芹菜叶中黄酮化合物的提取及树脂法纯化

本科生毕业论文(设计)题 目：芹菜叶中黄酮化合物的提取及树脂法纯化 学生姓名： 导师姓名：院 别：化学与材料科学学院专 业：材料化学年 级：2011 届毕业生学 号：07060342016完 成 日 期 2011 年 5 月 22 日廊坊师范学院本科生毕业论文（设计）论文题目： 芹菜叶中黄酮化合物的提取及树脂法纯化论文摘要：通过乙醇提取黄酮的实验，对料液比、乙醇浓度、提取 时间 等三个因素进行探索，采用正交实验法确定提取黄酮的最佳提取条件。然后采用 AB8 以及自制的树脂，对粗黄酮进行纯化，对五种树脂的吸附纯化能力进行比对、研究， 筛选出最适合于粗黄酮纯化的树脂。最后分别用浓度为 60%、70%、80%的乙醇溶液做洗脱液在得到的最佳 树脂中对黄酮提取液进行洗脱，筛选出最佳的洗脱液浓度。 实验结果表明提取芹菜叶中黄酮的最佳提取条件是：水料比 1：40；提取时间 2h；乙醇浓度 70%。并通过实验得到 DVB 含量为 60%的自制树脂对黄酮的吸附纯化效果比较突出，黄酮纯度为纯化前的 4.05 倍，AB8 树脂次之。在最佳树脂中实验得出用 70%的乙醇对黄酮提取液的洗脱效果最好。关键词：大孔吸附树脂； 芹菜叶；总黄酮；芦丁；吸附；正交实验The extraction of flavonoids from the Celer Salt and purification resinGraduate 2007 Faculty of Chemistry and Material Science,Langfang Teachers CollegeWangLinlinAbstract：Through the experiment of ethanol extracting flavonoids, we will have an exploitation for three elements which include the ratio of water, alcohol concentration,and extraction time. Firstly,we should make sure the best condition for extraction with using orthogonal test method. Then using commercial resin called AB8 and self-made resins to purify crude flavonoids, we can choose the most suitable resin for purifying of crude flavonoids, through comparison and research of these five resins adsorption ability and purification ability . Finally, respectively, with 60%、 70% 、80% ethanol solution as eluent at the best available resin elution of flavonoids extract, filter out the best eluent.The result shows that the best condition for purification of flavonoids from the seed of jujube is 70% alcohol, water ratio 1:40,and extraction time 2h.In this experiment, we can see that resin 60% absopts and purifys well to Refers flavonoids. The degree of purity is 4.05times of before the purification, AB8 resin followed. Obtained in the best experimental resin with 70% ethanol the extraction of flavonoids eluting is best.Keywords: Macroporous adsorbing resin; Celery Salt; Flavonoids; Rutin; Adsorbtion; Orthogonal test目 录1前言 11.1 芹菜的研究背景 11.2 黄酮类化合物的研究背景 11.3 大孔吸附树脂的研究背景 22 实验部分 32.1 试剂及主要仪器 32.1.1 主要仪器 .32.1.2 主要试剂 .32.2芹菜叶中黄酮的提取工艺 .32.2.1 芹菜叶的预处理 .32.2.2 单因素法探讨正交实验的各个因素 .32.2.3 利用正交实验探讨最佳提取工艺 .52.2.4 芹菜叶中黄酮的紫外测定方法的建立 .52.3大孔吸附树脂对黄酮提取液的纯化.6 2.3.1黄酮提取液的浓缩.6 2.3.2动态吸附法纯化黄酮化合物.62.3.3 吸附溶液及解吸溶液中黄酮含量的测定 .62.3.4 黄酮纯度和回收率的计算 .62.4最佳洗脱条件的讨论 63 结果及讨论 73.1 芦丁标准溶液全扫描曲线 73.2 芦丁的标准工作曲线 73.3 单因素法确定黄酮的最佳提取条件 83.4 正交实验确定黄酮的最佳提取条件 .103.4.1黄酮提取率计算 103.4.2正交实验结果与分析 113.4.4利用树脂纯化黄酮实验结果 133.5 最佳洗脱条件的讨论 .144 结论 .15参考文献 .16致 谢 .171芹菜叶中的黄酮化合物提取及树脂法纯化1 前言1.1 芹菜的研究背景芹菜属伞形花科一年生或二年生草本植物，异名药芹、旱芹。芹菜味辛、甘，性凉，营养丰富。已有研究证实，芹菜含有丰富的黄酮类化合物、多不饱和脂肪酸、矿物元素、丁基苯酞类、菇类、香豆素衍生物、叶绿素、氨基酸与维生素、膳食纤维等，其中，黄酮类化合物主要成分为水寥素及7一甲基水寥素，医学证明，这两种黄酮类化合物是治疗高血压的有效成分。在药理上，芹菜还具有降压、安神、降血糖血脂、软化血管、增强免疫力、增进食欲和健胃等作用。还可作为神经衰弱、小便热涩不利、月经不调等症的食疗 1。芹菜中含有大量膳食纤维素，经常食用有促进肠蠕动、防治便秘以及预防大肠癌等效果。 1.2 黄酮类化合物的研究背景黄 酮 类 化 合 物 是一类多酚类抗氧化剂，它是 以 黄 酮 （ 2-苯 基 色 原 酮 ） 为 母 核 而 衍生 的 一 类 黄 色 色 素 。黄酮类化合物泛指两个具有酚羟基的苯环（A-与B-环）通过中央三碳原子相互连结而成的一系列化合物，图1为黄酮的母核结构，黄酮类化合物结构中常连接有酚羟基、甲氧基、甲基、异戊烯基等官能团。它 在 植 物 界 分 布 很 广 ， 多 以 苷 类 形 式 存 在 ， 并 且由 于 糖 的 种 类 、 数 量 、 联 接 位 置 及 联 接 方 式 不 同 可 以 组 成 各 种 各 样 黄 酮 苷 类 。 黄 酮 苷固 体 为 无 定 形 粉 末 ， 其 余 黄 酮 类 化 合 物 多 为 结 晶 性 固 体 。图 1 黄酮母核结构黄 酮 类 化 合 物 具有多种生物活性和药理作用，已引起了人们广泛的兴趣。黄 酮 的 功效 是 多 方 面 的 ， 一 项 由 荷 兰 专 家 主 持 的 研 究 发 现 ： 由 4807 位 参 与 者 的 实 验 表 明 ，每 天 饮 375ml 绿 茶 的 人 ， 其 心 脏 病 的 发 病 概 率 是 那 些 不 喝 茶 的 人 的 一 半 ； 致 命 性 心 脏病 发 病 率 只 有 三 分 之 一 。 其 中 重 要 的 原 因 就 是 绿 茶 中 所 含 的 黄 酮 。 除 此 以 外 ， 有 研究 表 明 2它 还 具 有 以 下 功 能 ： 抗 氧 化 ， 是 一 种 很 强 的 抗 氧 剂 ， 有 效 清 除 体 内 的 氧 自 由基 ， 阻 止 细 胞 的 退 化 、 衰 老 ， 阻 止 癌 症 的 发 生 ； 改 善 血 液 循 环 ， 降 低 胆 固 醇 ， 提 高免 疫 力 ； 降 低 血 糖 ； 稳 定 胶 原 质 ； 抑 制 炎 性 生 物 酶 的 渗 出 ， 可 以 增 进 伤 口 愈 合 和 止2痛 等 。1.3 大孔吸附树脂的研究背景大孔吸附树脂问世已有半个世纪 ， 其具有与活性炭类似的吸附能力、低成本、工艺简单、树脂可再生使用、环境友好等优势，最早用于废水处理、医药工业、化学工业、分析化学、临床检定和治疗等领域。由于大孔吸附树脂对橙皮苷、三七皂苷、黄茂皂苷、山植黄酮、大豆异黄酮、茶多酚、生物碱、多种天然色素、中药复方药物提取以及抗生素、维生素等生物化学制品的吸附分离也有良好的效果，近年来在我国医药领域(特别是天然药物精制) 在有效成分的提取、分离、纯化工作中得到广泛的应用，是提取精制有效成分的一种有效方法 3。其中在化学制药和中草药有效成分分离领域 ，常常需要从复杂组分的混合液中分离不同结构的有用成分 ，这就需要对树脂的结构与吸附目标物的组成和结构之间的相关性进行系统的研究。大 孔 吸 附 树 脂 的 化 学 性 质 与 其 化 学 结 构 密 切 相 关 。 它 包 括 耐 酸 碱 、 耐 氧 化 、 耐 溶剂 、 耐 热 等 性 能 。 一 类 是 以 苯 乙 烯 二 苯 乙 烯 为 基 础 的 大 孔 非 极 性 吸 附 树 脂 ， 另 一 类是 交 联 聚 甲 基 丙 烯 酸 甲 酯 结 构 的 中 极 性 吸 附 树 脂 。 这 些 大 孔 吸 附 树 脂 为 高 交 联 的 三 维空 间 结 构 ， 因 此 ， 有 良 好 的 化 学 稳 定 性 。 图 2给 出 了 第 一 类 大 孔 吸 附 树 脂 的 主 要 结 构 。图 2 吸附树脂的主要结构黄 酮 类 化 合 物 母 核 上 常 含 有 羟 基 、 甲 氧 基 、 烃 氧 基 、 异 戊 烯 氧 基 等 取 代 基 ， 可与 大 孔 吸 附 树 脂 上 的 官 能 团 形 成 氢 键 作 用 ， 故 可 用 大 孔 吸 附 树 脂 对 芹 菜 叶 中 的 黄 酮化 合 物 进 行 纯 化 研 究 。32 实验部分2.1 试剂及主要仪器2.1.1 主要仪器电动搅拌器 江苏金坛荣华仪器制造有限公司真空泵 SHB- 郑州长城科工贸有限公司紫外可见分光光度计 TU-1201 北京大华辰光电子有限公司调温电热套 KDM 型 山东省嘉德仪器厂数显恒温水浴锅 CS501 型 上海浦东荣丰科学仪器有限公司电子天平 FA1604N 上海精密科学仪器有限公司旋转蒸发器 RE-52A 上海亚荣生化仪器厂2.1.2 主要试剂无水乙醇 分析纯 天津市北方天医化学试剂厂芦丁 天津市药检所AB8 树脂 南开大学化工厂酯基树脂 实验室自制芹菜叶 食堂采集2.2 芹菜叶中黄酮的提取工艺2.2.1 芹菜叶的预处理取 一 定 量 的 新 鲜 芹 菜 叶 ， 放 在 阴 暗 处 晾 干 后 ， 将 干 的 芹 菜 叶 放 入 粉 碎 机 中 粉 碎半 分 钟 ， 将 粉 碎 好 的 芹 菜 叶 放 置 在 洁 净 的 小 烧 杯 中 待 用 。2.2.2 单因素法探讨正交实验的各个因素在 乙 醇 法 提 取 中 影 响 黄 酮 提 取 效 率 的 因 素 有 很 多 ， 本 实 验 中 主 要 对 料 液 比 （ 质量 比 ） 、 乙 醇 浓 度 、 提 取 时 间 等 三 个 因 素 进 行 探 索 ， 实 验 中 将 先 采 用 单 因 素 法 对 这 三个 因 素 进 行 探 讨 ， 分 别 确 定 各 个 因 素 下 黄 酮 的 最 佳 提 取 条 件 4。2.2.2.1 探讨料液比单因素的提取工艺用 电 子 天 平 精 确 称 取 3g粉 碎 的 芹 菜 叶 于 装 有 搅 拌 棒 、 球 型 回 流 冷 凝 管 和 温 度 计(100 )的 250mL 四 口 瓶 中 ， 分 别 加 入 一 定 体 积 的 60%的 乙 醇 溶 液 ， 按 照 下 表 1的 条件 提 取 1.5h。4表 1探 讨 料 液 比 提 取 条 件 表芹 菜 叶 质 量 （ g） 料 液 比 乙 醇 溶 液 体 积 （ ml）3.0035 1:10 353.0036 1:20 703.0028 1:30 1053.0016 1:40 1403.0018 1:50 1752.2.2.2 探讨乙醇浓度单因素的提取工艺用 电 子 天 平 精 确 称 取 3g粉 碎 的 芹 菜 叶 于 装 有 搅 拌 棒 、 球 型 回 流 冷 凝 管 和 温 度 计(100 )的 250mL 四 口 瓶 中 ， 按 1:30的 料 液 比 ， 按 照 下 表 2的 提 取 条 件 下 提 取 1.5h。表 2探 讨 乙 醇 浓 度 提 取 条 件 表芹 菜 叶 质 量 （ g） 乙 醇 浓 度 (%) 乙 醇 溶 液 体 积 （ ml）3.0023 50 1243.0028 60 1053.0025 70 1143.0047 80 1143.0041 90 1142.2.2.3 探讨提取时间单因素的提取工艺用 电 子 天 平 精 确 称 取 3g粉 碎 的 芹 菜 叶 于 装 有 搅 拌 棒 、 球 型 回 流 冷 凝 管 和 温 度 计(100 )的 250mL 四 口 瓶 中 ， 加 入 70%的 乙 醇 溶 液 ， 按 照 1:30的 料 液 比 ， 依 如 下 表 3的 提 取 时 间 进 行 实 验 。表 3探 讨 提 取 时 间 条 件 表芹 菜 叶 质 量 （ g） 提 取 时 间 (h) 乙 醇 溶 液 体 积 （ ml）3.0052 1.0 1143.0025 1.5 1143.0049 2.0 1143.0031 2.5 1143.0028 3.0 1145分 别 将 以 上 三 个 单 因 素 实 验 中 所 得 的 提 取 液 进 行 抽 滤 ， 将 抽 滤 得 到 的 澄 清 液 测量 其 体 积 并 转 移 至 贴 有 标 签 的 锥 形 瓶 中 ， 保 存 待 用 。2.2.3 利用正交实验探讨最佳提取工艺设 计 正 交 实 验 如 表 4所 示 ：表 4 正 交 实 验 表用 电 子 天 平 精 确 称 取 3g芹 菜 叶 于 装 有 搅 拌 棒 、 球 型 回 流 冷 凝 管 和 温 度 计 (100 )的 250mL 四 口 瓶 中 ， 用 恒 温 水 浴 升 温 至 60 ， 按 照 正 交 实 验 表 进 行 实 验 。 分 别 按 照相 应 的 提 取 时 间 反 应 完 全 后 将 提 取 液 进 行 抽 滤 ， 抽 滤 时 需 用 滑 石 粉 以 得 到 澄 清 的 滤液 ， 将 抽 滤 得 到 的 澄 清 液 测 量 其 体 积 并 转 移 至 贴 有 标 签 的 锥 形 瓶 中 ， 保 存 待 用 。2.2.4 芹菜叶中黄酮的紫外测定方法的建立2.2.4.1 紫外测定法一、全波长扫描确定芦丁标准溶液最大吸收波长配 制 40mg/L的 芦 丁 标 准 溶 液 用 紫 外 分 光 光 度 计 在 200-600nm波 长 范 围 内 进 行 全扫 描 ， 以 确 定 其 最 大 吸 收 波 长 。二、标准曲线的绘制芦 丁 对 照 品 溶 液 的 制 备 :准 确 称 取 恒 温 干 燥 至 恒 重 并 于 干 燥 器 内 冷 却 至 室 温 的 芦丁 标 准 品 10.0mg置 于 50mL容 量 瓶 中 ， 加 70%乙 醇 溶 液 溶 解 并 定 容 至 刻 度 ， 摇 匀 ， 即得 浓 度 为 200mg/L的 芦 丁 标 准 液 。线性关系考察：准确量取 200mg/L 的芦丁标准液 6.25ml、5.0ml 分别置于 25ml 容量编号 料液比 乙醇浓度（%） 加热时间(h)1 1：20 60 1.52 1：20 70 2.03 1：20 80 2.54 1：30 60 2.05 1：30 70 2.56 1：30 80 1.57 1：40 60 2.58 1：40 70 1.59 1：40 80 2.06瓶中，加入 70的乙醇定容，摇匀，分别得到 50mg/l 、40mg/l 的芦丁对照品溶液，再从 40mg/l 的芦丁对照品溶液中取 12.5ml 于 25ml 容量瓶中用 70的乙醇定容配制成20mg/l 的芦丁对照品溶液,然后依次稀释为 10mg/l 、5mg/l 的溶液，用紫外分光光度计在360nm 处测定吸光度 A 值，以吸光度 A 值为纵坐标，芦丁标准液浓度 y 为横坐标，经回归处理的回归方程为：Y=A+BX2.3 大孔吸附树脂对黄酮提取液的纯化2.3.1 黄酮提取液的浓缩称取一定量的芹菜叶，在正交实验得出的提取芹菜叶中黄酮的最佳条件下，得到一定量的提取液，利用旋转蒸发仪将溶液浓缩并且转入水相，然后利用大孔吸附树脂对黄酮进行吸附纯化，通过纯化前后黄酮的纯度变化及回收率对几种树脂的性能进行分析研究 5。2.3.2 动态吸附法纯化黄酮化合物树脂柱依次用无水乙醇、80%、50%、20%的乙醇溶液、纯水冲洗柱子，直至树脂中的乙醇全部替换成水，流速为1倍床体积/h。将 20mL 溶液上柱，以 20mL/h 的吸附速率将吸附液通过分离柱，再配制一定量 70%的乙醇水溶液，将树脂上吸附的物质解脱下来，收集流出液和解吸液。利用紫外法测定流出液和解吸液中的黄酮含量。 2.3.3 吸附溶液及解吸溶液中黄酮含量的测定分别用六个已经干燥并精确称量的小烧杯，盛装 15ml 吸附溶液和各个类型树脂的解吸液，放入烘箱在 60 下 烘 干 至 恒 重 ， 计 算 出 粗 黄 酮 的 质 量 。 然 后 取 一 定 量 的 吸 附 溶液 和 解 吸 液 于 25mL 的容量瓶中，用 70%的乙醇定容，摇匀，用紫外可见分光光度计测其在 360nm 处各自的吸光度 A 值 6。根据芦丁标准曲线计算吸附溶液和解吸溶液中的黄酮浓度 7。2.3.4 黄酮纯度和回收率的计算根据黄酮的浓度及解吸液蒸干前的体积可以计算出所蒸干的解吸液中总黄酮的质量。利用所得到的粗黄酮质量和纯黄酮质量计算各自的纯度和回收率。2.4 最佳洗脱条件的讨论在 DVB 含量为 60%的树脂中，分别用 60%、70%、80%的乙醇溶液做洗脱液，对黄酮提取液进行洗脱，分别用四个已经干燥并精确称量的小烧杯，盛装 15ml 吸附溶液7和三种浓度的乙醇溶液的解吸液，放入烘箱在 60下烘干至恒重，计算出粗黄酮的质量。然后取一定量的吸附溶液和解吸液于 25mL 的容量瓶中，用 70%的乙醇定容，摇匀，用紫外可见分光光度计测其在 360nm 处各自的吸光度 A 值 8，进而得到纯黄酮质量，利用所得到的粗黄酮质量和纯黄酮质量计算各自的纯度和回收率。通过比较纯度和回收率确定最佳浓度的洗脱液。3 结果及讨论3.1 芦丁标准溶液全波长扫描曲线紫外法测定 200-600nm 波长范围内芦丁标准溶液的全波长扫描图如图 3 所示图3 芦丁标准溶液全扫描图3.2 芦丁的标准工作曲线紫外法测定并绘制得吸光度曲线图如图 4 所示。01020304050.0.20.40.60.81.01.21.41.6浓度 mg/L吸光度A波长(nm)吸光度A8图 4 紫外法测定法芦丁标准曲线标准直线的方程为：Y=A+BX A=-0.00532 B=0.03076 R=0.99997说明在所测定的浓度范围内，工作曲线中吸光度与溶液浓度线性关系良好。3.3 单因素法确定黄酮的最佳提取条件最佳提取条件以黄酮的提取率作为指标，测定提取液内黄酮浓度，进一步计算出黄酮的提取率，单因素法是对每个因素的最佳条件的探讨，对料液比、乙醇浓度、提取时间的探讨如表 5、表 6、表 7表5 探讨料液比单因素的提取工艺芹 菜 叶 质 量（ g）料 液 比 乙 醇 溶 液 体 积（ ml）提 取 液 体 积（ ml）提 取 液 浓 度（ g/l）提 取 率（ %）3.0035 1:10 35 20.0 5.18 3.43.0036 1:20 70 60.5 3.18 6.53.0028 1:30 105 90.5 2.32 7.03.0016 1:40 140 155.5 1.23 6.43.0018 1:50 175 163.0 0.94 5.11:01:201:301:401:503.03.54.04.55.05.6.06.57.07.5料液比提取率%9图 5 料 液 比 对 提 取 率 的 影 响通 过 固 定 乙 醇 浓 度 、 提 取 时 间 、 温 度 三 个 因 素 ， 在 不 同 料 液 比 下 进 行 实 验 ， 通过 紫 外 法 确 定 黄 酮 的 提 取 率 ， 由 表 5 中 黄 酮 提 取 率 可 得 图 5， 由 图 5 显 示 随 着 料 液比 的 增 加 黄 酮 提 取 率 先 增 加 后 减 小 ， 在 料 液 比 为 1:30 时 提 取 率 达 到 最 大 值 ， 料 液 比为 1:20 1:40 时 次 之 ， 因 此 应 选 择 料 液 比 为 1:20、 1:30、 1:40 的 条 件 进 行 正 交 实 验 。表 6 探 讨 乙 醇 浓 度 单 因 素 的 提 取 工 艺芹 菜 叶 质 量（ g）乙 醇 浓 度(%)乙 醇 溶 液 体 积（ ml）提 取 液 体 积（ ml）提 取 液 浓 度（ g/l）提 取 率（ %）3.0032 50 124 109.1 1.09 4.03.0028 60 105 112.0 1.95 6.83.0025 70 114 112.0 3.09 11.53.0047 80 114 96.5 1.73 5.63.0041 90 114 100.0 1.30 4.3图 6 乙 醇 浓 度 对 提 取 率 的 影 响通 过 固 定 料 液 比 、 提 取 时 间 、 温 度 三 个 因 素 ， 在 不 同 乙 醇 浓 度 下 进 行 实 验 ， 通 过紫 外 法 确 定 黄 酮 的 提 取 率 ， 由 表 6中 黄 酮 提 取 率 可 得 图 6， 由 图 6显 示 黄 酮 提 取 率 随 乙醇 浓 度 先 增 大 后 减 小 ， 在 乙 醇 浓 度 为 70%时 黄 酮 提 取 率 达 到 最 大 值 ， 乙 醇 浓 度 为60%、 80%时 提 取 率 次 之 ， 所 以 应 该 选 择 乙 醇 浓 度 为 60% 、 70%、 80% 的 条 件 进行 正 交 实 验 。5060708090345678910112乙醇浓度%提取率%10表 7 探 讨 提 取 时 间 单 因 素 的 提 取 工 艺芹 菜 叶 质 量(g)70%乙 醇 体 积（ ml）提 取 时 间(h)提 取 液 体 积（ ml）提 取 液 浓 度（ g/l）提 取 率（ %）3.0052 114 1.0 94.0 1.87 7.23.0025 114 1.5 112.0 3.09 11.53.0049 114 2.0 100.0 2.61 8.73.0031 114 2.5 111.0 1.74 7.53.0028 114 3.0 99.0 1.84 6.0图 7 提取时间对提取率的影响通过固定料液比、乙醇浓度、温度三个因素，在不同提取时间下进行实验，通过紫外法确定黄酮的提取率，由表 7 中黄酮提取率可得图 7，由图 7 显示实验时间为 1.5h 时黄酮提取率达到最大值，随时间的增加黄酮提取率呈下降趋势，经比较可知应选择实验时间分别为 1h 、1.5h、 2h 的条件进行正交实验。 1.01.52.02.53.0678910112时间（h）提取率%113.4 正交实验确定黄酮的最佳提取条件3.4.1 黄酮提取率计算最佳提取条件以黄酮的提取率作为指标，测定提取液内黄酮浓度，进一步计算出黄酮的提取率：如表 8 所示提取率=C*V/M(C 为提取液黄酮的浓度 V 为提取液体积 M 为实验所称芹菜叶质量)表8 正交实验条件下黄酮的提取率实验编号 料液比 乙 醇 浓 度 (%)加 热 时 间（ h）提取率（%）1 1:20 60 1.5 4.742 1:20 70 2.0 5.773 1:20 80 2.5 4.954 1:30 60 2.0 6.135 1:30 70 2.5 5.746 1:30 80 1.5 6.197 1:40 60 2.5 6.638 1:40 70 1.5 6.769 1:40 80 2.0 6.883.4.2 正交实验结果与分析正交实验结果分析有极差分析法和方差分析法。计算简便，直观，简单易懂，是正交实验结果分析最常用方法。本实验也将通过极差分析法对正交实验结果进行计算、分析，从而找到从芹菜叶中提取黄酮的最佳条件。Rj为第j列因素的极差，反映了第j列因素水平波动时，实验指标的变动幅度。 Rj越大，说明该因素对实验指标的影响越大。根据Rj大小，可以判断因素的主次顺序。Kjm为第j列因素m水平所对应的实验指标和，kjm为Kjm的平均值。由kjm大小可以判断第j列因素优水平和优组合。确定实验的优水平和最优组合：将料液比、乙醇浓度、提取时间三个影响因素分别成为A 、B 、C；1、2、3分别代表每个因素的三个水平。由正交实验表可以看出，A1的影响反映在第1、2、 3号实验中，A2 的影响反映在第124、5、6号实验中，A3的影响反映在第7、8、9号实验中。A因素的1水平所对应的实验指标之和为KA 1=w1+w2+w3 kA1= KA1/3A因素的2水平所对应的实验指标之和为KA 2=w4+w5+w6 kA2= KA2/3A因素的3水平所对应的实验指标之和为KA 3=w7+w8+w9 kA3= KA3/3根据kA 1、kA 2、kA 3的大小可以判断A 1、A 2、A 3对实验指标的影响大小。由实验中A因素的提取率可知提取率大的为A因素的优水平。同理，可以计算并确定 B、C、因素的优水平。确定因素的主次顺序：比较每个因素的极差R，极差值大者说明该因素对实验指标的影响越大。实验优水平优组合及极差计算结果见表9表9 正交实验分析表因 素实 验 编号 A 料 液 比B 乙 醇 浓 度（ %）C 提 取 时 间 （ h）提 取 比 率（ %）1 1:20 60 1.5 4.752 1:20 70 2.0 5.773 1:20 80 2.5 4.954 1:30 60 2.0 6.135 1:30 70 2.5 5.746 1:30 80 1.5 6.197 1:40 60 2.5 6.638 1:40 70 1.5 6.769 1:40 80 2.0 6.88K1 15.47 17.51 17.70K2 18.06 18.27 18.78K3 20.27 18.02 17.32k1 5.16 5.84 5.90k2 6.02 6.09 6.26k3 6.76 6.01 5.77极差 R 1.60 0.25 0.4913主 次 顺序料 液 比 提 取 时 间 乙 醇 浓 度优 水 平 料 液 比 1： 40 乙 醇 浓 度 70% 提 取 时 间 2h优 组 合 料 液 比 1： 40； 提 取 时 间 2h； 乙 醇 浓 度 70%根 据 正 交 实 验 极 差 分 析 法 对 紫 外 测 定 法 所 得 数 据 进 行 分 析 、 计 算 ,因 为 料 液 比 因素 的 K3K2K1， 所 以 此 因 素 的 优 水 平 是 1:40， 同 理 由 乙 醇 浓 度 因 素 的 K2K3K1 可知 此 因 素 的 优 水 平 是 70%， 由 提 取 时 间 因 素 的 K2K1K3 可 得 此 因 素 的 优 水 平 是 2h,所 以 本 次 正 交 实 验 的 优 组 合 为 ： 料 液 比 1:40， ,提 取 时 间 2h， 乙 醇 浓 度 70%， 即 为黄 酮 的 最 佳 提 取 条 件 ；由 极 差 R1R3R2 可 知 影 响 因 素 的 主 次 顺 序 为 ： 料 液 比 提 取 时 间 乙 醇 浓 度3.4.3 最佳提取条件的验证表 10 最 佳 条 件 的 验 证最 佳 因 素 料 液 比 乙 醇 浓 度 （ %） 提 取 时 间 （ h） 提 取 率 （ %）紫 外 测 定 法 1： 40 70 2.0 6.91通过表 10可以得出结论：由紫外测定法可知，在表 10的实验条件下对芹菜叶中黄酮提取的提取率比在以上其他条件下所得黄酮的提取率都要高，从而最佳条件得以验证。芹菜叶中黄酮的最佳提取条件是：料液比 1:40；提取时间 2h；乙醇浓度 70%。3.4.4 利用树脂纯化黄酮实验结果本 实 验 是 通 过 树 脂 对 黄 酮 进 行 纯 化 ， 根据吸附溶液中的黄酮总量和解吸液中的黄酮总量计算黄酮的回收率和纯度，以确定最佳配比树脂，列表如下计算公式：回收率解吸液中黄酮总量/吸 附 溶 液 中 黄 酮 总 量 *100%纯 度 =溶 液 中 黄 酮 总 量 溶 液 蒸 干 的 质 量 *100%表 11 树 脂 对 黄 酮 吸 附 后 的 纯 度 及 回 收 率树 脂类 型洗 脱 液 体 积（ ml）烘 干 后 洗 脱液 净 重 (mg)解 吸 液 浓 度（ g/l）解 吸 液 中 总 黄酮 量 （ mg）纯 度（ %）回 收 率（ %）40% 18.2 28.40 1.49 27.00 71.3 64.550% 20.6 29.51 1.52 31.01 78.8 74.160% 19.8 27.79 1.63 32.03 87.5 77.570% 18.9 34.98 1.73 32.98 71.4 76.214AB8 20.0 26.61 1.48 29.98 83.7 70.9表 12 吸 附 液 中 黄 酮 含 量吸 附 液 浓 度 （ g/l） 吸 附 液 中 总 黄 酮 量 （ mg） 纯 度 (%)2.09 42.00 21.6表 11 中 树 脂 为 酯 基 树 脂 ， 由 二 乙 烯 苯 （ DVB） 和 丙 烯 酸 甲 酯 聚 合 而 成 ， 其 百 分含 量 是 指 在 树 脂 制 备 时 DVB 所 占 的 比 例 ， DVB 为 非 极 性 苯 环 结 构 ， 其 含 量 越 高 非极 性 越 强 ， 极 性 越 弱 。由 表 11、 12 的 数 据 可 以 看 出 五 种 不 同 极 性 的 树 脂 都 有 纯 化 黄 酮 的 作 用 ， 纯 化 前黄 酮 纯 度 是 21.6 ， 通 过 40%、 50% 、 60% 、 70% 、 AB8 树 脂 纯 化 后 的 黄 酮 纯 度依 次 是 79.3% 、 78.8% 、 87.5% 、 71.4% 、 83.7%， 分 别 为 纯 化 前 的 3.67 、 3.65 、 4.05 、 3.31 、 3.88 倍 。 60%树 脂 纯 化 后 黄 酮 的 纯 度 最 高 ， 由 此 可 得 60%树 脂 的纯 化 性 能 最 好 ， AB8 次 之 。由 表 11 可 知 通 过 40% 、 50%、 60% 、 70% 、 AB8 树 脂 对 黄 酮 吸 附 后 的 回 收率 分 别 为 64.5% 、 74.1% 、 77.5% 、 76.2% 、 70.9% 。 其 中 60%树 脂 回 收 率 最 高 。由 上 分 析 可 知 60%树 脂 回 收 率 和 纯 化 效 率 是 最 高 的 ， 故 60%树 脂 是 最 佳 的 。3.4.4.1 不同类型树脂对黄酮纯化效果的分析不 同 类 型 的 树 脂 对 黄 酮 纯 化 效 果 的 不 同 可 以 通 过 树 脂 结 构 和 黄 酮 结 构 来 进 行 分 析 ，黄 酮 是 具 有 一 定 疏 水 结 构 的 酚 羟 基 化 合 物 ， ， 在 较 弱 的 疏 水 作 用 协 同 下 ， 黄 酮 可 以和 树 脂 中 的 酯 基 发 生 特 异 性 的 氢 键 作 用 ， 从 而 提 高 了 树 脂 对 黄 酮 的 吸 附 选 择 性 9。在 本 论 文 的 一 系 列 酯 基 树 脂 中 酯 基 含 量 不 同 ， 疏 水 性 不 同 ， 酯 基 含 量 特 别 高 时 ， 疏 水性 特 别 弱 ， 受 到 水 分 子 的 抑 制 作 用 不 能 与 黄 酮 的 酚 羟 基 形 成 氢 键 作 用 ， 因 此 吸 附 量 小 ，而 且 纯 度 也 不 高 10。 酯 基 含 量 在 40%时 （ DVB 含 量 为 60%的 树 脂 ） 此 时 的 疏 水 作 用可 以 协 同 氢 键 作 用 ， 达 到 对 黄 酮 的 选 择 性 吸 附 的 目 的 ， 因 此 纯 度 和 回 收 率 都 比 较 高 ，超 过 了 非 极 性 的 商 品 化 树 脂 AB8。从 上 面 的 分 析 也 可 以 知 道 ， 具 有 一 定 疏 水 性 和 氢 键 基 团 的 树 脂 对 黄 酮 具 有 更 好 的吸 附 选 择 性 ， 因 此 如 果 调 节 树 脂 中 疏 水 结 构 和 氢 键 基 团 的 比 例 可 能 会 获 得 对 黄 酮 具 有更 高 选 择 性 的 树 脂 。3.5 最佳洗脱条件的讨论由 上 一 节 分 析 可 知 DVB 含 量 为 60%的 树 脂 对 黄 酮 提 取 液 的 吸 附 纯 化 效 果 最 好 ，15因 此 在 该 树 脂 中 讨 论 用 不 同 浓 度 的 乙 醇 溶 液 做 洗 脱 液 对 黄 酮 的 洗 脱 效 果 ， 在 实 验 时分 别 用 60% 、 70% 、 80% 的 乙 醇 溶 液 做 洗 脱 液 ， 在 DVB 含 量 为 60%的 树 脂 中 对黄 酮 提 取 液 的 洗 脱 效 果 进 行 研 究 ， 结 果 如 下 表 13表 13 用 不 同 浓 度 乙 醇 对 黄 酮 提 取 液 洗 脱 后 黄 酮 的 纯 度 与 回 收 率洗 脱 液 乙 醇浓 度 (%)洗 脱 液 体 积（ ml）吸 附 液 烘 干 后质 量 （ mg）吸 附 溶 液 浓度 （ g/l）含 黄 酮 质 量（ mg）吸 附 后 纯 度(%)回 收 率(%)60 19.1 28.30 1.61 30.28 80.25 72.3470 19.8 27.81 1.64 32.43 87.49 77.4780 19.6 27.71 1.64 32.06 86.91 76.59由 上 表 的 纯 度 和 回 收 率 这 两 个 因 素 数 据 显 示 ， 用 70%的 乙 醇 溶 液 作 为 洗 脱 液 时 ，得 到 的 黄 酮 纯 度 和 回 收 率 最 高 ， 所 以 70%的 乙 醇 溶 液 是 最 佳 洗 脱 液 。4 结论本 实 验 对 芹 菜 叶 黄 酮 乙 醇 提 取 法 的 主 要 提 取 条 件 ： 料 液 比 、 提 取 时 间 、 乙 醇 浓度 等 三 个 因 素 进 行 了 探 索 、 研 究 。 利 用 正 交 实 验 法 对 各 个 因 素 的 不 同 水 平 条 件 进 行了 实 验 ， 通 过 紫 外 法 （ 360nm 波 长 ） 测 定 吸 光 度 A， 计 算 得 到 黄 酮 的 提 取 率 。 由 正交 实 验 极 差 分 析 法 对 实 验 结 果 进 行 了 分 析 ， 得 出 芹 菜 叶 乙 醇 提 取 法 的 最 佳 提 取 条 件是 ： 料 液 比 1： 40； 提 取 时 间 2h； 乙 醇 浓 度 70%。本 实 验 还 利 用 大 孔 吸 附 树 脂 对 粗 黄 酮 提 取 液 进 行 了 吸 附 纯 化 。 通 过 对 各 种 树 脂 吸附 解 吸 液 内 黄 酮 含 量 比 较 及 吸 附 前 后 黄 酮 纯 度 的 比 较 得 出 DVB 含 量 为 60%的 树 脂对 黄 酮 的 吸 附 纯 化 效 果 比 较 突 出 ， AB8 次 之 ， DVB 含 量 为 60%树 脂 纯 化 后 黄 酮 纯 度为 87.49%。 说 明 了 具 有 一 定 疏 水 性 和 氢 键 基 团 的 树 脂 对 黄 酮 具 有 更 好 的 吸 附 选 择 性 。用 不 同 浓 度 的 乙 醇 溶 液 作 为 洗 脱 液 对 DVB 含 量 为 60%的 树 脂 中 的 黄 酮 进 行 洗 脱时 ， 70%的 乙 醇 溶 液 洗 脱 后 得 到 的 黄 酮 纯 度 最 高 ， 洗 脱 效 果 最 好 。16参 考 文 献1 蒋新龙.山芹菜叶黄酮的提取工艺研究J.中国酿造, 2007,26(8):58-66.2 刘瑞源，钟平，戴开金.大孔吸附树脂提取中草药有效成分的研究进展J. 中国人民解放军第一军医大学, 广东广州 510515 :15-173 王克勤，罗军武等，XDA 一 1大孔树脂对芹菜黄酮分离纯化的研究J.研究食品与机械.2007， （3）:65-69.4 王克勤，陈静萍,等.芹菜叶黄酮提取工艺条件优化研究J.研究食品与机械 2007，23（4）:95-97.5贾海伦，芹菜黄酮提取及分离纯化工艺研究J. 硕士学位论文2008，04（4）：7-16.附页56李水清，王冬,等.吸光光度法测定芹菜中的总黄酮J.安徽农业科学,2007 35(9).7张桂，畅天狮，刘俊果,等.从芹菜中提取黄酮类物质的研究J.工艺技术 2002，23（8）:121-125.附页 58肖坤福，张春牛,等.三波长分光光度法测定芹菜叶中黄酮的含量J.食品研究与开发，2005,26(4):134-136.9 guopei Pi, Ping Ren, Jiamei Yu et al. Separation of sanguinarine and chelerythrine in Macleaya cordata (Willd) R. Br. based on methyl acrylate-co-divinylbenzene macroporous adsorbents.J chromatogr A, Vol.1192(1): 17-24.10 周芸,胡俐萍,徐满才,等.两种酞胺基树脂对苯酚的吸附热力学J.2007，30(3)128-132.17致 谢本 论 文 是 在 任 萍 老 师 的 悉 心 指 导 下 ， 由 我 和 我 的 同 组 同 学 刘 春 明 共 同 完 成 的 ，从 论 文 的 选 题 到 实 验 过 程 、 从 论 文 的 撰 写 到 修 改 及 校 对 ， 无 不 凝 聚 着 任 老 师 的 滴 滴心 血 。 论 文 期 间 ， 任 老 师 给 予 了 我 无 微 不 至 的 关 怀 和 照 顾 。 任 老 师 忘 我 的 工 作 热 情 ，开 阔 的 思 维 方 式 ， 严 谨 的 治 学 态 度 ， 令 我 十 分 钦 佩 。在 此 ， 我 向 给 予 我 悉 心 指 导 、 不 倦 教 诲 和 严 格 要 求 的 任 萍 老 师 表 示 深 深 的 谢 意 ！同 时 对 化 学 与 材 料 科 学 学 院 领 导 、 资 料 室 老 师 以 及 其 他 各 位 老 师 的 热 情 关 怀 和 大 力 支持 表 示 感 谢 。 最 后 ， 我 也 非 常 感 谢 我 的 同 组 同 学 刘 春 明 。