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文檔簡介

第一章緒論1.1莓茶的化學(xué)成分分析表1莓茶的化學(xué)成分分析成分作用二氫楊梅素除具有黃酮類化合物的一般特性外,還具有預(yù)防酒精肝、脂肪肝、抑制肝細(xì)胞惡化、解除醇中毒、降低肝癌發(fā)病率等作用,是保肝護(hù)肝、解酒醒酒的良品。單寧用途廣泛,具有殺菌、美容、抗衰老、吸附重金屬、澄清液體等作用,由于它能與蛋白質(zhì)、消化酶形成難溶于水的復(fù)合物,因此不利于人體對食物的消化吸收。花青素是一種強(qiáng)效的抗氧化劑,能夠保護(hù)機(jī)體免受自由基的損傷。同時(shí),它還能夠增強(qiáng)血管彈性,改善循環(huán)系統(tǒng)和增進(jìn)皮膚的光滑度,抑制炎癥和過敏,改善關(guān)節(jié)的柔韌性。維生素E可抑制眼睛晶狀體內(nèi)的過氧化脂反應(yīng),使末梢血管擴(kuò)張,改善血液循環(huán),預(yù)防近視眼發(fā)生和發(fā)展。其水解產(chǎn)物生育酚能促進(jìn)性激素分泌,使男子精子活力和數(shù)量增加;使女子雌性激素濃度增高,提高生育能力,預(yù)防流產(chǎn)。胡蘿卜素可以維持眼睛和皮膚的健康,改善夜盲癥、皮膚粗糙的狀況,但不宜與醋等酸性物質(zhì)同時(shí)服用。除此以外,莓茶中還含有粗蛋白、可溶性蛋白質(zhì)、氨基酸、多酚、膳食纖維等成分。1.2黃酮類化合物藥理作用表2黃酮類化合物的藥理作用藥理作用研究發(fā)現(xiàn)抗菌王秋菊在黃芩總黃酮的體外抗菌活性試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn):黃芩總黃酮對葡萄球菌等革蘭氏陽性菌的抗菌作用強(qiáng)于對福氏志賀菌、大腸埃希氏菌等腸道致病菌的作用[12]??共《驹诨诰W(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的黃酮類化合物抗流感病毒作用機(jī)制的研究中,葛加欣、周學(xué)等人初步發(fā)現(xiàn)了黃芩素在三個(gè)藥物中與流感的RIG-I和新冠肺炎的ACE2分子具有最好的結(jié)合效能,最有預(yù)防治療疾病的可能性[13]。治療心血管疾病何融藝等人總結(jié)了黃酮類化合物降血脂作用的研究進(jìn)展,概括出其降血脂機(jī)制主要是通過調(diào)節(jié)脂代謝相關(guān)的酶,抑制脂質(zhì)生物合成與吸收,促進(jìn)脂質(zhì)代謝和轉(zhuǎn)運(yùn)過程,抑制脂質(zhì)的氧化以及改善腸道菌群等途徑[14]。韓清華等人用醋柳黃酮治療患者,結(jié)果發(fā)現(xiàn):醋柳黃酮能夠逆轉(zhuǎn)高血壓病伴LVH,顯著降低收縮壓、舒張壓、LVPWT、IVST等指標(biāo)[15]。α-葡萄糖苷酶具有斷開多糖連接鍵而形成葡萄糖的作用,因此可以使血糖濃度升高。\o"雷李濤"雷李濤、\o"周永昌"周永昌等人在研究中發(fā)現(xiàn):苦蕎黃酮對α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用隨著其濃度的增加而增強(qiáng),濃度為1mg·mL-1時(shí)達(dá)到穩(wěn)定,此時(shí)對α-葡萄糖苷酶的抑制率為26.016%。由此可見,黃酮類化合物具有降低血糖的作用[16]。當(dāng)然,黃酮化合物還有許多其他的藥理作用,如抗炎、防衰老、抗腫瘤等。1.3黃酮類化合物主要提取方法及原理表3黃酮類化合物主要提取方法及原理方法原理超聲波提取法利用超聲波(15-60kHz)輔助溶劑進(jìn)行提取。超聲波引發(fā)的空化效應(yīng),能夠形成瞬間空化高溫(500℃)和局部高壓(50MPa),破壞細(xì)胞,加速藥材中有效成分的溶解,縮短提取時(shí)間,提高有效成分的提取率?;亓魈崛》ㄓ靡掖嫉葥]發(fā)性有機(jī)溶劑提取,提取液被加熱,揮發(fā)性溶劑餾出后又被冷凝,重復(fù)流回浸出器中浸提藥材。索氏提取法利用溶劑回流和\t"/item/%E7%B4%A2%E6%B0%8F%E6%8F%90%E5%8F%96%E6%B3%95/_blank"虹吸原理,使固體物質(zhì)每一次都能為純的溶劑所提取,提取液中溶質(zhì)濃度不斷升高,提取效率顯著上升。超臨界流體萃取法通過改變超臨界流體的體系壓力和溫度,使得流體對組分的溶解能力發(fā)生連續(xù)變化,從而可方便的調(diào)節(jié)組分的溶解度和溶劑的選擇性,能夠提取多種物質(zhì)。微波提取法利用電磁場的作用使固體或半固體物質(zhì)中的某些有機(jī)物成分與基體有效的分離,并能保持分析對象的原本化合物狀態(tài)的一種分離方法。1.4莓茶中黃酮的提取現(xiàn)狀馮湘沅、楊琦等人通過測定莓茶醇提萃取液和殘?jiān)庖褐械目傸S酮含量,得出莓茶中的總黃酮含量為266.18mg/g,相對偏差為±5.7%[17]。何志杰則表示:經(jīng)中藥藥理分析,莓茶含有豐富的黃酮類物質(zhì)高達(dá)36.2%[18]。(2)張學(xué)英、章發(fā)盛兩人通過比較茶葉和青錢柳葉、莓茶、絞股藍(lán)三種代用茶(均為含水材料)總黃酮的差異,發(fā)現(xiàn)在平均值中,莓茶含量最高,是茶葉含量的2.7倍,為45.53mg/g[19]。(3)王鑫俁、王菲等人采用響應(yīng)面和單因素相結(jié)合的方法進(jìn)行對茅巖莓茶黃酮提取條件的優(yōu)化。結(jié)果表明,最佳提取條件為:乙醇體積分?jǐn)?shù)為80%,液料比為25mL/g,水浴時(shí)間為40min,水浴溫度為85℃;此時(shí),黃酮得率為162.72mg/g[20]。4)張?zhí)鹛稹顷咳氐热艘来慰疾煲掖俭w積分?jǐn)?shù)、料液比、浸提溫度以及浸提時(shí)間對黃酮提取率的影響,確定優(yōu)化工藝參數(shù)。結(jié)果表明,最佳提取條件為:乙醇體積分?jǐn)?shù)80%,料液比1:20,浸提溫度80℃和浸提時(shí)間4h[21]。5)黃旭波、秦玉川等人用HPLC檢測了顯齒蛇葡萄葉中二氫楊梅素的含量。結(jié)果表明:最佳萃取條件為:液料比20:1,萃取溶劑75%乙醇,萃取溫度40℃,頻率20kHz、功率500W超聲萃取3次,每次25min,在此條件下二氫楊梅素的提取得率可以達(dá)到16.21%[22]。(6)言劍、王亮亮等人用乙醇-水為溶劑,加熱超聲浸提,并通過試驗(yàn)優(yōu)化出最佳的提取工藝條件,以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品,選擇波長415nm,采用三氯化鋁分光光度法進(jìn)行總黃酮含量的測定。結(jié)果顯示:在提取溫度60℃,提取時(shí)間30min,乙醇濃度95%,提取次數(shù)3次時(shí),黃酮的提取效率最高[23]。第二章材料與方法2.1材料、試劑、器材及設(shè)備2.1.1材料嫩葉莓茶(170g/袋)(產(chǎn)地:湖南省張家界市羅塔坪莓茶產(chǎn)區(qū),生產(chǎn)企業(yè):佛山本草匯生物科技有限公司)2.1.2試劑表4實(shí)驗(yàn)試劑實(shí)驗(yàn)試劑規(guī)格廠家無水乙醇AR(分析純)500mL/瓶國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司亞硝酸鈉AR(分析純)500g/瓶國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司硝酸鋁AR(分析純)500g/瓶上海新寶精細(xì)化工廠氫氧化鈉(粒狀)AR(分析純)500g/瓶國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品UV含量測定100mg/瓶國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司2.1.3器材燒杯、玻璃棒、藥匙、量筒、移液管、洗耳球、比色皿(石英材質(zhì))、(1號、5號)篩網(wǎng)(粒徑分別為2mm、0.18mm)、圓底燒瓶、電熱套、索氏提取器、球形冷凝管、鐵架臺、25mL容量瓶、102型90mm濾紙(90mm中速定性濾紙)、布氏漏斗、沸石、移液槍(含槍頭)、離心管、剪刀、試管、稱量紙、塑料洗瓶、滴管、試管架、試管刷、抽濾瓶、棉線、標(biāo)簽、培養(yǎng)皿、保鮮膜等。2.1.4設(shè)備表5實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器型號廠家722可見分光光度計(jì)JH-09-12上海菁華科技儀器有限公司旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器RE-52A上海亞榮生化儀器廠循環(huán)水多用真空泵SHZ-D(=3\*ROMANIII)上海蟻霖科學(xué)儀器有限公司電熱鼓風(fēng)干燥箱DHG-9070A型上?;厶﹥x器制造有限公司電熱套無南通市通州申通電熱器廠電子天平FA2204上海方瑞儀器有限公司超聲波細(xì)胞粉碎機(jī)JY96-=2\*ROMANII寧波新芝生物科技股份有限公司智能高速冷凍離心機(jī)無無2.2方法2.2.1繪制不同濃度蘆丁溶液的吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線(1)蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品溶液的配制:稱取15mg蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品于100mL容量瓶中,用70%乙醇定容為0.15mg/mL的蘆丁溶液。(2)測定吸光度A510:取6支試管標(biāo)號,按表6依次加入試劑:表6蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線制作試劑/標(biāo)號1234560.5mg/mL蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品溶液(mL)02.557.51012.55%亞硝酸鈉(mL)0.750.750.750.750.750.75搖勻靜置6min10%硝酸鋁(mL)0.750.750.750.750.750.75搖勻靜置6min1mol/LNaOH(mL)將反應(yīng)后的溶液和試管洗滌液(溶劑為70%乙醇)倒入25mL的容量瓶,用70%的乙醇定容至刻度線,搖勻,靜置10min,以1號試管作為對照品,測定其它試管的吸光度A510。2.2.2不同方法提取嫩葉莓茶中黃酮類化合物規(guī)定相關(guān)參數(shù):乙醇濃度:80%;料液比:1:30;粉碎度:不粉碎溫度和時(shí)間由于采用不同提取方法需根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)置。操作過程及流程(如圖1):1)A組(乙醇回流提取法):稱取2g左右的干燥嫩葉莓茶,按1:30g/mL的料液比加入到盛有80℃左右(接近沸騰)的60mL80%乙醇的圓底燒瓶中,用電熱套繼續(xù)加熱,回流1h,將得到的溶液進(jìn)行抽濾,得溶液V1。2)B組(超聲波提取法):稱取2g左右的干燥嫩葉莓茶,按1:30g/mL的料液比加入到盛有60mL80%乙醇的燒杯中,開啟超聲波提取器(功率20W,單次超聲工作10s,間隔時(shí)間5s)提取30min,將得到的溶液進(jìn)行抽濾,得溶液V4。(注:由于考慮到超聲波的空化效應(yīng)能在局部產(chǎn)生超高溫和超高壓,以及出于實(shí)驗(yàn)安全性和溶劑乙醇揮發(fā)損失等問題考慮,本文中超聲波提取不再進(jìn)行加熱。)3)C組(索氏提取法):根據(jù)提取器有效容積的大小(即提取器底部到虹吸管最高點(diǎn)的容積),按1:30g/mL的料液比計(jì)算加入提取器的干燥嫩葉莓茶質(zhì)量(嫩葉莓茶需用濾紙包裹),并確定需要向圓底燒瓶中加入的80%乙醇體積(乙醇體積應(yīng)遠(yuǎn)大于提取器有效容積)。當(dāng)乙醇加熱到80℃左右(沸騰)時(shí),開始計(jì)時(shí),回流2h后將提取器中的提取液倒入圓底燒瓶中得溶液V7(注:由于索氏提取裝置特殊,因此這里的料液比指莓茶質(zhì)量與提取器有效容積的比值,而并非莓茶質(zhì)量與加入圓底燒瓶的乙醇體積的比值。在進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn)時(shí),加入圓底燒瓶的乙醇體積可能影響總提取次數(shù),因此不僅需要控制加熱的功率相同,還需要控制每次加入的乙醇體積也相同)。4)用移液槍各取A、B、C組的溶液1.5mL于小離心管中,待小離心管中溶液冷卻析出不溶性雜質(zhì)后用離心機(jī)(5000r/min,10min)使雜質(zhì)完全沉淀,再用移液槍各取0.25mL澄清溶液于試管中,按測量蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度時(shí)的步驟進(jìn)行操作,待完全顯色后倒入比色皿,以不含濾液的混合溶液(即表6中的1號蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液)作為參比溶液,在510nm波長下測定吸光度根據(jù)蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液曲線得出稀釋后溶液中的黃酮濃度,分別乘以稀釋倍數(shù)(100倍)和澄清溶液體積V1、V4、V7得到各自相應(yīng)的總黃酮含量,計(jì)算提取率,每組再做兩次平行實(shí)驗(yàn)。圖1不同方法提取嫩葉莓茶中黃酮化合物的流程圖注:關(guān)于提取率的定義有兩種:提取率1=實(shí)際提取含量÷理論提取含量*100%提取率2=實(shí)際提取含量÷樣品質(zhì)量*100%因此,提取率1>提取率2,但無論采用哪種提取率,對最佳提取方法及最佳工藝參數(shù)的確定均無影響,本文所采用的為提取率2。2.2.3索氏提取法下最佳工藝參數(shù)的研究(1)影響提取率的工藝參數(shù)根據(jù)Noyes-Whitney方程dC/dt=KS(Cs-C)=D/V*δS(Cs-C)(即K=D/V*δ)可知:dC=KS(Cs-C)=D/V*δS(Cs-C)dt其中:K-溶出速度常數(shù);D-藥物的擴(kuò)散系數(shù);δ-擴(kuò)散邊界層厚;V-溶出介質(zhì)量;S-溶出界面面積;Cs-固體表面藥物的飽和濃度;C-溶液中藥物的濃度;t-時(shí)間。由此可以判斷影響提取率的因素有:1、溫度(影響藥物的擴(kuò)散系數(shù)D從而影響溶出速度常數(shù)K)2、時(shí)間(對方程積分可知,時(shí)間t越長,溶出度越大)3、溶劑量(溶劑量越大,固體表面藥物的飽和濃度與溶液中藥物的濃度差值(Cs-C)減小的越慢,對方程積分可知,有效成分隨時(shí)間變化溶出更多)4、溶劑濃度(溶劑濃度越高,固體表面藥物的飽和濃度Cs也越高,從而加快溶出)5、粉碎度(影響溶出界面面積S)由于索氏提取過程中溶劑與材料分離,因此溫度必須達(dá)到乙醇溶液的沸點(diǎn)才能保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。隨著乙醇溶液濃度的升高,沸點(diǎn)會有所降低,同樣,隨著乙醇溶液濃度的降低,沸點(diǎn)會有所升高(乙醇濃度和溶液沸點(diǎn)的關(guān)系如表7)。因此,只需控制加入圓底燒瓶的乙醇的濃度,便能控制反應(yīng)起始時(shí)的溫度。表7乙醇濃度和沸點(diǎn)的關(guān)系度數(shù)沸點(diǎn)度數(shù)沸點(diǎn)度數(shù)沸點(diǎn)度數(shù)沸點(diǎn)198.752585.749827379.95297.652685.45081.97479.85396.652785.35181.87579.75495.828855281.77679.72594.952984.85381.67779.7694.153084.75481.57879.5793.353184.55581.47979.55892.63284.35681.38079.5991.93384.25781.258179.41090.33483.855881.28279.31190.83583.755981.18379.21290.53683.760818479.11389.73783.56180.958578.951489.23883.46280.858678.8515893983.36380.758778.751688.34083.16480.658878.651787.94182.956580.68978.61887.74282.786680.59078.51987.44382.656780.459178.420874482.56880.49278.32186.74582.456980.39378.272286.44682.357080.29478.22386.24782.37180.19578.1772485.954882.1572809678.15除此以外,也需要考慮提取溶劑對提取物中有效成分的溶解度,若溶解度過小,則索氏提取效果不佳,藥物溶解專業(yè)術(shù)語如表8。表8藥物溶解專業(yè)術(shù)語溶解度含義極易溶解1g溶質(zhì)能在不到1mL的溶劑中溶解易溶1g溶質(zhì)能在1-10mL的溶劑中溶解溶解1g溶質(zhì)能在10-30mL的溶劑中溶解略溶1g溶質(zhì)能在30-100mL的溶劑中溶解微溶1g溶質(zhì)能在100-1000mL的溶劑中溶解極微溶1g溶質(zhì)能在1000-10000mL的溶劑中溶解幾乎不溶或不溶1g溶質(zhì)只能在10000mL以上的溶劑中溶解(2)提取工藝參數(shù)的設(shè)置綜上考慮:利用控制變量法的工藝參數(shù)設(shè)置如圖2。圖2提取工藝參數(shù)設(shè)置第三章結(jié)果與分析3.1蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線圖3蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線以蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo),510nm處所測得的吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,結(jié)果如圖3所示,方程為:y=4.2x+0.1712,相關(guān)系數(shù)R2=0.9982。3.2不同提取方法下提取率的比較根據(jù)測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填寫表9和表10。黃酮提取率(%)=[黃酮提取液濃度(mg/mL)×100(稀釋倍數(shù))×提取液體積(mL)/1000/樣品干重(g)]×100%。表9不同提取方法下的相關(guān)數(shù)據(jù)組別A組(乙醇回流提取法)B組(超聲波提取法)C組(索氏提取法)編號123123123吸光度A5100.3940.4720.3740.2900.2970.2780.2970.2740.298提取液體積(mL)50.534.047.137.040.539.598.611395.1稀釋倍數(shù)100黃酮含量(g)0.26790.24350.22740.10470.12130.10040.29530.27660.2871茶葉質(zhì)量(g)2.04271.99902.02752.02302.01441.98562.36602.30732.3297提取率13.11%12.18%11.22%5.17%6.02%5.06%12.48%11.99%12.32%表10不同方法下提取率的分析提取方法乙醇回流提取法超聲波提取法索氏提取法平均提取率12.17%5.42%12.26%平均偏差0.63%0.40%0.18%相對平均偏差(RAD)5.09%7.38%1.47%相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)6.34%7.91%0.55%其中:平均提取率=每組提取率之和÷每組提取次數(shù)平均偏差=(∑|每組各個(gè)提取率-平均提取率|)÷每組提取次數(shù)相對平均偏差=平均偏差÷平均提取率×100%(參考范圍:≤0.2%)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差=(√((∑(每組各個(gè)提取率-平均提取率)2)÷每組提取次數(shù)))÷平均提取率×100%(每組提取次數(shù)n<5)精密度是保證獲得良好準(zhǔn)確度的先決條件,RAD和RSD均能反映精密度。RAD主要反映總體情況是否符合標(biāo)準(zhǔn),RSD則更加突出數(shù)據(jù)中極端值的偏離程度。圖4三種提取方法下的黃酮化合物提取率結(jié)論:乙醇回流提取測得的平均提取率為12.17%;超聲波提取測得的平均提取率為5.42%;索氏提取測得的平均提取率為12.26%。因此,選用提取率最高的索氏提取法進(jìn)行工藝參數(shù)探究實(shí)驗(yàn)。3.3控制變量法下探究提取的最佳條件組別123對應(yīng)醇濃度40%70%100%起始溫度83°C80°C78°C吸光度A5100.2650.2590.260.3010.2980.2870.2360.2410.242提取液體積(ml)110.2112.2113.2113.0109.9109.7107.8113.5114.7稀釋倍數(shù)100黃酮含量(g)0.24610.23460.23930.34920.33180.30250.16630.18860.1934茶葉質(zhì)量(g)1.99452.03222.02562.00401.99642.02411.99762.03662.0111提取率12.34%11.54%11.82%17.43%16.62%14.94%8.33%9.26%9.61%平均提取率11.90%16.33%9.07%3.3.1乙醇濃度(起始溫度)對提取率的影響控制下列參數(shù)恒定:提取時(shí)間t=1h;料液比1:35;茶葉不粉碎表11不同乙醇濃度(起始溫度)下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖5乙醇濃度(起始溫度)對提取率的影響如圖5所示,當(dāng)用70%的乙醇(80°C)提取時(shí),平均提取率最高,為16.33%。由此可見,乙醇溶液的濃度并非越高越好,天然黃酮類化合物多以苷類形式存在,這意味著它們更易溶于極性溶劑,水的極性大于乙醇,因此存在部分黃酮化合物更易溶于水的現(xiàn)象,過高的乙醇濃度反而會影響水溶性黃酮化合物的溶解,降低提取率。3.3.2料液比對提取率的影響控制其他參數(shù)恒定:提取時(shí)間t=1h;醇濃度(起始溫度)=70%(80°C);茶葉不粉碎表12不同料液比下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)組別123料液比(g/mL)1:201:301:40吸光度A5100.380.3570.4220.2810.2860.270.2150.220.2提取液體積(mL)109.3109.0108.4112.7111.6110.4112.6112.5100.8稀釋倍數(shù)100黃酮含量(g)0.54340.51490.64730.29460.30500.25970.11740.13070.0776茶葉質(zhì)量(g)3.48853.50663.50112.32142.33642.34251.73771.76981.7513提取率15.58%14.76%18.49%12.69%13.06%11.09%6.76%7.39%4.43%平均提取率16.28%12.28%6.19%注:本文中索氏提取法的料液比指莓茶質(zhì)量與提取器容積的比值,由于提取器的有效容積恒定,因此在控制料液比時(shí)只能改變加入的莓茶質(zhì)量。圖6料液比對提取率的影響如圖6所示,隨著料液比的增大,黃酮提取率不斷升高,但當(dāng)料液比過大時(shí),黃酮提取率可能趨于平穩(wěn),因?yàn)閳A底燒瓶中的黃酮在多次提取后濃度過高,在乙醇中無法溶解而析出;并且當(dāng)料液比過大時(shí),存在茶葉無法完全浸沒的情況,影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。因此本實(shí)驗(yàn)中選用料液比1:20作為最佳提取參數(shù)。同時(shí)考慮到加入圓底燒瓶的乙醇越多,提取液在獲得固體成品時(shí)所需的經(jīng)濟(jì)和時(shí)間成本也越高,因此加入的乙醇與提取器有效容積的比值也應(yīng)控制在一定范圍(此實(shí)驗(yàn)中為12:7,即圓底燒瓶中加入120mL乙醇,提取器有效容積為70mL),此時(shí)平均提取率為16.28%。3.3.3時(shí)間對提取率的影響控制其他參數(shù)恒定:料液比1:20;醇濃度(起始溫度)=70%(80°C);茶葉不粉碎;表13不同時(shí)間下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)組別123時(shí)間(h)123吸光度A5100.4590.4750.4750.4900.5530.4520.5250.5950.476提取液體積(ml)108.9108.9108.9103.9105.4104.798.9102100.5稀釋倍數(shù)100黃酮含量(g)0.74620.78770.78770.78870.95810.70000.83311.02920.7293茶葉質(zhì)量(g)3.51353.51223.49293.51353.51223.49293.51353.51223.4929提取率21.2%22.4%22.6%22.4%27.3%20.0%23.7%29.3%20.9%平均提取率22.07%23.23%24.63%由于時(shí)間較為緊迫,可以對同一次實(shí)驗(yàn)中不同時(shí)間段的提取液進(jìn)行吸光度檢測。圖7時(shí)間對提取率的影響如圖7所示,隨著時(shí)間的增加,黃酮提取率不斷上升,后趨于平緩,考慮到所需的經(jīng)濟(jì)和時(shí)間成本,因此本實(shí)驗(yàn)選用提取時(shí)間3h作為最佳提取參數(shù),此時(shí)平均提取率為24.63%。3.3.4粉碎度對提取率的影響組別123粉碎度不粉碎5目篩<粒徑<1目篩<5目篩吸光度A5100.4450.4490.4380.3640.3710.3160.4510.430.487提取液體積(mL)111111.2105105.6112107.4104.6112.3102.6稀釋倍數(shù)100黃酮含量(g)0.72360.73550.66700.48480.53280.37030.69680.69200.7715茶葉質(zhì)量(g)3.50223.51473.50603.51393.51083.49713.50263.50673.5017提取率20.7%20.9%19.0%13.8%15.2%10.6%19.9%19.7%22.0%平均提取率20.2%13.2%20.5%控制其他參數(shù)恒定:提取時(shí)間t=3h;料液比1:20;醇濃度(起始溫度)=70%(80°C)。表14不同粉碎度下的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖8粉碎度對提取率的影響如圖8所示,隨著粉碎度的增加,黃酮提取率先下降后上升最后趨于平緩。這可能是由于中等粉碎度下的莓茶既不利于溶劑滲入又沒有較大的比表面積,而導(dǎo)致黃酮化合物不易溶出。為了節(jié)省成本和時(shí)間,選用不粉碎作為最佳提取參數(shù),此時(shí)平均提取率為20.2%。3.3.5黃酮粗提物的制取將最佳工藝參數(shù)條件下得到的黃酮提取液進(jìn)行抽濾除去不溶性雜質(zhì),濾液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(80°C)蒸發(fā)掉部分乙醇,之后將濃縮的提取液倒入培養(yǎng)皿(忽略提取液在傾倒過程中的殘留損失),放入烘箱(85°C)干燥除去剩余乙醇,稱量得最終固體質(zhì)量,計(jì)算產(chǎn)率和黃酮粗提物的純度,結(jié)果如表15。表15最佳提取條件下黃酮的產(chǎn)率以及純度組別123茶葉質(zhì)量(g)3.50223.51473.5060溶液中黃酮含量(g)0.72360.73550.6670培養(yǎng)皿質(zhì)量(無固體)(g)51.428449.084243.4370培養(yǎng)皿質(zhì)量(含固體)(g)52.707950.031944.6782最終固體質(zhì)量(g)1.27950.94771.2412產(chǎn)率36.53%26.96%35.40%純度54.99%77.60%53.74%注:本文中:產(chǎn)率=最終固體質(zhì)量(g)÷茶葉質(zhì)量(g)×100%,純度=溶液中黃酮含量(g)÷最終固體質(zhì)量(g)×100%由表15可知,第2組數(shù)據(jù)偏差較大,因此剔除該組數(shù)據(jù),由此得到嫩葉莓茶中黃酮粗提物的最終平均產(chǎn)率為35.97%,平均純度為54.37%。結(jié)論與問題本文采用乙醇回流法、超聲波提取法和索氏提取法這三種方法對嫩葉莓茶中的黃酮進(jìn)行提取,黃酮提取率為:索氏提取法>乙醇回流提取法>超聲波提取法。接著在索氏提取法的基礎(chǔ)上研究最佳提取條件,通過控制變量法控制在不同乙醇濃度、溫度、液料比、提取時(shí)間、粉碎度五個(gè)條件下的提取,得出索氏提取法提取嫩葉莓茶中黃酮類化合物的最佳條件為:料液比1:20,70%乙醇,初始溫度80℃,提取時(shí)間3h,茶葉不粉碎,提取率可達(dá)20.2%,最終產(chǎn)率為35.97%,黃酮粗提物的純度為54.37%。由于時(shí)間較為緊迫且個(gè)人能力有限,在不同提取方法的選擇實(shí)驗(yàn)中,對于時(shí)間的設(shè)置是否合理仍有待考量,顯然在時(shí)間較短的情況下,乙醇回流提取法和超聲波提取法因?yàn)椴枞~完全浸于溶劑中,能夠快速提取更多的黃酮成分,而當(dāng)時(shí)間較長時(shí),索氏提取法由于提取時(shí)一直存在濃度差,能夠?qū)ⅫS酮成分完全提取。因此,理論上來講,短時(shí)間內(nèi),乙醇回流提取法和超聲波提取法提取率大于索氏提取法,長時(shí)間內(nèi),索氏提取法的效果則更好,可以說三種方法各有利弊。本文僅從提取率的角度進(jìn)行考慮,因此選用了索氏提取法。在確定提取最佳條件的實(shí)驗(yàn)中,對于同一個(gè)參數(shù)設(shè)置的變量組較少而更偏向于數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可信度,這是本實(shí)驗(yàn)的最大缺陷之一。因此,實(shí)驗(yàn)結(jié)論中得出的最佳提取條件仍有待進(jìn)一步的驗(yàn)證。當(dāng)然,論文還有其他值得修改的方面,歡迎讀者的批評指正。思考與討論出于提取效率的考慮,本文中的加熱裝置采用電熱套而非水浴鍋,在提取過程中,應(yīng)當(dāng)保持電熱套輸出的熱量相同,從而保證沸騰程度相同,否則將影響索氏提取過程中的提取次數(shù)從而造成較大的誤差(相同時(shí)間內(nèi),給予的熱量越多,提取次數(shù)越多,提取效果越好)?;亓鲿r(shí),由于圓底燒瓶中的乙醇沸騰而不斷成為蒸汽,使得乙醇溶液中的溶質(zhì)含量下降,沸點(diǎn)升高,因此實(shí)驗(yàn)中提到的溫度皆為圓底燒瓶中溶液沸騰的起始溫度,實(shí)際溫度是一個(gè)略有上升的區(qū)間,在加熱的過程中,也可能由于沸點(diǎn)上升出現(xiàn)先劇烈沸騰后沸騰程度減小的情況。乙醇回流提取時(shí),圓底燒瓶中的茶葉由于存在小孔,可以作為氣泡的凝結(jié)核,防止乙醇溶液加熱暴沸,因此不用加入沸石。當(dāng)進(jìn)行索氏提取時(shí),茶葉和圓底燒瓶中的乙醇溶液分離,此時(shí)應(yīng)加入沸石,保證液體平穩(wěn)沸騰。在索氏提取最后時(shí)間段虹吸前,由于提取液物質(zhì)濃度高,溶液較為粘稠,沸石的小孔容易被堵塞,因此在做過幾次實(shí)驗(yàn)后應(yīng)更換沸石,防止加熱過程中乙醇溶液突然暴沸而發(fā)生危險(xiǎn)。索氏提取中,乙醇濃度本身對提取率的影響相對回流提取和超聲波提取小,因?yàn)樘崛∑髦械囊掖紴榛亓饕掖?,濃度比加入的乙醇更高,但乙醇濃度會影響提取效率,加入的乙醇濃度越高,理論上完成一次虹吸的時(shí)間越短,即相同時(shí)間內(nèi)提取的次數(shù)越多。由于提取器中的乙醇經(jīng)過冷凝,因此對于索氏提取法來說真正的提取溫度基本不變(提取器底部受乙醇熱蒸汽影響,使得提取溶液溫度遠(yuǎn)高于冷凝水溫度但低于圓底燒瓶中溶液溫度),控制圓底燒瓶中溶液的溫度沒有意義。除此以外,索氏提取的一個(gè)小缺點(diǎn)是虹吸的溶液進(jìn)入圓底燒瓶時(shí),由于溫度相對較低,而使原本沸騰的溶液可能不再沸騰,回流過程產(chǎn)生階段性停滯。參考文獻(xiàn)曹國鋒,鄔冰,鐘守賢.茶葉籽油、油茶籽油與茶樹油的區(qū)別[J].中國油脂,2008,No.210(08):17-20.宋曉曉.《茶葉分類》國家標(biāo)準(zhǔn)開始實(shí)施[J].質(zhì)量探索,2014,11(11):26.肖穎馥,王能,盛文,劉露梅,孫天松,李波男,何清湖.莓茶提取物對2型糖尿病大鼠糖脂代謝及肝臟SIRT1、AMPK、PGC-1α蛋白表達(dá)的影響[J].湖南中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2023,43(05):807-813.張學(xué)英.顯齒蛇葡萄葉代用茶總黃酮以二氫楊梅素計(jì)的試驗(yàn)驗(yàn)證[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2021,No.428(05):84-90.向明鈞,李銀保,彭湘君.火焰原子吸收光譜法測定湘西莓茶中六種金屬元素的含量[J

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