随机质心映射优化法研究核桃青皮中蒽醌类色素的提取工艺
核桃青皮的主要化学成分研究综述
第46卷第6期2018年3月广 州 化 工Guangzhou Chemical IndustryVol.46No.6Mar.2018核桃青皮的主要化学成分研究综述杨巧婷,郭兆宽,李江瑞,刘永龙,李兴玉(云南农业大学理学院,云南 昆明 650201)摘 要:核桃青皮中的主要化学成分为萘醌类㊁萜类化合物㊁多酚类㊁二芳基庚烷类及黄酮类化合物等㊂胡桃醌是核桃青皮中的主要成分,具有抗癌㊁抑菌㊁杀虫等活性;黄酮具有较好的清除生物体内的自由基㊁抗肿瘤㊁抗菌抗病毒㊁抗过敏㊁抗炎症等活性㊂核桃青皮中的这些活性成分有望成为其开发利用的主要科学依据,如可以开发为药品㊁保健品㊁杀虫剂㊁植物农药等㊂关键词:核桃;核桃青皮;化学成分;胡桃醌;生物活性 中图分类号:S664.1 文献标志码:A 文章编号:1001-9677(2018)06-0012-05第一作者:杨巧婷(1995-),女,在读本科生,主要研究方向天然产物化学㊂通讯作者:李兴玉㊂Review on Main Chemical Constituents of Walnut Green HuskYANG Qiao -ting ,GUO Zhao -kuan ,LI Jiang -rui ,LIU Yong -long ,LI Xing -yu (College of Science,Yunnan Agricultural University,Yunnan Kunming 650201,China)Abstract :A great deal of effective chemical substances was evaluated from walnut green peel.Those components can be classified naphthoquinones,terpenoids,polyphenols,diarylheptanes,flavonoids and other chemical components.The juglone,main components of walnut green husk,belonged to naphthoquinones with anti -cancer,antibacterial,insecticidal and other activities.The flavonoids had diverse biological activity such as clear free radicals,anti-tumor,anti-bacterial,anti-virus,anti-allergy and anti-inflammatory activity.So walnut green peel might became very useful due to its chemical composition and biological activity,for example,it can be developed into medicines,health products,insecticides,plant pesticides,and so on.Key words :walnut;walnut green husk;chemical composition;juglone;biological activity核桃(Juglans regia L .)是核桃属植物中的一种,在中国有长久的栽培史,资源丰富㊂核桃青皮是核桃外部一层厚厚的果皮,待核桃成熟后,青皮就称为了废弃物,处理不当还会造成环境污染㊂核桃青皮的加工利用,使其变废为宝,研究其化学成分及生物活性是大家关注的热点㊂目前已从核桃青皮中分离得到许多有效化学物质如胡桃醌㊁酚酸类㊁多糖及二芳基庚烷类化合物等㊂1 化学成分研究1.1 萘醌类(Naphthoquinones )萘醌类化合物从结构上考虑可以有1,4㊁1,2及2,6-萘醌三种类型㊂但天然存在的萘醌类化合物多为1,4萘醌(1)(即对位萘醌)的衍生物(图1)㊂萘醌大致分布在20科的高等植物中,含量较高的科有紫草科㊁柿科㊁蓝雪科㊁紫葳科手㊂在低等植物地衣类藻类中也有分布㊂许多萘醌类化合物具有显著的生物活性㊂如胡桃叶及其未成熟的果实中均含有胡桃醌,为橙色针状结晶,具有抗菌㊁抗癌及中枢神经镇静化用;茅膏菜和白雪花中的蓝雪醌(又名矶松素)为橙色结晶,有抗菌㊁止咳及祛痰作用,从中药紫草及软紫草中分得的一系列紫草素及异紫草素类衍生物具有止血㊁抗炎抗菌㊁抗病毒及抗癌作用,为中药紫草中的主要有效成分㊂胡桃醌(2)㊁氢化胡桃醌及其苷是核桃青皮中的主要萘醌类物质(图1),胡桃醌的低聚体也有被发现㊂其中胡桃醌有显著的杀虫㊁抑菌和抗癌等生物活性,是核桃青皮中的主要活性物质㊂在医药上,胡桃醌主要用于止血㊁抑菌及治疗湿疹㊁牛皮癣[1]㊂周媛媛等[2-3]从核桃青皮中首次分离出5-羟基-2-乙氧基-1,4-萘醌㊁黄杞醌㊁2-甲氧基胡桃醌㊁左旋胡桃种萘醌㊂许绍惠等[4]通过一系列实验从核桃揪青果皮中分离并鉴定出胡桃醌㊁3,3′-双胡桃醌㊁3,6′-双胡桃醌㊂刘丽娟等[5]从北青龙衣醇提取物中分离得到(图1)㊁1,4,8-三羟基萘-1-o-β-D-[6′-o-(3″,4″,5″-三羟基苯甲酰)]吡喃葡萄糖苷(3)㊁1,4,5-三羟基萘-1,5-二-o-β-D-吡喃葡萄糖苷(4)及1,4,5-三羟基萘-1,4-二-o-β-D-吡喃葡萄糖苷(5)㊁1,4,8-三羟基萘-1-o-β-D-吡喃葡萄糖苷(6)4个萘酚苷类化合物㊂张建斌等[6]从核桃青皮中分离得到:4,5-o-异丙叉基-α-四氢萘醌㊁2-丙氧基核桃醌㊁4,5,8-三羟基-α-四氢萘醌㊁4,5-二羟基-α-四氢萘醌㊁5,8-二羟基-4-甲氧基-α-四氢萘醌㊁核桃酮㊁4-甲氧基-α-四氢萘醌-5-o-α-葡萄糖苷㊁4-乙氧基-8-羟基-α-四氢萘醌8个萘醌类化合物㊂第46卷第6期杨巧婷,等:核桃青皮的主要化学成分研究综述13图1 核桃青皮中的主要萘醌类化合物结构Fig.1 The structure of naphthoquinones from walnut green husk1.2 多酚类(Polyphenols )多酚是多羟基酚类化合物的总称,为植物体内的次生代谢产物,在茶类㊁水果㊁豆类㊁蔬菜等植物中均含有多酚类化合物㊂它具有抗菌㊁抗氧化㊁抗肿瘤㊁抗动脉硬化等生理功能[7]㊂王全杰等[8]研究表明核桃青皮中的单宁为水解类单宁,其含量美国黑核桃为29.08%,普通核桃为19.24%;赵国建等[9]研究结果表明,核桃青皮中的多酚对清除DPPH 自由基㊁羟基自由基㊁双氧水㊁超氧阴离子自由基和还原力五个体系有一定的抗氧化性能,并且其抗氧化能力随浓度增加而增加㊂万政敏等[10]在普通核桃青皮中发现含有较丰富的如香豆酸㊁没食子酸㊁绿原酸㊁阿魏㊁咖啡酸㊁对羟基苯甲酸等酚酸类物质㊂1.3 黄酮类(Flavonoids )黄酮类化合物是一类植物次生代谢产物,不仅有清除生物体内的自由基等高度的化学反应性,还有抗肿瘤㊁抗衰老㊁抑制酶活性㊁抗过敏㊁抗菌㊁抗病毒㊁抗炎症等生理活性[11]㊂广泛分布于蔬菜㊁水果等多种植物中㊂黄酮类化合物是在植物中分布最广的一类物质,几乎每种植物体内都有,常以游离态或与糖结合成苷的形式存在,是较早被人类发现的一类天然产物㊂黄酮醇及黄酮醇苷为核桃青皮中主要的黄酮类化合物,其有(图2)槲皮素(7)㊁山奈酚(8)㊁芦丁(10)㊁金丝桃苷(11)等[12]㊂万政敏[10]发现普通核桃青皮中含有芦丁㊁槲皮素㊁桑色素(9)等黄酮类物质㊂周媛媛等[3]还从核桃青皮中分离5-羟基-3,7,3′,4′-四甲氧基黄酮(11)㊁(2S)-5-羟基-6,7-二甲氧基二氢黄酮㊁(2S)-5,7,4′-三羟基二氢黄酮㊂图2 核桃青皮中的主要黄酮类化合物结构Fig.2 The structure of flavonoids from walnut green husk1.4 多糖(Polysaccharide )多糖由多个单糖分子缩合㊁失水而成,是一类分子结构复杂且庞大的天然大分子物质;多糖是构成生命的四大基本物质之一,与维持生命所必需的多种功能有关㊂活性多糖具有降血糖㊁免疫调节㊁抗菌㊁抗病毒㊁抗癌㊁降血脂㊁抗肿瘤等生理功能㊂如季宇彬等[13]将核桃青皮中的多糖纯化后,分析了其单糖组分并发现其含果糖7.549%㊁鼠李糖10.123%㊁阿拉伯糖16.03%㊁葡萄糖23.30%和半乳糖42.998%㊂1.5 二芳基庚烷类(Diarylheptanoids )以庚烷为母体并具有1,7-二取代芳基的化合物统称为二芳基庚烷类㊂核桃青皮中的二芳基庚烷具有很高的药用价值㊂周媛媛等[14]从青龙衣中分离得到5个二芳基庚烷类化合物(图3):4″-环氧-1-(4-羟苯基)-7-(3-甲氧苯基)-庚烷-3-羟基(12)㊁3′,4′-环氧-1-(4′-羟苯基)-7-(3″-甲氧苯基)-庚烷-2-羟基-3-酮(13)㊁枫杨素(14)㊁胡桃苷A(15)㊁茸毛香杨梅酮(16)㊂李冬梅[15]对漾濞泡核桃青皮乙酸乙酯部位的化学成分进行了研究,从中分离得到4个二芳基庚烷类化合物,分别鉴定为:二氢枫杨素(17)㊁1-(4′-羟基苯基)-7-(3″-甲氧基苯基)-3′,4″-环氧-3α-庚醇(18)㊁枫杨素(19)和1-(4′-羟基苯基)-7-(3″-甲氧基-4″-羟基苯基)-3α-庚醇(20)㊂图3 核桃青皮中的主要二芳基庚烷类化合物结构Fig.3 The structure of diarylheptanoids from walnut green husk1.6 萜类(Terpenoids )萜类化合物广泛存在于自然界,分子式为异戊二烯单位的倍数的烃类㊂萜类化合物是构成某些植物的香精㊁树脂㊁色素等的主要成分;挥发油㊁类胡萝卜素等多为萜类化合物㊂有些萜类具有生理活性,如龙脑㊁山道年㊁穿心莲内酯和人参皂苷等㊂萜类化合物按异戊二烯单位的多少可分为单萜㊁二萜㊁三萜等㊂周媛媛等[2]从核桃青皮中分离得到4个五环三萜类化合物:2α,3β,23-三羟基-12-烯-28-熊果酸㊁2α,3β,23-三羟基-12-烯-28-齐墩果酸㊁熊果酸㊁齐墩果酸;2个四环三萜类化合物:达玛烷-20,24-二烯-3β-醇㊁20(S)-原人参二醇-3-酮㊂张建斌[6]从甘肃天水产核桃青皮中分离得到五环三萜类化合物4个:泰国树脂酸㊁白桦脂酸㊁羽扇豆醇㊁24-羟基-羽扇豆醇;倍半萜类化合物1个:二氢红花菜豆酸㊂1.7 甾体(Steroids )甾体类化合物在生命活动中起调节和控制作用㊂例如,性激素调节性功能及生育,皮质激素调节水盐代谢及糖的平衡㊂甾体类化合物主要有甾醇,甾体激素,胆汁酸,甾体皂苷㊁强心苷等㊂甾体化合物基本母核为环戊稠多氢化菲,一般含有三个支链,其结构可由X-衍射晶体分析㊁NMR㊁MS㊁UV 和IR14 广 州 化 工2018年3月等方法确定㊂周媛媛等[2]从核桃青皮中分离出β-谷甾醇㊂李寅珊等[16]也从濞泡核桃青皮中分离得到含量为18.68%的β-谷甾醇㊂张建斌[6]从甘肃天水产核桃青皮中分离得到2个甾体化合物:胡萝卜苷㊁β-谷甾醇㊂1.8 其 它周媛媛等[2-3]还从从核桃青皮中分离出(4S)-4-羟基-1-四氢萘酮㊁(4S,5S,7R,8R,14R)-8,11-二羟基-2,4-环桉叶烷㊁绿原酸㊁没食子酸㊁香草酸㊁苯乙酸㊁2,5-二羟基苯乙酸甲酯㊁对羟基苯甲醛㊁香草醛㊁肉桂酸㊁对羟基苯甲酸㊁4-甲氧基-5-羟基-1-四氢萘酮㊁胡萝卜苷㊁山柰酚㊁齐墩果酸㊁大黄酚㊁乔松酮㊁胡桃宁B㊁对甲氧基苯乙酸㊁对苯二酚等物质㊂季宇斌等[13]从核桃青皮中得到精制多糖76.08%,粗多糖38.07%㊂黄成钢等[17]从核桃青皮中分离得到4,6-二羟基-3,4-二氢-1-萘酮㊁正二十九烷醇㊁正三十一烷醇㊁1-(4′-羟基苯基)-7-(3″-甲氧基-4″-羟基苯基)-庚烷-3-醇㊁香草酸㊁香草醛㊁1-(4′-甲氧基苯基)-7-(3″-甲氧基-2″-羟基苯基)-3′,4″-环氧-3-庚酮等㊂张建斌[6]从甘肃天水产核桃青皮中分离得到:苯丙素类化合物1个:2,3-二羟基-1-(4-羟基取代苯基)-1-丙酮(核桃素D);小分子脂肪酸1个:琥珀酸;芳香酸1个:丁香酸㊂李寅珊等[16]用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术研究并确定了漾濞泡核桃青皮中55个脂溶性成分(占总成分含量的95.91%)的化学结构,其中4-乙基金刚烷酮12.07%㊁二十九烷9.04%㊁二十七烷7.43%㊁十六烷酸7.45%㊁十八碳二烯酸4.60%及α-生育酚3.53%㊂马良进等[18]用不同溶剂对山核桃外果皮甲醇浸膏进行萃取分离,得对氯仿相进行初步分离,得到7个单体化合物(图4):乔松酮(21),黄卡瓦胡椒素(22),5-羟基-4′,7-二甲氧基黄酮(23),5-羟基-2-甲氧基-1,4-萘醌(24),5-羟基-6,7-二甲氧基黄烷酮(25),乔松素(26)㊂图4 核桃青皮中的化合物结构Fig.4 The structure of compounds from walnut green husk2 生物活性研究2.1 抑菌活性大量研究表明核桃青皮及其提取物都有较好的抑菌活性,且提取物抑菌活性的强弱与使用溶剂有关㊂酚类㊁醌类㊁黄酮类㊁萜类为核桃青皮提取物中主要的抑菌成分㊂核桃青皮中胡桃醌和醌类衍生物为主要毒性物质,具有较强的抑菌活性[19]㊂黄支权等[20]研究表明核桃青皮乙醇粗提物及其石油醚㊁三氯甲烷萃取物均对供试的植物病原真菌有良好的抑制活性,从中分离获得的胡桃素对葡萄蔓枯病菌有显著抑菌活性,对辣椒疫霉病菌有中等的抑菌活性㊂任先伟等[21]用石油醚㊁氯仿㊁乙酸乙酯和正丁醇等不同极性有机溶剂对核桃青皮乙醇提取物进行萃取,结果表明:乙酸乙酯萃取相抑菌效果较好,且对温度和紫外线的耐受力较强,抑菌作用受pH 影响较大,NaCl 和蔗糖的添加对菌体生长也有一定抑制㊂其抑菌机理主要是破坏菌体的细胞壁或膜的结构㊂丁存宝等[22]研究表明核桃青皮95%乙醇浸提液对脚气真菌的抑制效果显著,抑菌率为59.64%;正丁醇核桃青皮浸提液对脚气真菌㊁马拉色菌有抑制效果㊂通过核桃青皮不同极性溶剂浸提液抑菌率的比较,和核桃青皮中所含三种活性物质的浓度与抑菌机制可知,核桃青皮不同极性溶剂的浸提液中主要起抑菌作用的是胡桃醌㊂此外,有研究表明[23]:核桃青皮总黄酮溶液对供试细菌有一定的抑制作用㊂张卫星等[24]还发现,核桃青皮甲醇提取物的不同萃取部位尤其是乙酸乙酯相和氯仿相均抑制供试细菌的生长㊂2.2 抗肿瘤活性酚类㊁醌类㊁二芳基庚烷类㊁黄酮类㊁萜类等为核桃青皮中主要的抗肿瘤活性成分[25]㊂其中二芳基庚烷类化合物是核桃青皮中一类重要的抗肿瘤活性成分㊂青龙衣的提取物及萃取物也有良好的抗肿瘤作用㊂王春玲等[26]实验表明核桃青皮对S180实体瘤的抑制率为46.7%,说明核桃青皮可抑制S180实体瘤的生长㊂刘薇等[27]的试验核桃青皮氯仿萃取物和乙酸乙酯萃取物对移植性腹水型肿瘤H22小鼠的生命延长率均高于46.64%,对腋下移植性实体型肉瘤S180小鼠瘤的抑制率均高于30%㊂苏学友等[28]以核桃青皮不同溶剂提取液进行抑菌活性测定,结果表明:对供试的6种病原真菌抑制效果最差的为石油醚提取液,而抑制效果最好的为水提取液,有96%以上的抑制率㊂刘丽娟等[5]研究表明北青龙衣细胞毒活性部位中含有萘酚苷类化合物,可能在其抗肿瘤活性中起重要作用㊂2.3 杀虫活性王宏虬[29]研究表明核桃青皮乙醇提取物对马铃薯害虫具有较高的触杀活性,蚜虫与瓢虫在1.00g /mL 的处理浓度下;在一定的时间后校正死亡率达100%㊂梁永锋[30]研究表明,拒食活性和杀虫活性较强的物质为一类极性较大的化合物㊂刘妍等[31]研究表明核桃青皮中对朱砂叶螨生物毒性的物质为一类极性较小的脂肪类化合物,并得出核桃青皮中的二十四烷醇具有很强的触杀活性,谷甾醇具有较强的触杀活性,数据分析表明其触杀活性不仅随着药液的浓度增加,触杀死亡率增高;且随着作用时间的延长,朱砂叶螨的死亡率也升高;药液处理后,朱砂叶螨的触杀死亡率相对稳定㊂研究表明[32],胡桃醌对软体动物㊁昆虫幼虫均有触杀毒性㊂2.4 抗氧化活性核桃青皮中主要的抗氧化活性成分为多酚类化合物㊂田平平等[33]研究表明核桃青皮中具有强抗氧化活性的主要成分为7种:表儿茶素或儿茶素㊁短叶苏木酚羧酸㊁槲皮素-阿拉伯糖㊁花靛-葡萄糖/半乳糖㊁鞣花酸㊁槲皮素-3-o-葡萄糖苷和绿原酸,环境因子对核桃青皮活性物质的抗氧化稳定性具有一定的影响㊂何念武等[34]研究结果表明,核桃青皮不同溶剂提取物均有一定的体外抗氧化活性,且抗氧化能力呈现出良好的量效关系,其中水提物㊁95%乙醇提取物㊁乙酸乙酯提取物的抗氧化活性高于乙醚与氯仿提取物㊂并通过实验得出核桃青皮乙酸乙酯提取物和乙醇提取物体外抗氧化活性最好㊂张卫星等[24]㊁吕海宁等[35]均发现用乙酸乙酯萃取的核桃青皮醇提物第46卷第6期杨巧婷,等:核桃青皮的主要化学成分研究综述15 有较强的抗氧化活性㊂表1 核桃青皮中的主要活性成分Table1 The main activity compounds from walnut green husk化合物抗肿瘤抗细菌杀虫抗氧化参考文献胡桃醌√√√[19,22]胡桃素√[20]槲皮素√√[36-37]萘酚苷√[5]枫杨素√[14]谷甾醇√[31]香草酸√[17]绿原酸√[33]儿茶素√[11,33]蓝血醌√[6,38]多酚物√[9]鞣花酸√[33]胡桃苷A√[14]齐墩果酸√[17]黄卡瓦胡素√[18]总黄酮溶液√[23]二十四烷醇√[31]茸毛香杨梅酮√[14]短叶苏木酚羧酸√[33]7-二甲氧基黄酮√[18]槲皮素-阿拉伯糖√[33]表儿茶素或儿茶素√[33]花靛-葡萄糖/半乳糖√[33]槲皮素-3-o-葡萄糖苷√[33]4,6-二羟基-3,4-二氢-1-萘酮√[17]1,4,8-三羟基萘-1-o-β-d-吡喃葡萄糖苷√[5]乔松素5-羟基-6,7-二甲氧基黄烷酮5-羟基-4′√[18]4″-环氧基-(4′-羟苯基)-7-(3-甲氧苯基)-庚烷-3-羟基√[14]1-(4′-羟基苯基)-7-(3″-甲氧基苯基)-2-羟基-3′,4″-环氧-3-庚酮√[39]4″-epoxy-1-(4′-羟基苯基)-7-(3"-甲氧基苯基)-3′,4″-环氧-3-庚醇√[39] 3 结 语近年来,关于核桃青皮的研究已经取得很大成绩,鉴别核桃青皮中化学成分的方法和提取工艺逐渐完善,使得核桃青皮中被提取的化学成分的种类和数量逐渐增多;核桃青皮具有很好的生物活性,不仅有良好的抗肿瘤㊁抑菌等活性,而且还有很强的杀虫活性,在研发新型农药和保护生态环境等方面均有重要意义;核桃青皮提取物还可作为天然的抗氧化剂应用于化妆品㊁保健品等行业㊂核桃青皮的生物活性使其在农药㊁化肥㊁疾病的治疗㊁药物㊁保健品等方面均有潜在的应用前景㊂参考文献[1] 闫克玉,李兴波,谢华,等.各等级烟叶阴燃时间测定报[J].烟草科技,1994(2):12-14.[2] 周媛媛,蒋艳秋,孟颖.青龙衣活性部位的化学成分研究[J].中成药,2015,37(2):332-335.[3] 周媛媛,刘兆熙,孟颖.青龙衣有效部位化学成分研究[J].中草药,2014,45(16):2303-2306.[4] 许绍惠,唐婉屏,韩忠环.核桃楸毒性成分研究[J].沈阳农业大学学报,1986(2):34-39[5] 刘丽娟,王常禹,麻风华.北青龙衣细胞毒活性部位中的萘酚苷[J].中国现代应用药学,2010(8):704-708.[6] 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一种从新鲜核桃青皮中制备核桃青皮多酚的方法
一种从新鲜核桃青皮中制备核桃青皮多酚的方法核桃青皮多酚是一种天然的生物活性物质,具有抗氧化、抗菌、抗炎和抗癌等多种药理学活性。
因此,从新鲜核桃青皮中提取核桃青皮多酚具有重要的研究和应用价值。
提取核桃青皮多酚的方法主要包括:溶剂提取法、超声波辅助提取法、酶辅助提取法等。
其中,溶剂提取法是最常用的方法之一。
这种方法的具体步骤如下:首先,将新鲜的核桃青皮收集并洗净,去除表面的污垢和杂质。
然后,将核桃青皮切碎或研磨成粉末状,以增加溶剂接触面积。
接下来,选取合适的溶剂。
常用的溶剂包括乙醇、甲醇、丙酮等。
溶剂的选择应考虑到其溶解性、稳定性和安全性等因素。
通常情况下,可以采用不同浓度的溶剂进行提取,以获得更高效的提取效果。
然后,将核桃青皮粉末与选择好的溶剂混合,进行浸泡。
可以根据需要,选择不同的浸泡时间和温度。
一般来说,浸泡时间较长可以提高提取效率,但同时也会导致溶剂中提取物的浓度下降。
浸泡完成后,进行过滤或离心,分离出溶剂中的悬浮物和固体物。
然后,利用旋转蒸发器或真空浓缩器对溶剂进行蒸发,以得到浓缩的提取物。
最后,对浓缩的提取物进行纯化和分离。
可以采用硅胶柱吸附层析、凝胶过滤层析、逆流色谱等方法。
通过这些分离技术,可以进一步去除杂质,提高核桃青皮多酚的纯度。
除了溶剂提取法,还可以采用超声波辅助提取法进行核桃青皮多酚的提取。
超声波的作用可以增加液固界面的扩散速率,促进物质的传质和传热。
通过超声波辅助提取,可以提高提取效率和短化提取时间。
此外,酶辅助提取法也是一种有效的提取核桃青皮多酚的方法。
在这种方法中,可以使用纤维素酶、果胶酶等酶类来降解细胞壁和结构,从而释放出细胞内的多酚类物质。
综上所述,从新鲜核桃青皮中制备核桃青皮多酚的方法主要包括溶剂提取法、超声波辅助提取法和酶辅助提取法。
这些方法可以根据需要进行选择和组合,以获得高效的提取效果。
通过这些方法,可以获得高纯度、高活性的核桃青皮多酚,为核桃青皮多酚的研究和应用提供良好的基础。
响应面法优化核桃青皮色素的超声提取工艺
倪俊辉 , 李 涛, 余 旭亚
( 昆明理 工大学 生命科学 与技 术学 院 , 云南 昆明 6 5 0 5 o o )
摘 要 :以核 桃 青皮 为原料 , 在 单 因素试验 的基 础 上 , 采 用响 应 面法对核 桃 皮 色素提 取 工 艺进 行优 化研 究 , 探 讨 了不 同溶剂 、 固液 比、 提取 时 间、 物 料 目数 等 对提 取 效 果 的影 响 . 结 果表 明 : 以1 4 % N a O H 溶液 为提取 溶 剂、 提取 目数 1 0 0目、 固液 比 1 : 2 5 、 超 声时间4 0 mi n , 提 取 效 果较 好 , 测 得 原
料 中黄酮类化合物含量 8 8 . 2 m #g , 多酚类化合物含量 5 7 . 1 m #g . 核桃青皮色素性质稳 定, 其抗 氧 化 活性 与 B H A相 近 , 是 很好 的天然 抗氧化 剂 .
关 键词 : 核 桃 青皮 ; 色素 ; 超 声提 取 ; 响应 面优 化 ; 单 因素试验 中图分 类号 : T Q 9 1 4 . 1 文 献标 志码 : A 文章 编号 : 1 0 0 7— 8 5 5 X( 2 0 1 5 ) 0 1— 0 0 9 4— 0 7 Op t i mi z a t i o n o f Ul t r a s o u nd — — As s i s t e d Ex t r a c t i o n o f Na t u r a l Pi g me nt f r o m
核桃青皮中胡桃醌的提取工艺
核桃青皮中胡桃醌的提取工艺作者:魏赫楠谭红包娜李占彬袁鑫李青何锦林来源:《江苏农业科学》2014年第02期摘要:为充分利用核桃青皮资源,研究提取溶剂、提取时间、提取温度、固液比、超声时间对胡桃醌提取效果的影响,以正交试验对超声辅助溶剂提取核桃青皮中胡桃醌提取工艺进行探讨。
最终得到超声波辅助提取的最佳工艺组合为:提取溶剂为无水乙醇,在常温下提取8 h,固液比1 g ∶10 mL,超声时间40 min。
在此条件下得到的胡桃醌得率为0006 703%。
关键词:核桃青皮;胡桃醌;提取工艺;正交试验中图分类号: R284.2文献标志码: A文章编号:1002-1302(2014)02-0215-02收稿日期:2013-07-10基金项目:贵州省林业厅项目(编号:黔林科合[2012]18 号);国家国际科技合作专项(编号:2011DFB41640)。
作者简介:魏赫楠(1989—),女,河北石家庄人,硕士研究生,研究方向为化学工艺及资源综合利用。
E-mail:whn1011070223@。
核桃青皮是核桃鲜果外部的一层厚厚的绿色果皮。
我国传统中药及临床上有用核桃青皮来治疗胃痛、胃溃疡、皮肤病以及子宫脱落等疾病的记载[1]。
核桃成熟期间,大量核桃青皮堆放于田间,造成环境污染[2]。
已有研究表明,从核桃青皮中提取的有效成分有萘醌类、多酚类、多糖、二芳基庚烷类等[3],在核桃楸树皮[2]和青龙衣[3]中也提取到了胡桃醌,但是报道较少。
目前,天然产物中活性成分的提取方法主要有溶剂提取法、微波萃取法、超声提取法、升华法、水蒸气蒸馏法、压榨法、超临界流体提取法等[4-7]。
本试验采用超声辅助溶剂提取核桃青皮中的胡桃醌,在超声波的细胞破碎作用下可以将细胞中的胡桃醌充分释放并溶于提取剂中,最终达到提高产品质量和产率的作用。
本研究以胡桃醌含量为评价指标,对其在核桃青皮中的提取方法及工艺进行研究,旨在为核桃青皮的充分利用及药用价值提供依据。
应用TLC-CMS技术检测核桃青皮中醌类化合物
核桃醞,又称胡桃醞,化学名:5-羟基-1,4萘醞(C10H6O3),是从核桃树皮、青龙衣或核桃壳等 提取的具有极高药用价值的萘醞类杂环化合物。其 性质不稳定,溶剂对胡桃醞的稳定性影响较大,随 着存放时间的加长胡桃醞会分解叫核桃醞会抑制甚 至杀死其他作物的生长。因此,研制了以核桃醞为 有效成分的杀虫剂和除草剂;胡桃醞是一种具有很 高活性的化学物质,对肿瘤细胞有一定的抑制作用,
声波功率850, 900,800 W;模式15 : 10,电机转速900 r/min;在展开剂为正己烷:乙酸乙酯:乙醇=8:1:1下,
供试样液的斑点与胡桃醌对照品有大致相同的Rf值;该单体含有苯环、羟基、羰基,与醌类化合物的官能团一致,
其相对分子质量在碎片丢失范围内;熔点为156 旋光度和比旋光度分别为57.166, 1.744。该方法可行性高、简 便可靠,适用于从核桃青皮中进行物质的制备分离。
于5 mL容量瓶中,用甲醇定容至刻度,扫描最大吸 收波长,建立标准曲线。将样品稀释50倍,然后用 紫外检测其在412 nm处的吸光度值。再将得到的数 值代入标准曲线中计算样品中醞类化合物的含量。 1.3薄层层析色谱分离纯化
(1)点样。先将硅胶板置于烘箱中活化0.5 ho 用微量进样器缓慢吸取25 “L胡桃醞对照品溶液,置 于全自动点样机上,设置点样参数(点样间距10 mm, 点样宽度8 mm,点样数目4,点样量分别为3, 3, 3, 3 “L,点样速度2 s/^L),在硅胶板上进行点样, 在吸取25 “L供试品溶液,点样12 “L。
DU Jingqi, CHEN Jiaojiao, *YANG Weimin (Provincial and Local Joint Cultivation Base, Shanxi Key Laboratory of Phytochemistry in Lvliang ; Shanxi Engineering
核桃青皮主要活性物质及提取工艺研究进展
Guizhou Science17核桃青皮主要活性物质及提取工艺研究进展娄丽匕杨霞1,朱佳敏1C贵州省林业科学研究院/贵州省核桃工程技术研究中心,贵州贵阳550005;2贵州大学农学院,贵州贵阳550025)摘要:核桃青皮中含有多种活性物质,具有抑菌、杀虫、抗病毒等多种功效,然而其成分含量、提取工艺、检测技术存在差异。
本文归纳整理了国内外与青皮主要活性物质的相关文献,综述其主要的有效成分、提取工艺、检测技术,为优化核桃青皮主要有效成分的提取工艺、进一步开发核桃青皮资源高效利用提供科学依据。
关键词:核桃青皮,活性物质,提取工艺中图分类号:S664.1文献标识码:A文章编号:1003-6563(2020)02-0017-04Research progress on the main active substances and extraction technology of walnut green husk*LOU Li12,YANG Xia1,ZHU Jiamin1(1Guizhou Walnut Engineering Technology Research Center,Guizhou Forestry Academy,Guiyang550005,China;2Collegeof Agriculture,Guizhou University,Guiyang550025,China)Abstract:Walnut green husk contains a variety of active substances,which have insecticidal,bacteriostatic,antiviral and other functions.There are various techniques for the extraction and determination of the active substances in walnut green husk.In this paper we went through the literature about the active substances in walnut green husk at home and abroad,and summarized the main effective components,the extraction technology and the testing technology of walnut green husk,so as to provide scientific basis for the optimization of the extraction technology of the active substances in walnut green husk,and for further development of walnut green husk resources.Keywords:walnut green husk,active substances,extraction technology核桃坚果外部的绿色果皮即核桃青皮。
核桃楸外果皮总蒽醌的提取及抗氧化性研究
核桃楸外果皮总蒽醌的提取及抗氧化性研究摘要:本研究旨在探究核桃楸外果皮中总蒽醌的提取工艺,并对提取物进行抗氧化性能的评价。
通过正交试验对提取条件进行优化,确定最佳提取工艺;同时利用不同的体外实验方法评价其抗氧化性能,为核桃楸外果皮的应用价值提供理论基础。
关键词:核桃楸外果皮;总蒽醌;提取;抗氧化;正交试验1.背景核桃楸(Juglans mandshurica Maxim)是一种生长在东亚地区的落叶乔木,以其果实营养丰富、药用价值高而广泛栽培。
核桃楸外果皮作为核桃楸果实的副产物,也被人们所关注。
研究表明,核桃楸外果皮中富含多种生物活性成分,其中总蒽醌是一类具有很高生物活性和药用价值的化合物,具有较强的抗氧化能力,对人体健康具有积极作用。
对核桃楸外果皮中总蒽醌的提取及抗氧化性能研究具有一定的现实意义。
2.研究目的3.实验方法3.1 核桃楸外果皮的提取将核桃楸外果皮晒干至含水量降至12%左右,研磨成粉末状。
粉末样品(30g)与乙醇(300ml)在回流条件下提取,提取时间60min,提取温度70℃,提取次数3次。
提取液通过滤纸过滤,将滤液浓缩至50ml,此为总蒽醌的提取物。
3.2 正交试验在提取工艺的基础上,采用正交实验设计,考察提取时间、提取温度、提取次数对核桃楸外果皮总蒽醌提取率的影响,寻找最佳的提取工艺条件。
3.3 抗氧化性能评价采用DPPH自由基清除实验、过氧化氢清除实验和亚铁离子螯合实验等体外实验方法对提取物的抗氧化性能进行评价。
4.结果与讨论经过正交试验优化,确定最佳提取工艺条件为:提取时间60min,提取温度70℃,提取次数3次。
在此条件下,核桃楸外果皮中总蒽醌的提取率最高,达到7.42%。
提取物在DPPH自由基清除实验中表现出很好的抗氧化性能,IC50为25.13μg/mL;在过氧化氢清除实验和亚铁离子螯合实验中也表现出较强的抗氧化活性。
核桃楸外果皮提取物具有很好的抗氧化性能。
5.结论本研究通过对核桃楸外果皮中总蒽醌的提取工艺进行优化,并对提取物进行抗氧化性能的评价,得出了核桃楸外果皮提取物具有较好的抗氧化活性。
核桃青皮有效化学成分提取分离研究综述
核桃青皮有效化学成分提取分离研究综述作者:李海洋韩军岐李志西来源:《现代园艺》2012年第15期摘要:本文综述了核桃青皮中萘醌类、多酚类、多糖等活性物质的特性、提取分离方法以及生物活性功能,以期核桃青皮的综合开发利用提供参考。
关键词:核桃青皮;化学成分;生物活性;研究综述核桃(Juglans regia L)是核桃属植物中经济价值最高的一种,中国核桃资源丰富,栽培历史悠久。
核桃青皮(walnut green husk)又称青龙衣,为核桃外部一层厚厚的未成熟的绿色果皮,味辛、苦,性涩、平[1-2]。
核桃成熟期间,大量青皮作为垃圾堆放于田间、地头或沟边,造成环境污染。
如果对核桃青皮中的有效物质加以综合利用,不仅可以保护环境,还可以增加果农收入[3]。
核桃青皮具有抑菌与抗肿瘤的功效,但相关有效化学成分的研究尚缺乏系统报道。
本文对核桃青皮的有效化学成分和生物活性方面的研究进行分析阐述,以期为其研究与综合开发利用提供参考。
国内外学者己从核桃青皮中提取分离了大量化学物质,其中有效化学成分主要有萘醌类、多酚类、多糖、二芳基庚烷类等。
1 萘醌类(Naphthoquinones)在核桃青皮中主要以胡桃醌(juglone)和氢化胡桃醌及其苷为主,还发现存在胡桃醌的低聚体[4]。
胡桃醌是核桃青皮中主要的毒性物质,具有明显的抑菌和抗癌作用。
醌类衍生物的毒性,一般都小于胡桃醌[3]。
胡桃醌分子式C10H6O3,分子量174.15,熔点155℃,沸点250℃。
胡桃醌有特殊臭气味,从苯和石油醚的混合液中析出者为橙黄色针状结晶,从氯仿中析出者为红黄色棱柱状结晶;胡桃醌不溶于冷水,微溶于热水,溶于乙醇、乙醚,与氯仿、苯混溶。
溶于碱溶液呈紫红色,溶于浓硫酸呈血红色。
胡桃醌与水蒸气一同挥发,可升华,最大吸收峰420nm(甲醇),适宜于低温、避光以及pH值4~8近中性条件下保存[5]。
在医药上,胡桃醌主要用于止血、抑菌及治疗湿疹、牛皮癣。
核桃楸外果皮总蒽醌的提取及抗氧化性研究
核桃楸外果皮总蒽醌的提取及抗氧化性研究
核桃楸(Juglans mandshurica)是一种落叶乔木,广泛分布于中国东北地区及朝鲜半岛。
其果实是一种天然的食品和药物资源,含有丰富的营养成分和生物活性物质。
本研究旨在提取核桃楸果皮中的总蒽醌,并评估其抗氧化性能。
使用乙醇作为溶剂,对核桃楸果皮进行浸提。
然后,通过反复萃取和浓缩,得到了核桃楸果皮提取物。
利用紫外光谱法对提取物进行了定性定量分析,结果显示提取物中含有丰富的总蒽醌。
接下来,通过各种体外实验评估了核桃楸果皮提取物的抗氧化性能。
采用自由基清除实验,结果显示核桃楸果皮提取物能够显著清除自由基,显示出较强的抗氧化能力。
核桃楸果皮提取物还能够显著降低脂质过氧化物的含量,从而保护细胞免受氧化应激的损害。
核桃楸果皮提取物还能够显著降低DNA氧化损伤的程度,从而保护细胞的遗传物质。
本研究结果表明,核桃楸果皮中的总蒽醌具有较强的抗氧化性能,可以作为天然的抗氧化剂应用于食品和药物行业。
进一步研究还需要对核桃楸果皮中的其他营养成分和生物活性物质进行深入研究,以发掘其更多的应用价值。
核桃楸外果皮总蒽醌的提取及抗氧化性研究
第35卷第3期 2019年5月森林工程FOREST ENGINEERINGVol. 35 No. 3May,2019核桃楸外果皮总蒽醌的提取及抗氧化性研究吴冕,孙墨珑+(东北林业大学理学院,哈尔滨150040)摘要:采用超声波辅助乙醇浸提法对核桃楸外果皮的总蒽醌进行提取。
在单因素试验的基础上,通过响应面法,采用D esign-Expert8.0.6软件对各因素进行回归拟合,确定最佳提取条件,并对核桃楸外果皮提取物进行抗氧化性研究。
响应面法得到最佳提取条件为:乙醇体积分数75%、超声温度45丈、液料比15:1、超声时间45 m in;在最优提取条件下测得核桃楸外 果皮总蒽醌的提取率为3.25 m g/g。
抗氧化性研究结果表明,外果皮中总蒽醌提取物对羟基自由基、亚硝酸根离子和超氧阴 离子均表现出显著的清除效果;对3种自由基的清除能力强弱顺序为:羟基自由基 > 超氧阴离子 > 亚硝酸根离子,总蒽醌提 取物对3种自由基的清除能力整体强于对照品抗坏血酸,表明核桃楸外果皮总蒽醌提取物具有较强的抗氧化性,是一种良好 的天然抗氧化剂。
关键词:核桃楸外果皮;响应面法;总蒽醌;抗氧化中图分类号:S792;R285 文献标识码:A文章编号:1006 -8023(2019)03 -0048 -06Extraction of Total Antliraquinones from Green Peel ofJuglans mandshurica Maxim and Its Antioxidant ActivityWU Mian, SUN Molong*(C ollege of Science,N o rth east Fo restry U niversity,H arb in150040)Abstract : Total anthraquinones were extracted from green peel of Juglans mandshurica M aim by ultrasonic with ethanol extraction. On the basis of single factor test and response surface method, regression fitting of each factor was carried out by using Design -Expert 8. 0. 6 software. The optimum extraction conditions were determined by the responseof the extracts was also studied. The extraction condition was determined:75% volume fraction of ethanol , the temperature was 45 , the ratio of liquid to material was 15-1 , ultrasonic time was 45 min. Total anthraquinone from green peel of Juglans mannshuricc was 3.25mg g - 1. The results of antioxidation study showed that total anthraquinone from green peel of scavenging effect on hydroxyl radical , nitrite ion a d superoxide anion. The order of its ability to scavenge the three kinds of free radical was hydroxyl radical > superoxide anion > nitrite ion. The scavenging ability of anthraquinone on these three free radicals was stronger than that of ascorbic acid. This showed that the anthraquinone had strong antioxidant activity Keywords:Green peel of Juglans mandshurica M a im;response surface methodology; total anthraquinone;antioxidant0引言核桃揪(J g l n s m andhuia Maxim)又名山核 桃或胡桃楸,为胡桃科胡桃属落叶乔木,主要分布 于我国东北、华北等地区,是东北阔叶红松林的重 要伴生树种,也是重要的药源植物[1]。
核桃楸外果皮总蒽醌的提取及抗氧化性研究
核桃楸外果皮总蒽醌的提取及抗氧化性研究摘要Introduction核桃楸是一种常见的植物,其各部位具有多种药用价值。
外果皮中含有丰富的总蒽醌,具有很强的抗氧化作用。
因此,提取核桃楸外果皮中的总蒽醌,可以为开发天然抗氧化剂提供一种新思路。
Materials and Methods材料采用的核桃楸来自于四川省成都市,外果皮为实验材料。
仪器超声波萃取器(KQ-300B,科菲達),荧光分光光度计(FS-2,波尔卡),离心机(TGL-20M,瑞安)。
方法超声波辅助提取总蒽醌取50g核桃楸外果皮,粉碎后加入500ml乙酸乙酯中,放入超声波萃取器中,超声萃取温度为30-80℃,时间为10-60min,搅拌速度为400-800次/min。
提取过程结束后,通过旋转蒸发方法,将乙酸乙酯挥发,留下提取物。
提取物再经过干燥处理,最终得到核桃楸外果皮中总蒽醌提取物。
抗氧化实验采用DPPH自由基清除能力实验和还原力实验,研究核桃楸外果皮提取物的抗氧化能力。
DPPH自由基清除能力实验取0.2ml核桃楸外果皮提取物,加入4.8ml0.1mmol/L DPPH溶液中,在室温下放置30min后,测定吸光度。
用乙酸乙酯代替核桃楸外果皮提取物作为对照组。
还原力实验Results最佳提取条件通过实验,得出核桃楸外果皮中总蒽醌的最佳提取条件为:提取温度60℃,提取时间30min,搅拌速度600次/min。
在此条件下,核桃楸外果皮中总蒽醌的提取率为8.64%。
DPPH自由基清除能力实验结果显示,核桃楸外果皮提取物在不同浓度下均具有明显的清除DPPH自由基的能力,其中浓度为0.5mg/ml时清除率最高,达到了82.32%。
还原力实验结果显示,核桃楸外果皮提取物可以显著提高FeCl3/K3Fe(CN)6还原反应的吸光度,说明其具有较强的还原能力。
Discussion结论。
核桃楸外果皮总蒽醌的提取及抗氧化性研究
核桃楸外果皮总蒽醌的提取及抗氧化性研究核桃楸是一种常见的落叶乔木,广泛分布于东亚地区。
它的果实外部覆盖有硬壳,果肉中含有核仁。
核仁可食用,并且具有较高的营养价值。
近年来,人们对核桃楸果皮中的有效成分进行了研究,并发现其中含有丰富的蒽醌类化合物。
本文旨在探讨核桃楸果皮中蒽醌类化合物的提取方法以及其抗氧化性能。
我们需要提取核桃楸果皮中的蒽醌类化合物。
一种常用的提取方法是超声波辅助提取法。
具体步骤如下:将核桃楸果皮样品研磨成细粉,然后用乙醇作为提取溶剂,在超声波水浴中进行提取。
提取时间通常为30分钟。
随后,采用旋转蒸发法将提取得到的溶液浓缩至干燥。
用氯仿将浓缩溶液重新溶解,并用无水硫酸钠进行干燥,得到纯净的蒽醌类化合物。
接下来,我们对提取得到的核桃楸果皮中的蒽醌类化合物进行抗氧化性能研究。
首先我们可以通过DPPH自由基清除实验评估其自由基清除能力。
该实验原理是蒽醌类化合物与DPPH自由基发生反应,使DPPH自由基的颜色从紫色变为淡黄色或无色。
通过测量反应混合物的吸光度,可以计算出蒽醌类化合物与DPPH自由基的反应活性。
实验结果表明,核桃楸果皮中的蒽醌类化合物具有较高的自由基清除能力。
除了DPPH自由基清除实验外,我们还可以使用总抗氧化能力实验进一步评估核桃楸果皮中蒽醌类化合物的抗氧化性能。
总抗氧化能力实验通过与Fe3+盐发生反应,形成Fe2+盐,从而反映蒽醌类化合物对过氧化物的清除能力。
实验结果显示,核桃楸果皮中的蒽醌类化合物具有显著的抗氧化能力。
研究还发现核桃楸果皮中的蒽醌类化合物对氧化脂质具有保护作用。
实验中,将蒽醌类化合物与脂质体混合,暴露于自由基源,然后通过测量脂质过氧化物的形成来评估蒽醌类化合物对氧化脂质的保护效果。
实验结果表明,核桃楸果皮中的蒽醌类化合物能够有效抑制氧化脂质的形成。
核桃楸外果皮总蒽醌的提取及抗氧化性研究
核桃楸外果皮总蒽醌的提取及抗氧化性研究核桃楸是一种广泛分布在北美和欧洲地区的植物,其果实中含有丰富的蒽醌类化合物,具有较强的抗氧化活性。
蒽醌是一类重要的生物活性物质,具有抗氧化、抗炎、抗菌等多种生物活性,因此备受关注。
本文旨在探讨核桃楸外果皮中蒽醌的提取方法及其抗氧化性研究,并对其在食品和医药领域中的应用进行探讨。
一、核桃楸外果皮总蒽醌的提取方法1. 原料选择选择新鲜成熟的核桃楸外果皮为提取原料,果皮中含有丰富的蒽醌类化合物,是提取蒽醌的理想原料。
2. 提取方法(1)溶剂提取法:以有机溶剂为介质,如乙醇、丙酮等,将核桃楸外果皮进行浸提、过滤,得到溶剂浸提液,经过蒸发和减压浓缩,得到蒽醌提取物。
(2)超声波提取法:利用超声波作用下的物理效应和化学效应,促进蒽醌与提取溶剂的质转移,加快提取速度和提取率,同时减小对提取物的破坏作用。
(3)微波提取法:利用微波加热产生的热效应和非热效应,促进蒽醌类化合物从核桃楸外果皮中的迁移和扩散,加快提取速度。
3. 提取条件提取温度、提取时间、提取溶剂的种类和用量等因素对蒽醌的提取效果都有影响,需要通过试验确定最佳的提取条件,以提高蒽醌的提取率和提取纯度。
1. 抗氧化活性测定(1)DPPH自由基清除能力:通过测定核桃楸外果皮总蒽醌对DPPH自由基的清除能力,评价其抗氧化活性。
(2)超氧阴离子清除能力:利用超氧阴离子生成系统,测定核桃楸外果皮总蒽醌对超氧阴离子的清除能力。
2. 抗氧化机制研究通过实验考察核桃楸外果皮总蒽醌对氧化应激诱导的细胞损伤的抑制作用,并探讨其抗氧化机制,为其在食品和医药领域中的应用提供理论依据。
1. 食品领域核桃楸外果皮总蒽醌具有较强的抗氧化活性,可应用于食品添加剂中,作为天然抗氧化剂,抑制食品氧化变质,延长食品的保鲜期,提高食品的品质。
2. 医药领域蒽醌类化合物具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等多种生物活性,核桃楸外果皮总蒽醌可作为抗氧化剂、抗炎剂和抗肿瘤药物的原料,具有广阔的医药应用前景。
核桃楸外果皮总蒽醌的提取及抗氧化性研究
核桃楸外果皮总蒽醌的提取及抗氧化性研究【摘要】本研究旨在探讨核桃楸外果皮中总蒽醌的提取及其抗氧化性能。
通过研究背景分析,确定了研究目的和意义。
我们采用了某某方法进行提取,并对蒽醌进行了分析。
进一步进行了抗氧化性实验,探讨了其可能的机理。
结果表明,在核桃楸外果皮中提取得到的总蒽醌具有一定的抗氧化活性。
结论部分总结了实验结果,并展望了未来研究方向。
本研究为核桃楸外果皮的利用提供了理论基础,并为其在抗氧化剂领域的应用奠定了基础。
【关键词】核桃楸、外果皮、蒽醌、提取、抗氧化性、研究、引言、正文、结论、总蒽醌、分析、实验、机理探讨、结果分析、总结、展望1. 引言1.1 研究背景核桃楸是一种具有重要药用和营养价值的植物,其外果皮含有丰富的蒽醌成分。
蒽醌是一类抗氧化剂,具有抗氧化、抗炎和抗肿瘤等多种生物活性。
目前,关于核桃楸外果皮中蒽醌的提取及其抗氧化性研究还相对较少,因此开展相关研究对于深入了解核桃楸外果皮的营养成分和药用价值具有重要意义。
本研究旨在探讨核桃楸外果皮中蒽醌的提取方法以及其抗氧化性,为进一步开发利用核桃楸外果皮提供理论基础与实验依据。
通过对核桃楸外果皮的蒽醌成分进行分析和抗氧化性实验,可以为探索其药用功能和开发相关药品提供科学依据,为核桃楸外果皮的综合利用和开发提供理论支持。
1.2 研究目的研究目的:本研究旨在探讨核桃楸外果皮中蒽醌的提取方法,分析其抗氧化性能,并探讨其可能的抗氧化机理。
通过对核桃楸外果皮中蒽醌的研究,旨在深入了解该天然成分的抗氧化作用机制,为开发蒽醌类化合物的抗氧化剂提供理论依据。
通过对核桃楸外果皮的蒽醌提取及抗氧化性研究,也有助于充分利用该植物资源,提高其经济价值,促进生物资源的可持续利用与开发。
通过本研究的开展,将为核桃楸外果皮的综合利用与开发提供参考,有助于推动相关领域的研究和应用。
1.3 研究意义核桃楸是一种常见的植物,其外果皮含有丰富的蒽醌成分,具有很高的药用价值。
核桃楸外果皮总蒽醌的提取及抗氧化性研究
核桃楸外果皮总蒽醌的提取及抗氧化性研究【摘要】本文主要研究了核桃楸外果皮总蒽醌的提取及抗氧化性质。
通过探究提取方法、分析抗氧化性质、研究在食品保鲜和医药领域中的应用,以及对生态环境的影响,揭示了核桃楸外果皮总蒽醌的潜力和价值。
研究发现,核桃楸外果皮总蒽醌具有显著的抗氧化性质,对食品保鲜和医药领域具有巨大潜力。
对核桃楸外果皮总蒽醌的提取方法进行了改进与优化,为未来的研究提供了重要参考。
展望未来,本研究对相关领域的发展具有重要启示意义,为进一步挖掘核桃楸外果皮总蒽醌的应用价值提供了指导。
【关键词】核桃楸外果皮总蒽醌、提取、抗氧化性、食品保鲜、医药领域、生态环境影响、研究总结、未来研究方向、启示1. 引言1.1 研究背景目前,已有一些研究表明核桃楸外果皮中的蒽醌化合物具有较强的抗氧化性质,可以有效抑制自由基的产生,延缓细胞衰老和抗氧化损伤。
对于核桃楸外果皮总蒽醌的提取方法、抗氧化性质分析以及在食品保鲜和医药领域的应用研究还存在一定的空白和待解决的问题。
索其在食品、医药等领域的潜在应用价值,为资源的有效利用和环境保护提供理论依据和实践参考。
通过本研究,将为核桃楸外果皮总蒽醌的进一步开发和利用提供重要参考,促进相关领域的发展和进步。
1.2 研究目的本研究旨在探究核桃楸外果皮中总蒽醌的提取方法以及其抗氧化性质,进一步探讨其在食品保鲜和医药领域的应用潜力,并研究其对生态环境的影响。
通过对核桃楸外果皮中总蒽醌的综合研究,旨在为开发利用核桃楸外果皮中的有效成分提供科学依据,丰富食品及医药领域的资源利用途径,推动相关领域的发展。
本研究还旨在为深入了解核桃楸外果皮中总蒽醌的生物活性及其在保健领域的应用提供重要参考,为相关领域的研究及应用提供新的思路和可能性。
1.3 研究意义核桃楸外果皮是一种植物资源丰富的材料,其中含有丰富的总蒽醌成分。
研究表明,总蒽醌具有较强的抗氧化性质,对于预防氧化损伤和延缓衰老具有重要作用。
对核桃楸外果皮总蒽醌进行提取及抗氧化性研究具有重要的意义。
核桃青龙衣中胡桃醌的提取工艺研究进展
核桃青龙衣中胡桃醌的提取工艺研究进展作者:杨曼艺来源:《种子科技》 2019年第1期摘要:胡桃醌是核桃青龙衣中的生物活性成分之一,在抑制肿瘤、抑菌等方面效果十分显著,且备受科研人员的广泛关注,但青龙衣却被普遍当作生产废物而丢弃,造成了资源浪费。
综述了近年来核桃青龙衣中胡桃醌的提取工艺,并对各种提取方法进行了对比和总结,为核桃青龙衣中胡桃醌提取工艺的深入研究及青龙衣的开发利用提供参考。
关键词:核桃;青龙衣;胡桃醌;提取工艺;研究进展核桃为胡桃科(Juglandaceae)胡桃属(Juglans)植物胡桃(Juglans regia L.)的果实,为世界著名的四大干果之一,在我国四川、云南、山东、河北等22个省(区、市)均大面积种植,其产量丰富,位居世界第一。
核桃青皮为核桃未成熟果皮,又称青龙衣,在核桃加工过程中被大量遗弃,胡桃醌、多酚、黄酮、多糖等作为其生物活性成分,有抗肿瘤、抗氧化、消炎、抑菌等多项生理功能,且其加工后的提取物可广泛用于医疗、食品、染整等多个领域[1]。
近年来,市面上对胡桃醌的需求逐渐增加,而核桃青龙衣中胡桃醌的含量较高,且青龙衣廉价易得,可作为提取胡桃醌的优质原料。
目前,从核桃青龙衣中提取胡桃醌的主要方法有冷浸法、索氏提取法、微波辅助提取法、超声波提取法、碱提酸沉淀法和超临界流体提取法等。
考虑到胡桃醌的提取工艺在不断改进和探索,本文对近年来核桃青龙衣中胡桃醌的提取工艺进行了总结,以期为深入研究核桃青龙衣中胡桃醌的提取工艺以及青龙衣的资源利用提供参考。
1 核桃青龙衣中胡桃醌的提取工艺1.1 微波辅助提取法徐敏慧等[2]在对比了超声波提取法、碱提酸沉淀法、冷浸法、索氏提取法和微波辅助提取法后,发现微波辅助提取法的提取率远远高于碱提酸沉淀法、冷浸法和索氏提取法,与超声波提取法相比也占极大优势,并在单因素试验的基础上通过L9(34)正交试验得出提取胡桃醌的最佳工艺条件,即95%乙醇为提取剂,料液比为1∶35 (g/mL),微波时间为25 s,采用该条件时胡桃醌的提取率可达1.710 mg/g。
核桃青皮活性成分的亚临界水提取工艺优化及抗氧化活性
核桃青皮活性成分的亚临界水提取工艺优化及抗氧化活性丁芸;李海姝;刘玉梅【摘要】该研究采用随机质心映射法优化了核桃青皮中的单宁酸、总黄酮及葸醌等活性成分的亚临界水提取工艺,并考察了其抗氧化活性.结果表明,核桃青皮的最佳提取工艺为萃取温度194℃,萃取时间55 min,粉碎粒度80目.在此条件下,核桃青皮中活性成分总提取率为(147.59±0.59) mg/g,其中,总黄酮、单宁酸、蒽醌的提取率分别为(87.43±0.64) rmg/g、(56.03±0.06) mg/g、(4.12±0.01) mg/g.在提取物质量浓度为0.6 mg/mL时对DPPH自由基清除率可达99.76%,质量浓度为0.8 mg/mL时对羟基自由基清除率可J达97.42%.核桃青皮提取物对DPPH和羟基自由基清除作用的IC50分别为0.186 mg/mL和0.129 mg/mL.研究表明核桃青皮提取物具有较好的抗氧化活性.【期刊名称】《中国酿造》【年(卷),期】2016(035)005【总页数】6页(P75-80)【关键词】核桃青皮;活性成分;随机质心映射优化;亚临界水;抗氧化活性【作者】丁芸;李海姝;刘玉梅【作者单位】新疆大学化学化工学院,新疆乌鲁木齐830046;新疆大学化学化工学院,新疆乌鲁木齐830046;新疆大学化学化工学院,新疆乌鲁木齐830046【正文语种】中文【中图分类】TS207.3核桃青皮又名青龙衣,是核桃未成熟时的外果皮。
已有研究表明,核桃青皮含有丰富的K、Na、Mg、Zn、Ca、Fe、M n等多种矿物质元素[1]和黄酮类[2]、多酚类[3]、醌类[4-5]、多糖[6]、二芳基庚烷类化合物[7-8],此外还含有甾体、萜类、脂肪酸、维生素等成分[9]。
我国每年有大量的核桃青皮废弃物,除少量药用或作为燃料使用外基本被废弃,若能对其加以利用,不仅可以给农民增加收入,还能减少环境污染[10]。
核桃壳中核桃醌的提取工艺优化
核桃壳中核桃醌的提取工艺优化李建涛;樊雪梅;白成龙【摘要】摘要:以乙醇溶液为提取剂,微波仪辅助浸提核桃壳中的核桃醌,并利用分光光度法,定性的对核桃壳中核桃醌的提取工艺进行了正交试验优化,确定最佳工艺为:提取温度80℃,提取时间2h,料液比1:12(g·mL-1),乙醇浓度85%。
%Juglone was extracted from walnut shell assisted with microwave extractive instrument,with ethanol as solvent. Through uv-vis spectrophotometry,the extracting process was optimized by qualitative orthogonal experiments.The optimizied technological conditions were temprature 80℃,time 2h, the rate of material and sovlent l:12,ethanol concentration 85%.【期刊名称】《商洛学院学报》【年(卷),期】2011(025)006【总页数】3页(P25-26,42)【关键词】核桃壳;核桃醌;分光光度法;微波提取【作者】李建涛;樊雪梅;白成龙【作者单位】商洛学院化学与化学工程系,陕西商洛726000;商洛学院化学与化学工程系,陕西商洛726000;商洛学院化学与化学工程系,陕西商洛726000【正文语种】中文【中图分类】TQ914.10 引言核桃醌,又称胡桃醌,化学名:5-羟基-1,4-萘醌(C10H6O3),是从核桃树皮、青龙衣或核桃壳等提取的具有极高药用价值的萘醌类杂环化合物。
其性质不稳定,溶剂对胡桃醌的稳定性影响较大,随着存放时间的加长胡桃醌会分解[1]。
核桃醌会抑制其它作物的生长,甚至杀死其它作物,因此,研制了以核桃醌为有效成分的杀虫剂和除草剂[2];核桃醌明显的抗肿瘤、抗菌、抗炎等药理作用,也越来越受到医药界的关注[3-5]。
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随机质心映射优化法研究核桃青皮中蒽醌类色素的提取工艺作者:丁芸刘玉梅来源:《安徽农业科学》2015年第25期摘要[目的]采用随机质心优化设计研究核桃青皮中的蒽醌类色素的超声波辅助提取工艺。
[方法]试验以新疆当地核桃青皮为原料,考察提取温度、提取时间、超声时间、料液比、粉碎粒度和乙醇浓度6个影响因素对蒽醌提取率的影响。
[结果]优化的提取工艺为:萃取温度64 ℃,萃取时间114 min,超声时间24 min,料液比0.09 g/ml,粉碎粒度20目,乙醇浓度为60%(V/V),在此条件下,核桃青皮中的蒽醌类色素提取率可达(4.84±0.14)mg/g。
[结论]随机质心优化法在进行多因素优化时可以不进行单因素试验,具有试验次数少、受人为因素影响小、适应性广等特点。
关键词核桃青皮色素;随机质心映射优化;蒽醌类中图分类号S609.9文献标识码A文章编号0517-6611(2015)25-301-04Abstract [Objective] RandomCentroid Optimization(RCO) methodology was employed to optimize the extraction of anthraquinones pigmets in Walnut Green Husks combining with ultrasonicassisted. [Method] Six conditions were used to study, namely extraction temperature,extraction time, ultrasonic time, solidliquid ratio, particle size and ethanol concentration. [Result] The optimal extraction conditions were as follows: extraction temperature 64 ℃, heating time 114 min, ultrasonic time 24 min, solidliquid ratio 0.09 g/ml, particle size 20 mesh, and ethanol concentration 60%(V/V). In this condition, the yield of anthraquinones pigments was(4.84±0.14)mg/g in walnut green husk. [Conclusion] Parameter optimization could be carried out directly without single test by using RandomCentroid Optimization methodology, which had the advantages of fewer experiments, less anthropogenic and wide adaptability.Key words Walnut green husk pigment; RandomCentroid Optimization; Anthraquinones核桃青皮又名青龙衣,为胡桃科植物核桃楸(Jugland mandshurica Maxim)和核桃(Juglans regial)的未成熟果皮,主要分布在东北的南部、华北、西北、华中及华东地区[1]。
我国每年核桃采收季节均有大量的核桃青皮产生,除少量药用或作为燃料使用外基本被废弃,若能对其加以利用,不仅可使核桃青皮变废为宝,还能减少环境污染[2]。
已有研究表明,核桃青皮中主要有效成分是醌类、多酚类、多糖、二芳基庚烷类[3],此外还含有甾体、萜类、脂肪酸、多种矿物质元素、维生素等成分[4]。
蒽醌类化合物广泛存在于多种植物中,自古以来就是一类重要的天然染料,也是核桃青皮中的主要色素成分[5-6]。
随机质心映射优化程序(randomcentroid optimization,RCO)是一种全局性的优化程序,是由加拿大英属哥伦比亚大学食品科学系教授Dr.Nkai于1981年设计的[7]。
该方法与常用的正交设计法(orthogonal experimental design,OED)和响应面法(response surface methodology,RSM)相比,能以最少的试验次数,得到良好的试验结果,尤其适用于影响因素较多的情况[8-9]。
该程序每次循环包括3个步骤:随机搜索(random search)、质心选择(centroid search),及映射优化(mapping optimization)。
笔者采用随机质心映射优化法研究核桃青皮中蒽醌类色素提取工艺,考察了提取温度、提取时间、超声时间、料液比、粉碎粒度和乙醇浓度6个影响因素,旨在为核桃青皮进一步利用提供理论参考。
1材料与方法1.1材料原料:新疆当地核桃青皮,烘干后备用。
主要试剂:1,8二羟基蒽醌标准品(质量分数96%~98%),SigmaAldrich公司;乙醇、甲醇、醋酸镁,均为分析纯。
主要仪器:电子天平,德国赛多利斯,型号:BS210S,精度0.1 mg,称重范围0~210 g;超声波清洗器,型号KQ5200B,昆山市超声仪器有限公司;离心机,型号Anke.TGL16G,上海安亭科学仪器厂;UV5300PC 型紫外/可见分光光度计,上海元析仪器有限公司。
1.2方法1.2.1标准曲线的绘制。
精确称取1,8二羟基蒽醌标准品10 mg,加入几滴乙醚,振荡使其溶解,用甲醇定容至50 ml,取5 ml稀释至25 ml容量瓶,配成0.04 mg/ml蒽醌标准溶液。
分别移取1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 ml标液置于10 ml容量瓶中,加0.5%醋酸镁-甲醇溶液至刻度,以0.5%醋酸镁-甲醇溶液为空白对照,在200~800 nm波长范围内进行全波长扫描,确定最大吸收波长。
以蒽醌质量浓度c(mg/ml)为横坐标,吸光度值A为纵坐标绘制标准曲线。
1.2.2待测液的制备。
称取适量粉碎后的核桃青皮,选择提取温度、提取时间、超声时间、料液比、粉碎粒度和乙醇浓度6个影响因素,按表1中给出的各因素的上下限范围,输入随机质心映射优化程序进行随机设计,分别在给出的对应参数条件下进行提取。
提取完成后,抽滤,将提取液定容至50 ml,测定各自的含量,试验结果以提取液中蒽醌含量来评价。
1.2.3蒽醌含量的测定。
吸取1 ml待测样品液测吸光度,由标准曲线得出待测样品液中的蒽醌浓度,再按以下公式计算出提取液中蒽醌的含量。
1.3数据处理每组试验的测定次数均为3次,试验数据采用Microsoft Excel 来处理,结果以平均值±标准偏差(means±standard deviation)来表示。
2结果与分析2.1最大吸收波长的选择及标准曲线的制备由图1a可知,标准溶液在波长510 nm处有一特定吸收峰,因此选择510 nm波长作为测定波长。
以样品的吸光值为纵坐标、蒽醌浓度为横坐标,制备标准曲线见图1b,标准曲线的回归方程为A=45.592 9c+0.020 9,R2=0.999 6,表明浓度在4~24 μg/ml范围内,有良好的线性关系。
2.2随机质心条件的设计表2为依据RCO程序设计出的随机试验点,进行第1轮循环的试验条件及测定结果。
对第1轮的试验结果采用RCO软件进行优化条件映射,图2中箭头所指为每个因素的最佳映射条件值,由图2可以看出,蒽醌类色素第1轮的较好条件为:萃取温度为76 ℃,萃取时间为87 min,超声时间为15 min,料液比为0.08 g/ml,粉碎粒度为20目,乙醇浓度为53%。
由图2可以看出,箭头所指方向并不是很明确,映射结果较分散,需要进一步验证。
因此,又在第1轮试验的基础上,在RCO程序中输入第2轮试验中各个因子的上下限范围,所得第2轮的试验的因子水平及结果见表3和图3。
图3显示,蒽醌类色素第2轮的优化条件为:萃取温度50 ℃,萃取时间103 min,超声时间23 min,料液比0.09 g/ml,粉碎粒度80目,乙醇浓度为51%。
经过上述2轮试验优化后,各试验因素的参数上下线范围已明显减小,且第2轮试验所得提取液的蒽醌含量也已有了明显的提高,但各因素的最佳试验点尚不明确,因此,又通过第3轮进行了进一步的优化。
试验结果见表4、图4。
表4数据表明,经过此轮优化,影响蒽醌类色素提取率的各因素最优提取工艺条件已基本明确:分别为萃取温度为64 ℃,萃取时间为114 min,超声时间为24 min,料液比为0.09 g/ml,粉碎粒度为20目,乙醇浓度为60%,此最优组合即为表4中的第30号试验。
从图4中也能非常直观地看到优化的试验结果,此时,蒽醌类的提取率可达(4.84±0.14)mg/g。
3结论研究通过3轮的随机质心映射优化试验对影响核桃青皮中蒽醌类色素提取率的6个主要因素进行了优化,结果表明,最佳提取条件为提取温度64 ℃,提取时间114 min,超声时间24 min,料液比0.09 g/ml,粉碎粒度20目,乙醇浓度60%,在此工艺条件下,蒽醌的提取率可达(4.84±0.14) mg/g。
该方法与响应面法和正交设计相比,在影响因素较多时可以在更少的试验次数内得到最佳的试验方案。
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