黄酮的研究

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1.8大孔树脂吸附法
吸附树脂是近10年来发展起来的一类有机高分子聚合物吸附剂,它具有物理化学稳定性高、吸附选择性独特、不受无机物存在的影响、再生简便、使用周期长、宜于构成闭路循环,节省费用等诸多优点,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,现以广泛用于黄酮类物质的提取。不同型号的树脂对黄酮苷的精制效果有较大的差异,这是因为吸附树脂理化性质不同。吸附作用的本质是吸附剂与吸附树质分子间的范德华力。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
1.4乙醇浸提法
利用黄酮类化合物与混入的杂质极性不同,选用不同溶剂进行萃取可达到精制纯化的目的。溶剂萃取过程在除去杂质的同时,往往还可以起到分离苷和配基或极性配基和非极性配基的效果,目前,最常用的是乙醇浸提法。当乙醇浓度偏低时,总黄酮含量及粗黄酮收率均较低,且提取液存放易腐败变质,后续的过滤,干燥等操作困难且费时,70%左右的乙醇提取法得率比较高,又能克服霉变的缺点,同时样品干燥及试剂回收也比较容易,是比较好的一个办法。如用乙醇对苦丁茶中的黄酮进行浸提时,当乙醇浓度为70%,乙醇用量为10倍于苦丁茶质量,浸提时间为4h,提取温度为70℃-75℃时,得到的总黄酮含量最高。用乙提取生姜中的黄酮时表明,80%的乙醇水溶液,固液比1:2,在80℃下回流3h,提取率最高。
然而,微波萃取在理论和实践中还存在一些问题,如有机溶剂的残留以及微波穿透物质内部时的衰减问题等。因此,我们应完善对微波萃取机理的研究,以进一步促进其在食品工业中的应用。
1.6超声波法
用超声波法提取黄酮类物质,是目前比较新的方法。其原理是超声波可在液体中产生“空穴作用”,而“空穴作用”产生的冲击波和射流可以破坏植物细胞和细胞膜结构,从而增加细胞内容物通过细胞膜的穿透能力,有助于黄酮类化合物的释放与溶出,超声波使提取液不断震荡,有助于溶质扩散,同时超声波的热效应使水温基本在57℃,对原料有水浴作用。因此,超声波法大大缩短了提取时间,提高了有效成分的提出率和原料的利用率。例如:在杨梅叶中提取总黄酮类化合物中,用45倍于样重的40%乙醇中浸泡24h.然后用超声波提取45min,连续提取2次,黄酮的浸出率可达99. 3%。而用醇提法黄酮的浸出率仅为73%。对竹叶中黄酮的提取发现,超声方法用20倍原料重的75%的丙酮在57℃水介质条件下超声浸提30min,黄酮类物质浸出率最高。在金银花中黄酮类化合物的研究也表明,当在60倍于样重的40%乙醇浸没24h后,再经超声波萃取45min后,金银花中总黄酮的提取率最高。可见,超声波法具有较高的提取率。
1.5微波萃取法
微波指频率在300~300,000MHz之间的电磁波,亦称超高频波。微波萃取的机理可从两方面考虑,一方面微波辐照过程是微波射线自由透过透明的萃取介质,到达生物材料的内部维管束和腺胞系统。由于吸收微波能,物料内部温度突然升高,在天然物料的维管束和腺胞系统升温更快,保持此温度直至其内部压力超过细胞壁膨胀的能力,细胞破裂。位于细胞内的有效成分从细胞壁周围自由流出,传递转移至萃取介质周围,在较低的温度下被萃取介质捕获并溶解其中。过滤分离残渣,即得萃取物。另一方面,微波所产生的电磁场加速被萃取组分由物料内部向萃取溶剂界面的扩散速率。如物料中的水分子,由于微波能量发生器以每秒百万次变化的正负极电荷中心发出高频幅射能,产生交变电场,在其作用下,水分子吸收电场能,有转动的趋势。当交变电场频率足够高时,水分子高速转动成为激发态,而激发态是一种高能量不稳定状态,或者水分子汽化,加强萃取组分的驱动力;或者水分子本身释放能量回到基态,所释放的能量传递给其它物质分子,加速其热运动,缩短萃取组分的分子由食品物料内部扩散到萃取溶剂界面的时间,从而提高萃取速率。
附法成了银杏叶黄酮提取工艺的有效手段。不同型号的大于L树脂应用于不同的原料,采用弱极性AB -8大孔树脂对葛根黄酮、银杏叶黄酮进行吸附分离,提取物中黄酮含量提高近一倍,用CAD -40大孔树脂分离纯化柚皮苷效果很好,ADS -17树脂对苦丁茶中的黄酮有很好的吸附作用。
1.9Байду номын сангаас滤法
超滤(UF)法是以外界能量为推动力,用高分子薄膜,凭借各组分在膜中传质的选择性差异,对多组分流体物质进行分离、分级、提纯和富集的方法。超滤膜的分子截留量为20,000分子量,分离过程一般不涉及相变化,操作温度在室温左右,具有投资小、占地少、无污染、高效、节能等特点,可减少产品流失,操作方便可靠、分离效果好等优越性,提高产品得率并避免环境污染,符合清洁生产工艺的要求与规范。在人类面临环境污染、能源与资源
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,在国际上的销售额已达10亿美元以上。国内外相继开发出天保宁、银杏叶片、银杏叶袋泡茶、山楂叶冲剂、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。
1 提取工艺
1.1 热水提取法
由于黄酮苷类物质易溶于水,所以对黄酮苷类含量较高的原料可以采用热水提取法。例如,从荷叶中黄酮提取时,采用提取水量30倍,提取温度80℃,提取时间1.5h,可得较好结果。此工艺成本低、安全,适合工业化大生产。但由于水的极性大,易把蛋白质、糖类等溶于水的成分浸提出来,从而使提取液存放时,易腐败变质,为后续的分离带来困难,但如果直接用提取液作原料生产制剂或饮料等,因消耗溶剂的费用比其他方法低,仍为一种可取的提取方法。
微波萃取方法的优点是提取率离、准确、快速、操作成本低,减少原料预处理费并于环境无害。微波射线穿透性极好,可施加于任何天然生物材料,在接近环境温度下抽提所需的有效成分,对于热敏性成分的萃取极为有效,而且还可将其与超临界流体萃取结合运用,解决微波革取中溶剂残留问题,这是现有的各种萃取法难以匹敌的。随着微波技术在工业中的普及,微波萃取作为一种新的顺应潮流的高新技术必将得到迅速发展。例如:在雪莲粉末(100目)中加入蒸镏水,用微波进行提取(输出功率为128W),15rnin的过滤回收。本法提高了雪莲黄酮的利用率,节省了资源。
参考文献:
[1]吴立军.天然药物化学[M].第6版.北京:人民卫生出版社
[2]蔡健等.淮阴工学院学报[EB/OL].万方数据库.2003(10)
[3]杨洋.生姜黄酮的提取及其氧化活性的研究[j].食品科学2002(04)
[4]董文宾.花生壳中黄酮类提取工艺[j].食品工业.2003(11)
[5]胡静丽.杨梅叶黄酮类化合物最佳提取工艺研究[j].2003(01)
1.2碱液提取法
黄酮类物质是以2-苯基色原酮为母核的多羟基化合物,当在碱性条件下,其苯基色原酮的1,2碳之间的C-O键打开成查耳酮型结构,此物可溶于水,当在酸性条件下,查耳酮又恢复了闭环结构,所以可用碱水提取。主要用的碱性溶液是稀氢氧化钠和石灰水(氢氧化钙水溶液)。氢氧化钠水溶液的浸出能力高,但杂质较多不利于纯化。石灰水可以使一些质或水溶性杂质沉淀生成钙盐沉淀,有利于浸液纯化,但是浸出量不如氢氧化钠水溶液好,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。不同的原材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PH10的氢氧化钠溶液浸出效果较好;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。值得注意是:用碱水提取时,所用碱的浓度不宜过高,以免在强碱条件下加热破坏黄酮类化合物的母核。
黄酮的提取
指导老师:***
作者:***
学号:**********
专业:制药工程
院系:贵州大学生命科学学院
摘要:黄酮类化合物广泛存在于自然界,是一类重要的天然有机化合物。其不同的颜色为天然色素家族添加了更多的色彩。这类含有氧杂环的化合物多存在于高等植物及其他海洋生物中。黄酮类化合物的存在形式既有与糖结合成苷的,也有游离体。在花、叶、果等组织中,一般多以苷的形式存在,而在木部坚硬组织中,刚多为游离苷元形式存在。黄酮类以极性稍大的苷元,一般可用丙酮、乙酸乙酯、乙醇、水或某些极性较大的混合溶剂进行提取。其中用得最多的是甲醇-水(1:1)甲醇。一些多糖苷类则可以用沸水提取。本文阐述了黄酮的提取方法,包括热水提取法、碱液提取法、丙酮提取法、乙醇浸提法、微波萃取法、超声波法、酶解法、大孔树脂吸附法、超滤法等方法,从而为黄酮类化合物在各行业的应用开辟了一条可靠的途径.
关键字:黄酮、提取
前言:
黄酮类化合物( Flavonoids)是植物经光合作用产生的一大类化合物,其结构母核是以C6-C3-C6为骨架苯2-苯基色原酮。它的存在形式有两种,一种是游离的苷元,另一种是与糖等结合的苷。黄酮类化合物在植物界分布很广泛,如银杏叶、山楂、沙棘、蔷薇果、枸杞、杜仲、茶叶等。到目前为止,已发现有5000多种植物中有黄酮类和异黄酮类物质。它们包括黄烷酮、异黄烷酮、黄酮醇、黄烷酮醇、双黄酮及其衍生物。黄酮作为一种功能成分,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。
危机的今天,膜分离技术受到世界各国环保当局的重视与推广。
超滤系统进行过滤的最大的优点在于不需要加入任何助滤剂或絮凝剂,操作温度及PH均可根据处理料液的要求来控制及调整。其次是在对料液进行过滤时,不仅可把黄酮及其他固体杂质完全分离,而且还可以把99%以上的蛋白、胶体也一同截留,使滤液质量大幅提高。例如:在用超滤法提取侧柏叶总黄酮时,可以使用一步就有效的除去脂溶性叶绿素和悬浮物微粒,简化了分析操作过程,提高了分析效率,提取效果比其它几种方法好。显示出超滤技术在提取过程中较大的优越性。
1.7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)的提取率要高。先将预先干燥并粉碎的山楂用蒸镏水浸泡,恒温至45℃后,加入以果胶酶和纤维素酶为主的复合酶液,用lmol/LNaOH调节pH4.5~5,在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,使提取传质阻力减小,使果肉中的黄酮类物质充分地释放出来。
1.3丙酮提取法
丙酮是一种较好的有机溶剂,主要用于提取脂溶性基团占优势的黄酮类物质,比热水提取和碱液提取得率要高,且提取液的过滤、回收溶剂、干燥等过程易于进行,此工艺简单,易于工业化生产。若将提取物直接作为药剂和保健食品的原料,这种方法不失为一种理想的方法,例如,在对柚皮中黄酮的提取时,当用60%的丙酮,固液质量比1:6,在60℃下提取180min,可得较好结果。
2结语
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,所以,加快对黄酮类物质提取工艺的研究,进一步采用一些高新技术及先进的生产工艺,如热反应技术、生物技术、微胶囊包埋技术、干燥技术、膜分离技术、超临界萃取技术、超微粉碎技术、电磁技术以及多种技术的组合,从而得到黄酮类化合物最优的提取、分离、纯化方法,当然,在这方面要做的工作还很多。可以预见,通过高新技术提取黄酮类化合物,并应用到医药品、化妆品、食品等领域去,必将有广阔的前景。
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