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基本信息

項目名稱:
響應(yīng)曲面法優(yōu)化—超聲輔助提取紅豆中黃酮的工藝研究
小類:
能源化工
簡介:
本文在單因素試驗確定了最佳提取工藝條件的基礎(chǔ)上,采用響應(yīng)曲面法對其提取工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明:在提取時間為40min,料液比為1:30,提取溫度為80℃的條件下, 用60%的乙醇作為提取劑,響應(yīng)值為0.5610 mg/g,3次驗證實際均得率為0.5556mg/g,相對誤差為9.62%。該方法操作簡便、經(jīng)濟(jì)可靠,適用于紅豆及中草藥等物質(zhì)中黃酮總含量的快速分析。
詳細(xì)介紹:
黃酮類化合物因具有顯著的生物活性極大地引起了研究者的興趣。學(xué)者在黃酮類化合物提取工藝領(lǐng)域開展了大量的研究工作。但以紅豆為原料,提取黃酮類化合物的工藝研究未見報道。本文運用響應(yīng)曲面法優(yōu)化—超聲輔助提取—分光光度計測定紅豆中黃酮總含量,在單因素試驗確定了最佳提取工藝條件的基礎(chǔ)上,采用響應(yīng)曲面法對其提取工藝條件進(jìn)行優(yōu)化,利用中心組合設(shè)計對紅豆中黃酮提取工藝中的提取時間、溶劑濃度、提取溫度、物料比4個因子進(jìn)行了最優(yōu)組合的定量研究,用方差分析法考察了提取溫度、乙醇濃度、時間、料液比4個因子對黃酮提取效果的顯著性,對影響總黃酮提取率的主要因素進(jìn)行分析。結(jié)果表明:在提取時間為40min,料液比為1:30,提取溫度為80℃的條件下, 用60%的乙醇作為提取劑,響應(yīng)值為0.5610 mg/g,3次驗證實際均得率為0.5556mg/g,相對誤差為9.62%。該方法操作簡便、經(jīng)濟(jì)可靠,適用于紅豆及中草藥等物質(zhì)中黃酮總含量的快速分析。

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

目的:黃酮類化合物因其具有多樣的生物活性而備學(xué)者關(guān)注并開展了大量的研究工作。但以紅豆為原料,提取黃酮工藝的研究未見報道。本研究的開展,以期為提取黃酮工藝的研究提供參考。 基本思路:本文在單因素試驗考察影響提取工藝的基礎(chǔ)上,采用響應(yīng)曲面法對紅豆中黃酮提取工藝中的提取時間、溶劑濃度、提取溫度、物料比4個因子進(jìn)行了最優(yōu)組合,用方差分析法考察4個因子對黃酮提取影響的顯著性,并用實際得率進(jìn)行驗證。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處

科學(xué)性:本文建立響應(yīng)曲面法優(yōu)化—超聲輔助提取—分光光度計測定紅豆中黃酮總含量的方法,用方差分析法考察了4個因子對黃酮提取效果的顯著性,用實際得率進(jìn)行驗證。 先進(jìn)性:本文采用響應(yīng)曲面法對其提取工藝條件進(jìn)行優(yōu)化,建立了一種操作簡便、經(jīng)濟(jì)可靠、快捷的提取紅豆中黃酮總含量的工藝。 獨特之處:有關(guān)提取紅豆中黃酮工藝的研究未見報道,本研究可為開展提取紅豆中黃酮工藝的研究提供參考。

應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義

黃酮類化合物是廣泛存在于自然界的一大類化合物,生物活性多樣。近年來黃酮類化合物在抗病毒、逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞多藥耐藥性、保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞等研究中表現(xiàn)出的顯著活性極大地引起了研究者的興趣。本文對未見報道過的紅豆中黃酮提取工藝開展研究,建立了響應(yīng)曲面法優(yōu)化—超聲輔助提取—分光光度計測定紅豆中黃酮總含量的方法,該方法操作簡便、經(jīng)濟(jì)可靠,適用于紅豆及中草藥等物質(zhì)中黃酮總含量的快速提取分析。

學(xué)術(shù)論文摘要

黃酮類化合物是廣泛存在于自然界的一大類化合物,生物活性多樣。近年來黃酮類化合物在抗病毒、逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞多藥耐藥性、保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞等研究中表現(xiàn)出的顯著活性極大地引起了研究者的興趣。其生物活性亦因其結(jié)構(gòu)的差異而不同,所以,學(xué)者在黃酮類化合物提取工藝領(lǐng)域開展了大量的研究工作。但以紅豆為原料,提取黃酮類化合物的工藝研究未見報道。本文運用響應(yīng)曲面法優(yōu)化—超聲輔助提取—分光光度計測定紅豆中黃酮總含量,在單因素試驗確定了最佳提取工藝條件的基礎(chǔ)上,采用響應(yīng)曲面法對其提取工藝條件進(jìn)行優(yōu)化,利用中心組合設(shè)計對紅豆中黃酮提取工藝中的提取時間、溶劑濃度、提取溫度、物料比4個因子進(jìn)行了最優(yōu)組合的定量研究,用方差分析法考察了提取溫度、乙醇濃度、時間、料液比4個因子對黃酮提取效果的顯著性,對影響總黃酮提取率的主要因素進(jìn)行分析。結(jié)果表明:在提取時間為40min,料液比為1:30,提取溫度為80℃的條件下, 用60%的乙醇作為提取劑,響應(yīng)值為0.5610 mg/g,3次驗證實際均得率為0.5556mg/g,相對誤差為9.62%。該方法操作簡便、經(jīng)濟(jì)可靠,適用于紅豆及中草藥等物質(zhì)中黃酮總含量的快速分析。

獲獎情況

鑒定結(jié)果

參考文獻(xiàn)

[1] 賴毅勤,周宏兵.近年來黃酮類化合物提取和分離方法研究進(jìn)[J].食品與藥品,2007,21(3):6—7. [3] 楊 佳,張國文,汪佳蓉,等.響應(yīng)面分析法優(yōu)化超聲提取贛南臍橙皮中黃酮類化合物的工藝研究[J].食品科學(xué),2009,30(16):94—97. [4] 張帆,周峰,王桂花,等. 微波輔助萃取—分光光度法測定衛(wèi)矛中總黃酮[J].光譜學(xué)與光譜分析,2008,(7):1633—1636. [5] Liang R J. Optimization of extraction process of Glycy- rrhiza glabra polysaccharides by response surface methodology[J]. Carbohydrate Polymers,2008,74(4):858—861. [6] Alessandar A L,Eliana S,Jose A.Response surface analysis of extract yield and flavour intensity of Brazilian cherry (Eugenia uniflora L.) obtained by supercritical carbon dioxide extraction[J]. Innovative Food Science and Emerging Technologies,2009,10(2):189—194. [7] Hou X J,Chen W.Optimization of extraction process of crude polysaccharides from wild edible BaChu mushroom by resp- onse surface methodology[J].Carbohydrate Polymers,2008, 72(1):67—74.

同類課題研究水平概述

近年來黃酮類化合物在抗病毒、逆轉(zhuǎn)腫瘤細(xì)胞多藥耐藥性、保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞等研究中表現(xiàn)出的顯著活性極大地引起了研究者的興趣,掀起了黃酮類化合物研究熱潮。自60年代以來,學(xué)者對黃酮的高效提取開展了大量研究工作,如從橙皮、南瓜花等中提取黃酮類化合物顯見報道,但以紅豆為原料,提取黃酮類化合物的工藝研究還未見報道。 由于黃酮類化合物的結(jié)構(gòu)和來源不同、溶解特性差異比較大,因此選擇合適的溶劑提取黃酮類化合物顯得優(yōu)為重要。苷類和極性較大的苷元,常用水、甲醇、乙醇、丙醇等進(jìn)行提取;乙醚、氯仿、乙酸乙酯等極性較小的溶劑則用于提取大多數(shù)苷元。煎煮法、浸漬法、滲轆法、回流提取法、索氏提取法等傳統(tǒng)的提取方法普遍存在著活性成分提取率不高,雜質(zhì)清除率低,能耗高周期長等許多缺點。為了提高黃酮類化合物的收率,一些學(xué)者也將水提取法、堿液提取法、有機(jī)溶劑提取法、微波萃取法、超聲波法、酶解法、超臨界流體萃取法、大孔樹脂吸附法、荷電提取法、半仿生提取法、膜分離法等新技術(shù)、新方法用于輔助提取黃酮類化合物。超聲波提取法利用它進(jìn)行輔助浸提時,可加快提取物分子運動的頻率和速度,破壞植物細(xì)胞和細(xì)胞膜結(jié)構(gòu),從而增加細(xì)胞內(nèi)容物通過細(xì)胞膜的穿透能力,提高有效成分的浸出速度和數(shù)量,其最大的優(yōu)點是提取時間短、溫度較低、收率高。 隨著對黃酮類化合物的深入研究和不斷開發(fā)利用,其分析方法近年來也得到了迅速的發(fā)展。分析方法主要有比色法、分光光度法、薄層色譜法、極譜法、氣相色譜法、高效液相色譜法、模擬移動床色譜、超臨界液體色譜。高效液相色譜法聯(lián)用以及高效液相色譜法和質(zhì)譜聯(lián)用也常被用來分析自然界里的黃酮類化合物。 目前學(xué)者在研究總黃酮提取工藝條件時,多數(shù)采用正交實驗設(shè)計法。由于正交設(shè)計法只能處理離散的水平值,在實際應(yīng)用中難免會有諸多局限性,尤其在尋找因素和響應(yīng)值之間的函數(shù)關(guān)系尚顯不足。響應(yīng)曲面法是利用合理的試驗設(shè)計,采用多元二次回歸方程來擬合因素與響應(yīng)值之間的函數(shù)關(guān)系,回歸分析尋求最優(yōu)工藝的有效方法,該法已在諸多領(lǐng)域及工藝優(yōu)化中得到了應(yīng)用。 本文運用響應(yīng)曲面法優(yōu)化—超聲輔助提取—分光光度計測定紅豆中黃酮總含量。
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