蜂胶总黄酮提取工艺优化与含量测定研究

(整期优先)网络出版时间:2020-06-18
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蜂胶总黄酮提取工艺优化与含量测定研究

逯鑫名

哈药集团制药六厂 哈尔滨 150000

【摘 要】目的:研究蜂胶总黄酮的最优提取工艺,测定总黄酮的具体含量。方法:采取正交试验法及单因素法,不断优化提取工艺,选择芦丁作为本次研究的对照品,测量其实际含量。结果:在乙醇体积分数为95%且料液比为1:9时,将温度控制为50℃,持续提取48h的情况下,可以达到最佳提取效果,提取到的黄酮总量为10.82%,含有五种化合物。结论:该提取工艺比较简单快捷,并且符合蜂胶总黄酮的提取要求,可以将其作为提取方法或者综合性指标。

【关键词】蜂胶;总黄酮;提取工艺;含量

天然物蜂蜜是一种胶状固体物质,由密封从植物上采集,混入分泌物及蜂蜡后得到的物质,具有一定的芳香气味。蜂胶拥有多种生物活性作用,包括抗氧化、提高免疫力、降血脂等,最关键的功效成分有两种,一种为黄酮类化合物,另一种为酚酸类化合物。蜂胶内总黄酮含量与场地有着较大的关系,为此要选择适合的研究材料。

1研究材料及方法

1.1研究材料、试剂及仪器

材料:本次研究蜂胶取自某县城养蜂场,选择秋季采集蜂胶。

试剂:芦丁、乙醇、乙酸乙酯、甲醇、醋酸钾、丙酮等(均为国产分析纯)。

仪器:λ-17型紫外-可见光谱仪美国PE公司;QP2010气相色谱-质谱联用仪日本岛津公司;RE-52AA旋转蒸发仪上海圣科仪器设备有限公司;SHZ-III型循环水真空泵杭州雷琪实验器材有限公司;冷柜、电子天平。

1.2研究方法

1.2.1制作标准曲线

精确称取在120℃减压干燥至质量恒定的芦丁标准品20.00mg,置100mL容量瓶中,并向其中加入100mL乙醇溶液,定容,即得0.2mg/mL芦丁标准液。准确吸取芦丁标准液1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0mL分别置于25mL容量瓶中,各加乙醇至6mL,加质量分数5%亚硝酸钠溶液1mL,摇匀,放置10min;加质量分数10%硝酸铝溶液1mL,摇匀,放置10min;加质量分数5%氢氧化钠溶液10mL,摇匀,加乙醇至刻度,定容,放置15min;以辅料溶液作为空白,在波长502.1nm处均有最大吸光度。以质量浓度对吸光度作图,得芦丁标准曲线,线性回归得芦丁质量浓度(x)和吸光度(y)的回归方程为y=11.8223x-0.0032(R2=0.998)。

1.2.2提取和测定总黄酮类

首先,要合理处理蜂胶原料,将准备好的原料放入冰箱,冷冻处理5h,该步骤主要是为了让蜂胶逐渐变硬变脆,如果不经过冷冻处理,蜂胶会具有较强的粘性,不方便后续处理。在冷冻结束以后,可以对蜂胶进行烽燧处理,采用40目筛,留下备用。

接下来,完成原材料的处理以后,就可以对总黄酮类进行提取及含量测定,先将刚才处理后的原料加入不同类型的提取液,要注意提取液体积要控制在蜂胶原料的5倍左右,温度保持在30℃左右,持续浸渍48h,重复2次上述步骤,将所有浸液冷却处理,等到温度降至5℃以后,可以将蜂胶内的蜡过滤出来,采用乙醇溶液定容,得到100ml溶液,再取1ml定容到6ml,还要额外设置对照组,采用乙醇溶液作为对照溶液,按照相同操作绘制出泸定标准曲线,计算出黄酮总量。

1.2.3GC-MS分析

首先,要对蜂胶样品进行合理处理,加入5倍体积的提取液,温度控制在30℃,浸渍时间在48h,重复上述步骤,等待浸液冷却到5℃以内,才能得到浓度为50mg/mL的分析溶液。接下来,要对其进行GC-MS分析。气相色谱条件:RTX-5MS石英毛细管色谱柱;升温程序:60℃保持1min,以10℃/min升至300℃,保持5min;载气流速1.0mL/min,压力3.4kPa,进样量1μL;分流比30:1。质谱条件:电子轰击离子源;电子能量70eV;传输线温度250℃;离子源温度200℃;质量扫描范围m/z30~500。

2研究结果及分析

2.1不同溶液提取液中总黄酮含量测定

本次研究选择多种提取液,包括乙醇、甲醇、乙醚、丙酮、乙酸乙酯、水等,不同提取液的提取效果有所不同,主要分为以下几种情况:一是乙醚、乙酸乙酯及丙酮,这类溶液极性相对较差,可以提取出大量的黄酮类物质,提出含量分别为11.2%、7.4%及10.7%。二是乙醇,该提取液的极性稍强,提取量相对较少一些,具体为9.36%。三是水溶液,极性相对更强,无法提取出黄酮类物质,含量仅有0.9%。根据上述结果,综合考虑到费用、安全性等方面,最终选定乙醇溶液。

2.2单因素试验

2.2.1乙醇体积分数研究

精确称取5份蜂胶,分别取体积分数60%、70%、80%、95%乙醇和无水乙醇各10mL,在30℃下浸渍48h,分离出浸提液,再重复加入2次,合并浸提液冷却至5℃以下过滤,按上述方法测定总黄酮含量。经过一系列的试验表明,在乙醇体积分数提升时,总黄酮含量也在提升,在体积分数在95%左右时,提取量达到最高。有机溶剂本身存在一个相似相容的原理,这也适用于乙醇溶液,总黄酮溶出量由乙醇极性决定,在两者极性相似的情况下,才能得到最多的总黄酮类物质,为此确定95%的体积分数,可以达到最多的总黄酮类物质。

2.2.2提取时间研究

精确称取5份蜂胶,在料液比1:5、乙醇体积分数95%、30℃条件下浸提,时间分别为8、16、24、48、72h。在48h内,随着提取时间的延长总黄酮含量增加显著,48h以后变化不大,这说明蜂胶中的黄酮类化合物绝大部分在48h内可被提取出来。因此提取时间选择48h为宜。

2.2.3温度指标研究

精确称取4份蜂胶,在乙醇体积分数95%、料液比1:5条件下20、30、50、70℃恒温浸提48h。按按1.2.2.2节方法测定总黄酮含量。在温度不断上升以后,总黄酮含量也在持续增加,在50℃左右达到最高,一旦超出该温度范围,就会出现含量下降的情况,说明温度控制在50℃才能达到最大含量。究其根本原因,随着温度身高,黄酮溶解度也在持续上升,但是温度超出50℃以后,则会对化合物结构产生破坏,为此需要将温度控制在合理的范围内,同时保证黄酮类物质提取量,为此温度控制在50℃。

2.2.4液料比研究

精确称取4份(2.00g)蜂胶,在乙醇体积分数95%、温度30℃条件下浸提48h,研究液料比在3:1、5:1、7:1、9:1,对总黄酮提取效果的影响。经过一系列试验研究发现,在料液比逐渐增加以后,总黄酮含量持续增加,但是随着料液比上升,会耗费的大量的溶剂,一方面会造成资源浪费,另一方面会增加试验成本,影响后续工艺,经过试验测定后决定,将料液比控制在7:1。

根据单因素试验的结果及有关资料,确定以乙醇体积分数、提取时间、料液比、提取温度4因素进行正交试验设计,对新疆产蜂胶中的总黄酮提取工艺进行优化。影响总黄酮含量的因素顺序为乙醇体积分数>提取温度>提取时间>料液比,K值分析可知,蜂胶总黄酮的最佳提取工艺为乙醇体积分数 95 %、料液 比 1:9、提取时间 72h、提取温度 50℃。,在此条件下,测得总黄酮含量为10.82%。

3结语

蜂胶拥有复杂的化学成分,现在已经发现的成分就有300余种,而蜂胶内发挥功效的核心成本有两种,一种为黄酮类化合物,也是本次研究的核心,另一种为酚类化合物。本文围绕总黄酮提取工艺展开研究,选择多种提取溶液,经过一系列的实验测定,确定其最佳提取工艺,也就是温度为50℃、提取时间为72h、料液比为1:9、乙醇体积分数为95%的情况下,可以实现对总黄酮类物质的高效提取,希望可以为今后的黄酮类物质提取提供帮助。

参考文献

  1. 霍丽斯,刘嘉亮,陈颖芯.高效液相色谱法测定蜂胶中的六种黄酮[J].农产品加工,2019(11):54-55.

  2. 梁凤珍.蜂胶中总黄酮的提取与紫外可见分光光度计的测定[J].中国化工贸易,2018,010(029):94-97.

  3. 张文文,王凯,孙丽萍,等.蜂胶提取工艺研究进展[J].中国蜂业,2018(7):51-53.