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1、毕 业 论 文（设计） 题 目 超声波提取玉米须总黄酮的工艺研究指导老师 专业班级 生物技术及应用0701 姓 名 学 号 2010年5月30 日摘要采用超声波萃取法，以超声波功率、乙醇浓度、浸提料液比为研究因素， 通过单因素试验，探讨了玉米须黄酮类化合物的提取工艺。试验结果表明，超声波提取玉米须黄酮类化合物的最佳条件分别为在超声功率为450W、乙醇浓度为50%、料液比为1:30。在这些提取条件下，玉米须中黄酮类化合物的提取率较高。关键词：玉米须；黄酮类化合物；超声波提取；料液比；乙醇浓度目 录引言. 11材料与试剂.11.1实验材料.11.2实验试剂.11.3实验仪器.12 实验方法.22.
2、1芦丁标准曲线绘制.22.2 玉米须中黄酮类化合物提取.22.2.1提取工艺流程.22.2.2主要试验步骤.22.2.3 单因素条件的选择.32.2.3.1 超声波功率.32.2.3.2 乙醇浓度.32.2.3.3 料液比.33.结果与讨论.33.1 芦丁标准曲线绘制.33.2超声波功率的影响.33.3 乙醇浓度的影晌.43.4浸提料液比的影响.54.结论.6参考文献.6引言玉米我国各地广泛栽培，作为玉米加工副产品的玉米须的资源十分丰富，但目前对它的开发利用却非常有限，仅部分入药。已有研究表明，玉米须中含有黄酮、植物街醇、多糖、生物碱、皂苷等多种化学成分1，玉米须具有显著的利尿、降血糖、抑菌、
3、增强免疫、抗癌等功效2。因此，对玉米须进行工业化开发显示了良好的社会及经济前景。黄酮类化合物具有较强的抗氧化活性，可以作为自由基清除剂。此外还具有抗肿瘤、抗心脑血管疾病、免疫调节、降血糖、抑菌抗病毒、抗辐射等作用。近年来，植物药的开发已成为热潮，植物药以其天然低毒的特点倍受青睐，而黄酮类化合物以其广泛的药理作用引人瞩目3,4。研究表明玉米须中含有丰富的黄酮类化合物。本课题旨通在过提取过程中超声波、乙醇浓度、浸提料液比对黄酮提取率影响的研究，得到黄酮较好的提取条件。1. 材料与试剂1.1实验材料 玉米须，采自天津市筛后保存备用农业高新技术产业园区。玉米须清洗，沥干，于50烘箱中烘干，粉碎，过40
4、目筛后，保存备用。1.2实验试剂无水乙醇 天津市化学试剂公司。三氯化铝 天津市化学试剂公司。亚硝酸钠 天津市化学试剂公司。氢氧化钠 天津市化学试剂公司。芦丁 天津市化学试剂公司。1.3实验仪器超声提取仪，型号GDYQ-705S, 苏州欧倍科学仪器有限公司低速离心机，型号DD-5M，上海杰韦弗实业有限公司Error! Reference source not found.紫外可见分光光度计，型号752型，上海分析仪器厂热风干燥箱，型号S.C.101 浙江嘉兴新电热仪器厂2.实验方法2.1芦丁标准曲线绘制三氯化铝比色法。准确称取20.0mg芦丁，以60%的乙醇溶解并定容于l00mL的容量瓶中，得浓
5、度为0.2mg/mL的芦丁标准液。分别移取芦丁标准品液0.0mL、l.0mL、2.0mL、3.0mL、4.0mL、5.0mL于25mL比色管中，再各加入18mL质量分数1%三氯化铝和无水乙醇溶液，之后用60%乙醇定容至刻度，摇匀，放置10min，以空白试剂作参比液，在420nm波长下，用1cm比色皿测定吸光度值。以芦丁浓度(x)为横坐标，以吸光度值(y)为纵坐标，绘制标准曲线。2.2 玉米须中黄酮类化合物提取2.2.1提取工艺流程5原料处理乙醉浸泡超声处理过滤、离心定容测吸光度值计算提取率。2.2.2主要试验步骤准确称取2.0mg经处理过的玉米须粉于l00mL烧杯中，按一定的料液比加入一定浓度
6、的乙醇溶液，然后将烧杯置于超声波提取仪中，在一定功率下，超声波处理一定时间后，用四层纱布过滤，再将滤液于40000r/min条件下离心处理10min;离心后，留取上清液并记录其体积。取上清液10 mL，并用相应的乙醇定容于l00mL容量瓶中。取定容液4mL，以1%三氯化铝为显色剂，测定其吸光度A。按标准曲线方程，计算总黄酮的提取率6。计算公式为： 黄酮类化合物提取率（mg/g）=KXV/M 式2.1式中，K为稀释倍数(K=25/4l00/10)X为比色液中总黄酮含量，mg/mLV为离心后提取液体积，mLM为所取玉米须的质量2.0mg2.2.3 单因素条件的选择2.2.3.1 超声波功率 超声波
7、功率分别选择200W、300W、400W、500W。2.2.3.2 乙醇浓度 乙醇浓度分别选择40%、50%、60%、70%。2.2.3.3 料液比 料液比分别选择1:15、1:20、1:25、1:30。3.结果与讨论3.1 芦丁标准曲线绘制芦丁标准曲线如图3.1所示。图3.1 芦丁标准曲线3.2超声波功率的影响超声波是频率高于20kHz的弹性波，一般认为空化效应、热效应和机械作用是其主要效应7。超声强度使空化作用产生压力造成生物细胞快速破裂，增强细胞中物质的释放和扩散，热效应使分子产生剧烈振动8，超声波的机械能转化为介质的内能，引起介质温度升高。超声波强度越大，产生的热作用越强9。控制超声强
8、度可使组织内部的温度瞬间升高，加速有效成分的溶出，且不改变成分的性质，达到普通低频机械搅动达不到的效果。大量的研究表明，超声功率对天然产物提取率的影响较大。本试验在室温(20)下，乙醇浓度为60%、浸提料液比1:25、超声20min的条件下，研究不同超声波功率对玉米须黄酮类化合物提取效果的影响，试验结果如图3.2所示。 图3.2 超声功率的影响由图3.2可知，总黄酮提取率随功率的增加而逐渐提高，在400W时总黄酮提取率达到最高，为5.08mg/g，而后趋于平稳。分析其原因可能是，随着超声波功率的提高，空化效应、热效应和机械作用随之加强，更有利于细胞中物质的释放和扩散10，故总黄酮提取率随之提高
9、。当功率达到400W时已达到黄酮总含量最大值，不再随着功率增加而增大。3.3 乙醇浓度的影晌在室温(20)、浸提料液比1:25、超声波功率400W、超声时间20min条件下，研究不同浓度的乙醇对提取效果的影响，结果如图3.3所示。图3.3 乙醇浓度的影响由图3.3可知，乙醇浓度在50%时，有较高的提取，达到7.15mg/g。乙醇浓度大于50%以后，总黄酮取率较大幅度降低。其可能原因是由于黄酮类化合是极性物质，根据相似相溶原理，通过增加乙醇溶液的浓度减小了溶液的极性，因此当乙醇浓度达到最大值后对黄酮类化合物的提取率有较大影响。3.4浸提料液比的影响 图3.4 料液比的影响由图3.4可知，浸提料液
10、比在l:15-1:30的试验范围内随着料液比的增加，提取率增大，在1:30时提取率最高。在实际操作中，当浸提料液比过小时，提取液偏少，不利于过滤分离;当浸提料液比过大时，会使后续的浓缩工艺耗时长、耗能多，故选择浸提料液比在l:25比较合适。4.结论以乙醇为提取溶剂，对玉米须进行超声波处理，可使玉米须内部组织的温度升高，加速提取物的溶出，超声波产生的振动作用加强了细胞内物质的释放、扩散及溶解，有利于提高玉米须黄酮的提取率。本试验的结果表明，利用超声波提取玉米须黄酮类化合物在选择的单因素的较好的提取调教分别是:超声波功率450W、乙醇浓度50%、浸提料液比为1:30。在这些按因素条件下，提取率达到
11、较高。超声波提取玉米须中黄酮类化合物，在一定时间内，温度低、方法简单、提取率高，推广后必将取得良好的经济效益。参考文献1 张慧恩, 徐德平. 玉米须黄酮类成分的研究J. 中药材, 2007, 30 (2): 164-166.2 华光军, 郭勇. 黄酮类化合物药理研究进展J. 广东药学, 1999, 9 (4): 9-12.3 黄河胜,马传庚,陈志武.黄酮类化合物药理作用研究进展J.中国中药杂志, 2000, 25 (10): 499-5024 曹纬国, 刘志勤, 邵云. 黄酮类化合物药理作用研究进展J. 西北植物学报, 2003, 23 (12): 22-415 王玮, 王琳. 黄酮类化合物的
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