜素标准曲线用最小二乘法计算直线回归方程的公式为：Y=aX+b解得：a=4.641b=-0.0178所以得回归方程为：Y=4.641x-0.0178，r2=0.9953。然后，取样品液各1ml，用30%乙醇稀释至5ml，利用紫外可见分光光度计，依法测定其吸光度，利用回归方程计算出样品中所含的芹菜素的含量。3.3微波法提取条件的选择3.3.1微波扫描时间对芹菜素提取量的影响用体积分数为80%的乙醇做溶剂，料液比（g/ml）为1:5.0及相同的微波扫描时间下。不同的提取量见图3，由图3可见，当提取时间为2min时，芹菜素的提取量最大，低于2min，提取不完全，高于2min，部分芹菜素可能被破坏，而导致提取量下降，在微波辐射过程中，电磁波把能量直接传递到原料内部，使之瞬时加热，当提取时间过长时达到过高温度，使芹菜素活化成份降解或异构化，导致提取物有效成分含量降低，因此提取时间以2min为宜。图33.3.2乙醇浓度对芹菜素提取量的影响在微波扫描时间为2min，料液比（g/ml）为1:5.0的条件下，采用不同浓度乙醇的提取结果见图4，由图4可见，随着乙醇浓度的增加，芹菜素的提取量增加，乙醇体积分数为65%时，提取量最大，然后随着乙醇浓度的再增加时，芹菜素的提取量减少到缓慢增加。所以选择乙醇体积分数为65%。图43.3.3料液比对芹菜素提取量的影响不同料液比的提取结果见表2，由表2可见，芹菜素的提取量随着提取溶剂的增加而增加，在固定微波扫描时间和相同的乙醇浓度下，当提取溶剂体积大于料质量的7.5倍时，芹菜素的提取量基本保持不变，故选择料液比（g/ml）为1:7.5。表2料液比对芹菜素提取量的影响料液比/（g/ml）1:2.51:5.01:7.51:10.0芹菜中芹菜素31.3842.7260.8468.64的含量/（mg/g）3.3.4提取级数对芹菜素提取量的影响在固定的微波扫描时间和相同的乙醇浓度下，对同一料液比的样品进行不同的提取级数微波扫描，其结果见表3，由表3可见，进行一次提取的A组，得到的芹菜素最少；进行二次提取的B、C组，区别在第二次提取时微波扫描时间分别设为1min,2min得到的芹菜素量都有所增加，但是C组测得的芹菜素量偏少；进行三次提取的D组，前两次提取同A组，进行第三次提取微波扫描时间设为30s,得到的芹菜素含量较B组稍多。可见在前二次提取的基础上，再增加提取次数，对芹菜的提取量增加不大，因此选择二次提取，但在进行第二次提取时时间设为1min。表3提取级数对芹菜素提取量的影响编号A组B组C组D组芹菜素浓度/(mg/ml)2.132.242.172.394结论与讨论（1）通过对新鲜叶片，新鲜茎的紫外可见扫描结果的对比分析，确定了紫外可见分光光度直接测定法用于测定芹菜中芹菜素含量的合适检测波长为270nm。（2）关于芹菜中的叶绿素问题：用乙醇作为有机溶剂，不仅能够提取芹菜素，也能够提取叶绿素，叶绿素a，b对645nm和663nm波长的光有吸收高峰，且两吸收曲线相交于652nm处，测定芹菜素是在270nm处，因此叶绿素在270nm处对测定影响不大。（3）微波法提取芹菜中芹菜素的最佳提取条件为：以体积分数为65%的乙醇浓度为提取剂，料液比（g/ml）为1:7.5的条件下第一次提取2min，第二次提取1min。（4）在整个提取中，由于乙醇的挥发，造成溶剂体积减小，计算出的浓度即芹菜素的含量偏大，由于每组实验处于同一环境下，则并不影响最佳条件的确定。（5）用微波法提取芹菜素，是目前比较新的方法。它的原理是微射线辐射于溶剂并透过细胞壁到达细胞内部，由于溶剂及细胞液吸收微波能，细胞内部温度升高，压力增大，当压力超过细胞壁的承受能力时，细胞壁破裂，位于细胞内部的有效成份从细胞中释放出来，传递转移到溶剂周围被溶剂溶解。此法提取时间短，提取率高，是强化固液提取过程颇具发展潜力的一项新型辅助提取技术。（6）芹菜提取物具有良好的药用价值，对多个系统疾病具有良好的治疗作用，具有较好的开发前景。本实验采用紫外可见分光光度法在270nm波长下测定芹菜中芹菜素含量的结果的稳定性好，重现性好，以芹菜素标准品为标样的直接测定法是一种操作简单，结果较为准确的测定法。为芹菜素在食品开发及医药应用上提供科学依据。参考文献:［1］文赤夫，董爱问，罗庆华，雷姝。紫花地