香椿中黄酮类物质提取工艺条件的研究模板.doc
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1、江 西 理 工 大 学本 科 毕 业 设 计(论文)题 目:香椿中黄酮类物质提取工艺条件研究 摘 要 本文以香椿为原料,采取碱提酸析法和微波辅助提取法成功地提取了香椿中黄酮类物质。经HCL镁粉反应和红外光谱判定,提取物为黄酮类物质。另外,利用紫外分光光度法,以芦丁为对照品,NaNO2-Al(NO3)3-NaOH体系为显色剂测定香椿中总黄酮含量。并利用L9(34)正交试验设计,确立了香椿中黄酮最好提取条件及其产率。结果表明,最好提取工艺条件为硼砂浓度0.5,料液比1:40,提取30min,温度60。结论:本试验可为香椿深入研究和资源开发利用提供一定科学依据。关键词:香椿;黄酮类物质;提取;测定A
2、BSTRACT In this paper,flavonids were extracted from Chinese mahogany successfully,by using the method of“dissolved in alkali and separated out in acid”and microwaveassisted methodFlavonids were identified by reacting with magnesium-hydrochloric acid and IR character- izationIn addition,all the flavo
3、nids in Chinese mahogany were determined by UV-spectrophotometry with rutin as the standard,the quantities of flavonoids componentes were measured with at 360 nm.And use L9(34)orthogonal test design.Result showed that the optimum extracting conditions were determined with 0.5% (MV) Na2B4O7.10H2O as
4、extractor with the ratio of material to liquid at 1:40,and extracting for 30mintime and the separation temperature is 50:This study provided scientific basis for Chinese mahogany,development and utilization of gardenia.Keywords:Chinese mahogany;Flavonids;Extraction;Determination目 录 序言7 第一章 文件综述8 1.1
5、 香椿概况8 1.2 香椿研究进展8 1.2.1 香椿产地和品种8 1.2.2 香椿化学成份研究8 1.2.3 药理学研究9 1.3 香椿开发前景10 1.4 黄酮类化合物概况10 1.4.1 黄酮类化合物分布及其存在形式10 1.4.2 黄酮类化合物介绍11 1.4.3 黄酮类化合物性质11 1.5 黄酮类化合物研究意义11 1.6 黄酮类化合物研究进展12 1.6.1 黄酮类化合物结构及其分类12 1.6.2 黄酮类化合物生理功效和人类健康12 1.6.3 黄酮类化合物提取工艺15 1.6.4 黄酮类化合物定性和定量检测16 1.7 黄酮类化合物开发和应用17 1.7.1 市场前景17 1
6、.7.2 黄酮资源开发18 第二章 试验部分19 2.1 试验原料和仪器19 2.1.1 原料19 2.1.2 试剂19 2.1.3 仪器19 2.2 黄酮含量测定原理和方法19 2.2.1 测定原理19 2.2.2 测定方法19 2.2.3 香椿中黄酮单原因提取试验21 2.2.4 确定香椿中黄酮最好提取工艺条件正交试验21 2.2.5 黄酮判定23 2.2.6 香椿总黄酮测定25 第三章 结果和讨论26 3.1 重现性试验26 3.2 测定波长选择26 3.3 最好提取条件选择27 3.3.1 正交试验结果及直观分析27 3.3.2 方差分析28 第四章 结论29 参考文件30 致谢32
7、外文资料33 汉字翻译42 前 言香椿这一天然资源伴伴随中国悠久历史,一直显示着多方面药用和保健价值。据日华子本草1记载香椿有补虚壮阳固精、补肾养发生发、消炎止血止痛、行气理血健胃等作用。所以对香椿研究和从中提取药理性物质就有了一定必需性。我们黄酮类物质对人类健康相关键作用,近几年研究证实它含有特殊生物效能。黄酮类物质是一个自由基清除剂,它能够还原一生育酚自由基,使其再生,所以起到单重态氧清除剂作用。黄酮类物质还对过敏、感染、高血压、肿瘤和AIDS等疾病含有辅助诊疗作用。市场调查显示,多年来上市保健食品中,相当部分是以类黄酮作为功效因子,涵盖了抗氧化、增强免疫力、改善睡眠、缓解体力疲惫、提升缺
8、氧耐受力、辅助降血脂、辅助将血压、辅助将血糖、辅助改善记忆、清咽、去痤疮、祛黄褐斑、改善皮肤水分等方方面面,黄酮类化合物作为天然甜味剂、天然抗氧化剂、天然风味增强剂和天然色素进军食品添加剂领域,在现代化食品工业中发挥着越来越关键作用。为愈加好地挖掘香椿这一宝贵天然资源,为愈加好地挖掘黄酮类物质使其广泛应用于保健食品,为了充足利用香椿和黄酮类物质药用和保健价值,开始了从香椿中提取黄酮类物质研究。第一章 文件综述1.1香椿概况 香椿是高大乔木树木,原产中国。大家食用香椿久已成习,汉代就遍布大江南北。古代农市上把香椿称椿,把臭椿称为樗2。香椿为楝科,落叶乔木,雌雄异株,叶呈奇数羽状复叶,圆锥花序,两
9、性花白色,果实是椭圆形蒴果,翅状种子,种子能够繁殖。树体高大,除供椿芽食用外,也是园林绿化优选树种.香椿是多年生落叶乔木,树木可高达10多米。叶互生,为偶数羽状复叶,小叶610对,叶痕大,长40厘米,宽24厘米,小叶长椭圆形,叶端锐尖,长1012厘米,宽4厘米,幼叶紫红色,成年叶绿色,叶背红棕色,轻披蜡质,略有涩味,叶柄红色。圆锥花序顶生,下垂,两性花,白色,有香味,花小,钟状,子房圆锥形,5室,每室有胚珠3枚,花柱比子房短,朔果,狭椭圆形或近卵形,长2厘米左右,成熟后呈红褐色,果皮革质,开裂成钟形。6月开花,1011月果实成熟。种子椭圆形,上有木质长翅,种粒小,发芽率低,含油量高,油可食用。
10、1.2香椿研究进展1.2.1香椿产地和品种中国香椿品种很多,依据香椿初出芽苞和子叶颜色不一样,基础上可分为紫香椿和绿香椿两大类。属紫香椿有黑油椿、红油椿、焦作红香椿、西牟紫椿等品种;属绿香椿有青油椿、黄罗伞等品种3。香椿品种不一样,其特征和特征也不一样。紫香椿通常树冠全部比较开阔,树皮灰褐色,芽孢紫褐色,初出幼芽紫红色,有光泽,香味浓,纤维少,含油脂较多;绿香椿,树冠直立,树皮青色或绿褐色,香味稍淡,含油脂较少。香椿又称白椿、香椿芽。香椿属楝科植物,在中国已经有两千多年栽培历史。明代李时 珍所著本草纲目4记载:“椿木皮细而赤,嫩叶香甘可茹”。香椿是特有 以嫩叶入菜入药树种,其嫩叶呈深褐色,它质
11、脆醇香,味道鲜美,生拌、热炒、 腌制,均别具风味。香椿之所以成为大家青睐时令佳品,是因为它物美价廉、 营养丰富。香椿含钙及蛋白质列群蔬前茅,还含有磷、胡萝卜素、维生素B1、维生素C等营养物质。1.2.2香椿化学成份研究初步研究表明香椿嫩叶、种子中含有酚类、鞣质、生物碱、皂甙、甾体类、挥发油及其油脂等活性成份。在嫩枝、嫩叶中还含有蒽醌及其甙、黄酮及其甙、内酯、香豆素及其甙,在种子中含有强心甙。种子挥发油含有醛、酮、芳香族、硫醇、多元醇、叔醇等成份。香椿有独特香味,采取水蒸气蒸馏,气相色谱质谱联用技术,从同时蒸馏萃取和水蒸汽蒸馏提取香椿芽挥发油中分别判定出42种和36种化学成份,从香椿茎中判定了3
12、0种化学成份。对照研究表明香椿茎和叶挥发性成份绝大多数是相同,仅有少数成份略有不一样。它们是二氧杂环己烷,2一乙氧基丁烷,乙二醇单硝酸酯,2,5一二甲基噻吩,樟脑,龙脑,3,4一二甲基葵烷5,乙酸龙脑酯,8一丁香烯,a一蛇麻烯,2一乙基1一葵醇,榄香醇,2,6一二甲基一4一乙基一苯酚,6一甲基一十三烷;Acnphyllene,雪松醇,3,6一二甲基十一烷,合金欢醇,2,7辛二烯一1一醇一乙酸酯,邻苯二甲酸二甲氧基乙酯等。二十种化合物含量中挥 陆成份总量7814,而且它们关键为单萜、倍半萜和倍半萜醇类。研究发觉香椿叶中含有一定量黄酮类化合物6。有些人为了寻求楝科植物中杀虫药用活性成份,从香椿叶乙
13、醇提取物中分离得到6,7,8,2,一四甲氧基一5,6 一二羟基黄酮、5,7一二羟基一8甲氧基黄酮、山柰酚、3一羟基一5,6一环氧一7megastigmen一9一酮、没食子酸乙酯、东莨菪素等六种化合物。其中3羟基一5,6一环氧一7一megastigmen一9一酮为首次分离得到。1.2.3药理学研究现代药理学研究表明,香椿部分成份含有杀菌、抗炎、镇痛、抗癌、抑制血小板聚集、抗氧化、降血糖等作用。1抗菌作用香椿煎剂对金黄色葡萄球菌、肺炎球菌、伤寒杆菌、甲型付伤寒杆菌、绿脓杆菌、费氏痢疾杆菌有较强抑制作用7。椿皮煎剂对福氏、宋内氏痢疾杆菌和大肠杆菌有抑制作用。朱育凤等采取琼脂平板稀释法对香椿皮水提取物
14、和醇提取物进行了体外抗菌试验研究。结果发觉香椿皮水、醇提取物对金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌全部有抑制作用。抗菌作用可能和香椿叶中黄酮化合物、萜类化合物、蒽醌、鞣质、皂甙等相关。2抗炎作用采取稀乙醇提取、聚酰胺柱分离制得总黄酮,经过初步药效学试验发觉其含有化痰、抗炎和增强免疫作用。抗炎作用可能和香椿叶中黄酮化合物、萜类化合物等相关。3. 镇痛作用在止痛方面也于动物模式中发觉,口服香椿叶水萃取物能够缓解醋酸及热所诱发疼痛程度,降低小白鼠扭体试验中扭体次数,及延长热板试验、光辐射热甩尾试验之潜伏时间,而展现出镇痛效果。镇痛作用可能和香椿叶中黄酮化合物相关8。4降血糖作用研究表明,香椿嫩叶能降由
15、Attoxan所诱发之糖尿病鼠血糖,且只降低糖尿病鼠血糖值,并不会影响正常鼠血糖。会改善糖尿病鼠胰岛素之分泌,增加脂肪组织之GLUT4(葡萄糖转运装置)蛋白表现等作用。椿叶水萃取液能降低糖尿病病人之血糖值,甚至对通常降血糖药品所未能改善之高血糖症状之病人亦有效,而且对糖尿病所伴随慢性并发症:四肢麻木、全身酸痛及血压不稳定全部有改善。香椿嫩叶降血糖作用可能和萜类化合物相关。5. 抗癌作用香椿嫩叶可抑制一些癌细胞生长(肺癌:A549、H226;直肠癌:Co10205;骨癌:U一20S;肝癌:C3A)。已研究出香椿抑制A549肺癌细胞株机转,现在已经进行到动物试验,结果发觉香椿粗萃取粉有显著抗癌效果
16、。不一样香椿浓度对人类肝癌细胞(HepG2),以MT及Methyleneblue方法测定其对细胞生长之调整或毒杀作用,发觉香椿对HepG2之生长有抑制作用,但以浓度10 mgmL为分界,予更高浓度100 mgmL时似有显著回升现象。其50抑制生长浓度(IC50)分别为(0517 4-001)mgmL(MTr)及(053004)mgmL(Methylene blue)。抗癌作用可能和香椿叶中皂甙、生物碱等相关9。6. 降血压作用经初步试验结果显示桩叶粗萃取液细分成多个成份中,55在低剂量就会降低血管平滑肌细胞A7r5细胞内钙离子浓度,而52会抑制50 mM KC12所诱发细胞内钙离子浓度增加,显
17、示香椿叶可能能够用来降低血压。降压作用可能和香椿叶中蒽醌、鞣质、皂甙等相关。7. 抗氧化作用香椿萃取液进行体外抗氧化活性分析结果显示香椿萃取液在亚麻油酸乳化系统中含有很好抗氧化性及清除DPPH 自由基、螫合亚铁离子、还原力及清除超氧阴离子能力。而且,抗氧化能力伴随香椿萃取汁液浓度增加而增加。香椿萃取液可降低LDL之过氧化程度,包含降低丙二醛生成量、避免Apoprotein B蛋白裂解、预防胆固醇氧化及抑制LDL electrophoretic movility改变。而且,保护功效随著香椿萃取液浓度增加而增加。由结果可知,香椿萃取液含有抗氧化能力,可能含有开发防自由基相关疾病之抗氧化剂潜力。抗氧
18、化作用可能和香椿叶中黄酮化合物等相关10。1.3香椿开发前景香椿为中国特有、含有天然香味木本蔬菜,常为皇家贡品和寺庙长老养生专用具。它不仅营养价值高、口感好,而且有显著食补养生功效,显著清除人体有害物功效,常食用有显著增强体质、延缓衰老功效。 多年来安徽、山东、江苏等香椿芽进入了北京、上海、南京等大城市,并有少许出口销往日本、韩国及东南亚国家和地域,大受欢迎,往往销售一空而缺货。依据农业科技部门估计,香椿品种经过高新技术转化为产业化规模生产后,可望成为中国进入WTO后外贸出口一项创汇拳头产品。因其含有独特芳香味挥发油,不仅口感香脆多汁,而且营养和药用价值也很高。据测定,香椿芽中蛋白质、钙、铁、
19、磷、维生素C、胡萝卜素含量是其它蔬菜不能相比。所以,民间古有“食用香椿,不染杂病”之说。据业内人士分析,中国未来蔬菜业正在向营养型和保健型转化。香椿芽作为一个名、稀、特、药食兼用新型蔬菜,备受大家青睐。所以,利用设施进行反季节栽培香椿芽将成为俏销商品,其经济效益和社会效益十分显著。1.4黄酮类化合物概况1.4.1黄酮类化合物分布及其存在形式黄酮类化合物是一类低分子量广泛分布于植物界天然植物成份,为植物多酚类代谢物,大多有颜色。它们广泛存在于植物各个部位,尤其是花、叶部位,从植物系统学角度, 植物体产生黄酮能力和植物体木质化性质亲密相关11。所以黄酮类化合物关键分布在维管束植物中,而在其它较低等
20、植物类群中分布较少,关键存在于芸香料、唇形科、豆科、伞形科、银杏科和菊科中。黄酮类化合物在植物体内大部分和糖结合成苷类或碳糖基形式存在,也有以游离形式存在。1.4.2黄酮类化合物介绍黄酮类化合物(flavonoids)又名生物类黄酮(bioflavonoids)。黄酮是植物体内关键呈色物质,是植物次生代谢产物,是一大类以色原酮为基础,含有C6一C3一C6结构酚类化合物,其生物合成前体是苯丙氨酸和丙二酸单酰辅酶A(malonglCoA) 12。自然界中大约存在4 000多个黄酮类物质,膳食中黄酮物质大多是以糖苷形式存在,按其结构大致可分为花色苷(anthocyaninin)、黄烷醇(flavan
21、o1)、黄酮(flavone)、黄烷酮(flavanone)和黄酮醇(flavono1)。黄酮类物质几乎在每一个植物体内全部能够发觉。文件估量约有20%中草药中含有黄酮类化合物,可见其资源之丰富。1.4.3黄酮类化合物性质铁盐等形成颜色较深络合物。黄酮类化合物多为晶形固体,少数(如黄酮苷类)为无定形粉末,有较高熔点。分子结构中,大多带有酚性羟基,所以含有酚类化合物通性。另外分子中还常带有吡酮环或羰基,组成了生色团基础结构,依据羰基数目、结构位置和交叉共轭体系,组成了黄酮类化合物呈色。通常来说黄酮及黄酮醇和其昔类多呈灰黄到黄色13。黄酮类化合物溶解度,因结构及存在状态(苷及苷元,单糖苷,双糖苷或
22、三糖苷)不一样而有很大差异。通常游离苷元难溶于水,易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯等有机溶剂及稀碱液中,而黄酮苷通常易溶于水、甲醇、乙醇等。极性溶剂,难溶于苯、氯仿等有机溶剂。黄酮类化合物多含有强荧光,在紫外灯照射下呈亮黄、黄绿、亮蓝、暗棕等颜色。黄酮类化合物对盐酸镁粉或钠汞齐呈鲜红、紫色或黄色反应,结构中带有3OH、5OH或邻位羟基者,均能和金属盐类试剂如铝盐、镁盐、锡盐1.5黄酮类化合物研究意义黄酮类化合物有很好降血脂、降低毛细血管渗透性、软化血管、保护血管作用14。糖尿病患者大多伴有高脂血症,血管老化速度比正常人快,很轻易引发循环障碍、脑血栓、心脏病,出现心脑血管系统并发症。花粉降血脂,改善血
23、液循环,抗氧化作用,能有效地控糖尿病人视力下降,预防血管系统并发症出现5。依据中国医药报记载黄酮属于酚类化合物,其保健作用有:抗菌、消炎、增强血管扩张力、调整血脂、降低胆固醇、降血糖、降低血栓,并能护肝抗癌、有效活化细胞、增强人体免疫力、抗氧化、延缓衰老等作用,另外对心脑血管疾病有预防和改善微循环作用,天然起源生物黄酮分子量小,能被人体快速吸收,能经过血脑屏障,能深入脂肪组织15。很多研究已表明,黄酮类化合物含有多个生物活性,除了利用其抗菌、消炎、抗突变、降压、清热解毒、镇静、利尿等作用外,在抗氧化、抗癌、防癌、抑制脂肪酶等方面也有显著效果。黄酮类化合物能够直接从食物中获取,如大豆、橙类、洋葱
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