响应面法优化党参黄酮的提取工艺研究
摘 要本论文通过超声辅助的方法对党参中黄酮类物质的提取条件进行研究研究。在实验过的过程中采用的是超声波辅助乙醇提取的方法来提取党参中所含有的黄酮类物质。通过此次实验确定了最佳提取条件60%的乙醇,料液比130，提取时间2.5h,超声功率80W，可得黄酮提取率为16.44%。被破碎物的细胞壁以及整个生物体会因超声波的空化作用而破裂，导致细胞内的活性物质能够更充分地渗出。综上所述，此次实验所采用的工艺方法可行性极高。
Keywords: ultrasonic assisted; Codonopsis pilosula; flavonoids; extraction 目 录
1 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2研究意义 1
1.3研究现状 2
1.3.1黄酮的抗氧化活性 2
1.3.2黄酮的降血脂活性 3
1.3.3植物黄酮的抗肿瘤抗癌活性 3
1.4黄酮类物质的提取方法 4
1.4.1热水萃取法 4
1.4.2超声辅助提取法 4
1.4.3微波辅助提取法 5
1.4.4有机溶液提取 5
2 实验部分 6
2.1党参中黄酮类物质的测定方法 6
2.1.1实验试剂及仪器 6
2.1.2标准曲线的绘制 6
2.1.3党参中总黄酮类物质的含量测定 7
2.2党参中黄酮类物质的提取 7
2.2.1样品的处理方法 7
2.2.2单个因素试验及结果分析 8
2.3响应面法优化实验 12
2.3.1实验设计因素和水平 12
2.3.2 BoxBehnken 响应面设计方案及响应值 13
2.3.3党参中总黄酮提取率的回归方程模型的建立和显著性的检验 13
2.3.4党参中总黄酮类物质提取的响应面结果分析 14
2.3.5提取工艺条件的确定及可靠性验证 17
3 结 论 18
参考文献 19
致 谢 21
绪论
1.1研究背景
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世界上大约有40种党参，中国大概有39种[1]。党参，是我国传统中草药之一，而陕西是党参的主要产地之一，其中最著名的是素花党参，奉贤县党参又称“凤党”[2]。陕西党参也被列入正宗药材的行列，其品质优良，是一种传统的中药补品，主要用于汤的煎煮和食用。党参的成分有多糖、酚类、甾醇类、黄酮类和人体必须含有的其他微量元素，以及调节人体功能的成分，而中药成分的开发目前还存在一些不足[3]。
党参为桔梗科党参属多年生草本植物，有乳汁。在国内具有广阔的种植面积。中国党参的种植面积居世界第一，产量也居世界第一。我国党参的消费量和出口量都很大，但在我国，党参大部分被用作营养品[4]。类黄酮的利用率不高。雌激素的替代品是黄铜。它们来自于水果、蔬菜、茶、葡萄酒、种子或植物根系[5]。从党参中提取黄酮类化合物是党参综合利用的重要表现。它们至今未被认为是维生素，但是在生物体内的反应却被认为有营养功能，曾经被称为“维生素P”。同时被认为具有抵抗或减缓肿瘤形成的功效。可对人体内400多个组织产生生理作用，但它并不是真正的雌激素，所以它才不会引发核突变，也没有任何雌激素的副作用。于此同时，还具有可双向调节的功能，当人体内的雌激素含量比较高时，就会有抵抗力，当其雌激素含量较低时，会有补充的作用[6]。所以，它不仅能消除更年期的综合症，而且还可以调节人体内的分泌水平，例如烦躁、潮热、盗汗、心血管功能等等。除此之外，它也可以提高皮肤和性生活的质量，预防骨质疏松症、阿尔茨海默病、抗子宫内膜癌和乳腺癌。
1.2研究意义
目前，国内国外的研究人员用生物活性物质对人体健康和医学效应进行了深层次的研究。黄酮类化合物是非常重要的一种天然生物活性物质，呈黄色或淡黄色。在自然环境下，黄酮类化合物具有两种状态：苷元和苷类[7]。它不仅在制药行业应用广泛，而且在食品、化妆品等行业也有巨大的发展潜力。党参内含有非常丰富的黄酮类化合物。对党参进行开发并加工成新产品，不仅可以减轻环境负担，而且还会带来巨大的社会效益和经济效益。国内外的专业人士对此也越来越重视。总而言之，党参中黄酮类化合物具有非常广泛的生物活性，其在食品和医药等行业中有着非常广阔的应用前景。针对这一方面，本文对党参里黄酮类化合物进行了全面系统的研究和分析，主要是对黄酮类化合物的测定与提取，为党参中黄酮类化合物的工业化生产和应用提供了参考[8]。
1.3研究现状
水果、蔬菜和药用的植物之中都存在着丰富的黄酮类化合物，这些黄酮类化合物是植物次生代谢时的产物。由于品种和区域的不同，不同植物中黄酮类化合物的含量也有非常大的差异，其结构对其主要功能有着很深刻的影响和价值。截止目前，人们所发现的约有10000多种黄酮类化合物大多都是为以为基本碳架的系列化合物[9]，具有多种生物学功能。它们没有细胞毒性，易于控制。黄酮类化合物不仅可以清除自由基、降低血脂和血压、以及还有抗肿瘤，甚至还有调节免疫等作用[10]。
1.3.1黄酮的抗氧化活性
人体内的自由基（游离基），是一种复合分子（在光热条件下），在被氧化的过程中会释放有毒害作用的化学产物。它们在有害影响的同时也会损伤组织以及细胞[11]。它的抗氧化作用主要有：1、具有降低反应速度的作用；2、能和Fe2+形成活性铁复合物，抑制金属离子诱导形成的过氧化；3、清除链反应中间产物自由基和烷氧基，从而阻止脂质形成过氧化。此外，黄酮类化合物还可能抑制黄河英氧化酶的活性、增加超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等的活性[12]。
我们使用的是乙醇热回流法从四种芒果叶中提取黄酮类化合物，分析其抗氧化活性。实验结果显示4个品种的芒果叶中黄酮类化合物的含量范围为6.020x3.654 mg/mL，含量较高，芒果叶中提取的物质具有良好的抗氧化作用。其中，金黄芒芒果对OH和DPPH的清除效果非常好，而且远远高于VCORebaiBenAmmar等等。本次研究是从Rhamnus alatemus L.叶中分离出来3种黄酮类化合物[13]，并对它们的清除自由基能力和黄酮类化合物含量的关系进行了研究分析。
Keywords: ultrasonic assisted; Codonopsis pilosula; flavonoids; extraction 目 录
1 绪论 1
1.1研究背景 1
1.2研究意义 1
1.3研究现状 2
1.3.1黄酮的抗氧化活性 2
1.3.2黄酮的降血脂活性 3
1.3.3植物黄酮的抗肿瘤抗癌活性 3
1.4黄酮类物质的提取方法 4
1.4.1热水萃取法 4
1.4.2超声辅助提取法 4
1.4.3微波辅助提取法 5
1.4.4有机溶液提取 5
2 实验部分 6
2.1党参中黄酮类物质的测定方法 6
2.1.1实验试剂及仪器 6
2.1.2标准曲线的绘制 6
2.1.3党参中总黄酮类物质的含量测定 7
2.2党参中黄酮类物质的提取 7
2.2.1样品的处理方法 7
2.2.2单个因素试验及结果分析 8
2.3响应面法优化实验 12
2.3.1实验设计因素和水平 12
2.3.2 BoxBehnken 响应面设计方案及响应值 13
2.3.3党参中总黄酮提取率的回归方程模型的建立和显著性的检验 13
2.3.4党参中总黄酮类物质提取的响应面结果分析 14
2.3.5提取工艺条件的确定及可靠性验证 17
3 结 论 18
参考文献 19
致 谢 21
绪论
1.1研究背景
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
世界上大约有40种党参，中国大概有39种[1]。党参，是我国传统中草药之一，而陕西是党参的主要产地之一，其中最著名的是素花党参，奉贤县党参又称“凤党”[2]。陕西党参也被列入正宗药材的行列，其品质优良，是一种传统的中药补品，主要用于汤的煎煮和食用。党参的成分有多糖、酚类、甾醇类、黄酮类和人体必须含有的其他微量元素，以及调节人体功能的成分，而中药成分的开发目前还存在一些不足[3]。
党参为桔梗科党参属多年生草本植物，有乳汁。在国内具有广阔的种植面积。中国党参的种植面积居世界第一，产量也居世界第一。我国党参的消费量和出口量都很大，但在我国，党参大部分被用作营养品[4]。类黄酮的利用率不高。雌激素的替代品是黄铜。它们来自于水果、蔬菜、茶、葡萄酒、种子或植物根系[5]。从党参中提取黄酮类化合物是党参综合利用的重要表现。它们至今未被认为是维生素，但是在生物体内的反应却被认为有营养功能，曾经被称为“维生素P”。同时被认为具有抵抗或减缓肿瘤形成的功效。可对人体内400多个组织产生生理作用，但它并不是真正的雌激素，所以它才不会引发核突变，也没有任何雌激素的副作用。于此同时，还具有可双向调节的功能，当人体内的雌激素含量比较高时，就会有抵抗力，当其雌激素含量较低时，会有补充的作用[6]。所以，它不仅能消除更年期的综合症，而且还可以调节人体内的分泌水平，例如烦躁、潮热、盗汗、心血管功能等等。除此之外，它也可以提高皮肤和性生活的质量，预防骨质疏松症、阿尔茨海默病、抗子宫内膜癌和乳腺癌。
1.2研究意义
目前，国内国外的研究人员用生物活性物质对人体健康和医学效应进行了深层次的研究。黄酮类化合物是非常重要的一种天然生物活性物质，呈黄色或淡黄色。在自然环境下，黄酮类化合物具有两种状态：苷元和苷类[7]。它不仅在制药行业应用广泛，而且在食品、化妆品等行业也有巨大的发展潜力。党参内含有非常丰富的黄酮类化合物。对党参进行开发并加工成新产品，不仅可以减轻环境负担，而且还会带来巨大的社会效益和经济效益。国内外的专业人士对此也越来越重视。总而言之，党参中黄酮类化合物具有非常广泛的生物活性，其在食品和医药等行业中有着非常广阔的应用前景。针对这一方面，本文对党参里黄酮类化合物进行了全面系统的研究和分析，主要是对黄酮类化合物的测定与提取，为党参中黄酮类化合物的工业化生产和应用提供了参考[8]。
1.3研究现状
水果、蔬菜和药用的植物之中都存在着丰富的黄酮类化合物，这些黄酮类化合物是植物次生代谢时的产物。由于品种和区域的不同，不同植物中黄酮类化合物的含量也有非常大的差异，其结构对其主要功能有着很深刻的影响和价值。截止目前，人们所发现的约有10000多种黄酮类化合物大多都是为以为基本碳架的系列化合物[9]，具有多种生物学功能。它们没有细胞毒性，易于控制。黄酮类化合物不仅可以清除自由基、降低血脂和血压、以及还有抗肿瘤，甚至还有调节免疫等作用[10]。
1.3.1黄酮的抗氧化活性
人体内的自由基（游离基），是一种复合分子（在光热条件下），在被氧化的过程中会释放有毒害作用的化学产物。它们在有害影响的同时也会损伤组织以及细胞[11]。它的抗氧化作用主要有：1、具有降低反应速度的作用；2、能和Fe2+形成活性铁复合物，抑制金属离子诱导形成的过氧化；3、清除链反应中间产物自由基和烷氧基，从而阻止脂质形成过氧化。此外，黄酮类化合物还可能抑制黄河英氧化酶的活性、增加超氧化物歧化酶、过氧化氢酶等的活性[12]。
我们使用的是乙醇热回流法从四种芒果叶中提取黄酮类化合物，分析其抗氧化活性。实验结果显示4个品种的芒果叶中黄酮类化合物的含量范围为6.020x3.654 mg/mL，含量较高，芒果叶中提取的物质具有良好的抗氧化作用。其中，金黄芒芒果对OH和DPPH的清除效果非常好，而且远远高于VCORebaiBenAmmar等等。本次研究是从Rhamnus alatemus L.叶中分离出来3种黄酮类化合物[13]，并对它们的清除自由基能力和黄酮类化合物含量的关系进行了研究分析。
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