CN110231296B - 一种快速绿色高效提取蚕沙黄酮的方法及其检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及中药有效成分的提取，特别是指一种快速绿色高效提取蚕沙黄酮的方法及其检测方法。包括如下步骤：蚕沙的收集除杂，干燥、粉碎后，得到蚕沙粉末；采用超声辅助和闪式提取相结合的方法，水溶液浸提蚕沙粉末，提取液浓缩干燥，测定黄酮含量。本发明利用超声提取和闪式提取的相结合的方法，与常规提取方法相比，不但避免了不耐热成分的破坏，且收率高、绿色环保，显著提高了有效成分的转移率。该方法与优化后的超声波提取黄酮物质方法相比，黄酮含量提高了19.2%，提取条件温和，省去所用有机溶剂量的使用，提取剂对环境友好、提取成本低等特点，并且将废弃的蚕沙重新利用，不但可以使其变废为宝，还能极大的解决环境污染问题。
Description
技术领域
本发明涉及中药有效成分的提取，特别是指一种快速绿色高效提取蚕沙黄酮的方法及其检测方法。
背景技术
蚕沙又名蚕屎，是蚕蛾科昆虫家蚕蛾幼虫排出的粪便，是临床常用的中药材。性甘、温，能祛风除湿，活血镇痛、杀菌，常用于治疗风湿痹痛、麻木、皮肤湿疹瘙痒、霍乱及腹痛等症。研究表明，蚕沙中含有黄酮、挥发油、甾体、酚类和萜类等成分。我国蚕沙资源十分丰富，但大部分未能得到有效的利用，充分开发利用蚕沙资源，不但可以使其变废为宝，还能极大的解决环境污染问题，具有广阔的经济和社会效益。研究显示黄酮类物质具有抗压力、抗氧化、抗发炎、抗血管新生以及杀菌作用,可改善或防治癌症、糖尿病、高血脂、高血压、神经退化、肥胖、骨质疏松等慢性病，具有相当大的食用和药用价值。
黄酮类化合物是一大类天然化合物，广泛存在于植物界，是许多中草药的有效成分。它在植物体内大部分与糖结合成黄酮苷，一部分以游离状态存在，黄酮苷易溶于热水。目前，对于黄酮的提取方法一般采用有机溶剂提取法虽然黄酮提取率高，但安全性低，且步骤繁琐，不适合大生产要求。闪式提取法被视为最有效，最便利、最环保的提取方法。其提取过程是由破壁和提取组合而成的，原理是高速电机带动内刀高速旋转，内外刀之间产生强大的剪切作用，同时外刀腔内产生强大负压，形成真空直流，连续的对组织进行破碎，使一次提取只需数秒至数十秒间即可将有效成分快速转移到溶剂内，提取效率是传统方法的百倍以上。与常规提取方法相比，不但避免了不耐热成分的破坏，且收率高、操作简便、绿色环保，显著提高了有效成分的转移率。而超声波提取法具有简单、快速、高效等特点，利用超声波技术提取天然产物中的有效成分已得到充分重视。将超声辅助和闪式提取相结合用热水浸提黄酮的方法具有简单、快速、高效、环保和成本低等优点。超声波提取结合闪式提取方法这两种方法的有机结合可以使超声波提取发挥到最优状态，同时也能发挥闪式提取的优点，使提取效果更强。
发明内容
本发明提出一种快速绿色高效提取蚕沙黄酮的方法及其检测方法，通过建立超声提取和闪式提取相结合的工艺，控制料液比、超声提取时间、闪式提取时间、闪式提取电压以提高蚕沙黄酮的提取率。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种快速绿色高效提取蚕沙黄酮的方法，包括如下步骤：
（1）收集蚕沙、经干燥、粉碎后过筛，得蚕沙粉末；
（2）将步骤（1）的蚕沙粉末按一定的料液比溶于水中，浸泡30-50min，经超声提取后，将滤渣和滤液同时加入闪式提取器中；
（3）设置步骤（2）中的闪式提取器参数，进行闪提，收集提取液；
（4）步骤（3）中的提取液经真空过滤后，滤液即蚕沙黄酮。
所述步骤（1）中过筛的目数为40-60目。
所述步骤（2）中料液比为1:（20-40）。
所述步骤（2）中超声提取的时间为40-80min。
所述步骤（3）中闪式提取的参数为：电压为110-150 V，闪式提取时间为30-70 s。
所述的方法提取蚕沙黄酮的检测方法，采用分光光度法测定黄酮，步骤为：先用对照芦丁标准品绘制标准曲线，计算出回归方程，再将测得的吸光度值代入回归方程计算总黄酮浓度；具体操作为：取芦丁标准品 10mg，用70%乙醇定容于 10.0m L 的容量瓶，配成标准溶液，进行比色测定并绘制标准曲线。移取 1.0mL 黄酮提取液于 10.0mL 容量瓶中，加5%亚硝酸钠溶液0.4m L，静置 5min，10%硝酸铝溶液0.4mL，静置5min，4.2% 氢氧化钠溶液4.0m L，加蒸馏水标定至刻度，摇匀，放置 15min。以不加黄酮的混合溶液作为参比，依次加入样品液，在波长 510nm 下测其吸光度，带入标准曲线方程，计算出总黄酮的浓度，测定标准品芦丁浓度 C(g/L)与吸光度A所得标准曲线方程如下：Y=4.4286x +0.0505，R2=0.9907。将测得的每个样品吸光度值代入回归方程计算总黄酮浓度，总黄酮含量=总黄酮的质量/蚕沙粉末的质量。
所述的方法提取的蚕沙黄酮的含量可达3.38mg/g-5.46mg/g。
本发明具有以下有益效果：
（1）闪式提取法被视为最有效，最便利、最环保的提取方法，但它也存在一定的缺点，如对于质地比较坚硬的物料仅利用闪式提取法，将会造成物料粉碎不均匀或者卡住刀头等问题，并且水提取液可能因黏稠、混悬、乳化等现象而过滤困难。超声波提取法也具有简单、快速、高效等特点，但它也存在缺点，如受超声波衰减因素的制约，超声有效作用区域为一环形，如果提取罐的直径太大，在罐的周壁就会形成超声空白区。将这两种方法有机的结合可以避免闪式提取法的物料粉碎不均匀的问题，并且使闪式提取后的水提取液过滤难度大大降低，同时也弥补了超声提取时造成的超声空白区，使物料粉碎更均匀提取更充分。本发明的方法，超声提取和闪式提取相结合的提取法可作为提取蚕沙黄酮的有效方法，总黄酮的含量可达3.64mg/g，较单独采用超声提取法或闪式提取法分别提高22.1%和40%。本发明的方法不仅可有效提高蚕沙黄酮含量，同时可有效避免传统有机溶剂提取方法造成的环境污染及食品安全问题，对于促进蚕沙黄酮提取物在食品工业及功能食品领域的应用具有重要意义。
（2）本发明工艺简单易操作，并且所选原料为废弃物蚕沙，不仅解决了环境污染问题，而且开发了蚕沙的利用价值。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为料液比对蚕沙总黄酮含量的影响示意图。
图2为超声时间对蚕沙黄酮含量的影响示意图。
图3为闪式提取时间对蚕沙总黄酮含量的影响示意图。
图4为闪式提取电压对蚕沙总黄酮含量的影响示意图。
图5为芦丁吸光度标准曲线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种快速绿色高效提取蚕沙黄酮的方法，包括如下步骤：
（1）将干燥后的蚕沙粉碎，过50目筛；
（2）取干燥粉碎后的蚕沙粉末120g，加入水温为45℃的超纯水2400mL（料液比为1g：20mL），浸泡三十分钟。放入超声中提取70min，将滤渣和滤液同时倒入闪式提取器中备用；
（3）设置闪式提取器，打开开关，将刀头升起将步骤（2）溶液放置在操作台上，降下刀头，刀头降至液面内距离烧杯底1cm（刀头不能与烧杯底接触）；
（4）进行闪提前需注意不能猛然调节档位，需缓慢调节档位待刀头旋转后再调节至需要的档位，闪式提取器的电压为130V，提取时间为50s；
（5）将经步骤（3）处理的提取液在真空过滤器中过滤，滤液即为本发明提供的蚕沙黄酮；
（6）按上述黄酮物质检测方法用紫外分光光度法进行检测，计算出黄酮类物质的提取量为4.48mg/g。
采用分光光度法测定黄酮类物质的步骤为：先用对照芦丁标准品绘制标准曲线，计算出回归方程，再将测得的吸光度值代入回归方程计算总黄酮浓度；具体操作为：取芦丁标准品 10mg，用70%乙醇定容于 10.0m L 的容量瓶，配成标准溶液，进行比色测定并绘制标准曲线。移取 1.0mL 黄酮提取液于 10.0mL 容量瓶中，加 5%亚硝酸钠溶液0.4m L，静置5min，10%硝酸铝溶液0.4mL，静置5min，4.2% 氢氧化钠溶液 4.0m L，加蒸馏水标定至刻度，摇匀，放置 15min。以不加黄酮的混合溶液作为参比，依次加入样品液，在波长 510nm 下测其吸光度，带入标准曲线方程，计算出总黄酮的浓度，测定标准品芦丁浓度 C(g/L)与吸光度A所得标准曲线方程如下：Y=4.4286x +0.0505，R2= 0.9907。将测得的每个样品吸光度值代入回归方程计算总黄酮浓度，总黄酮含量=总黄酮的质量/蚕沙粉末的质量。
实施例2
一种快速绿色高效提取蚕沙黄酮的方法，包括如下步骤：
按照实施例1的步骤，仅将步骤（2）中由步骤（1）所得粉碎后的蚕沙与水温为45℃的水溶液的用量比由1g:20mL替换为1g:25mL、1g:30mL、1g:35mL、1g:40mL，所得蚕沙黄酮的含量如图1所示，依次为3.54mg/g、4.48mg/g、4.08mg/g、4.34mg/g。
实施例3
一种快速绿色高效提取蚕沙黄酮的方法，包括如下步骤：
按照实施例1的步骤，仅将步骤（2）中的超声提取时间由70min替换为40min、50min、60min和80min，所得蚕沙黄酮的含量如图2所示，依次为4.00mg/g、4.08mg/g、4.28mg/g、3.38mg/g。
实施例4
一种快速绿色高效提取蚕沙黄酮的方法，包括如下步骤：
按照实施例1的步骤，仅将步骤（4）中的闪式提取时间由50s替换为30s、40s、60s和70s，所得蚕沙黄酮的含量如图3所示，依次为4.26mg/g、3.71mg/g、3.4mg/g、3.59mg/g。
实施例5
一种快速绿色高效提取蚕沙黄酮的方法，包括如下步骤：
按照实施例1的步骤，仅将步骤（4）中的闪式提取电压由130V替换为110V、120V、140V和150V，所得蚕沙黄酮的含量如图4所示，依次为4.34mg/g、4.45mg/g、4.58mg/g、3.59mg/g。
实施效果例
将闪式提取蚕沙黄酮、超声提取蚕沙黄酮与超声提取和闪式提取相结合方法进行比较，见表1。
表1闪式提取、超声提取、超声提取和闪式提取相结合方法提取的条件及结果
| 方法 | 料液比 | 超声提取时间 | 闪式提取时间 | 闪式提取电压 | 黄酮含量（mg/g） |
| 超声提取 | 1g:30mL | 70min | 无 | 无 | 4.58 |
| 闪式提取 | 1g:30mL | 无 | 50s | 150V | 3.87 |
| 超声与闪式相结合提取 | 1g:30mL | 70min | 50s | 150V | 5.46 |
由表1可知，通过三种提取方法对蚕沙黄酮提取的比较可见，超声波提取与闪式提取相结合方式提取黄酮含量最高，其次是超声波提取黄酮含量高，最后是闪式提取黄酮含量最低。虽然超声波提取与闪式提取相结合方式提取黄酮与超声提取黄酮的需要的提取时间仅差50S，但超声波提取与闪式提取相结合方式提取黄酮比超声提取黄酮含量提高了19.2%，所以，超声波提取与闪式提取相结合方式提取黄酮显现出快速，高效的优势。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种快速绿色高效提取蚕沙黄酮的方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）收集蚕沙、经干燥、粉碎后过筛，得蚕沙粉末；
（2）将步骤（1）的蚕沙粉末按一定的料液比溶于水中，浸泡30-50min，经超声提取后，将滤渣和滤液同时加入闪式提取器中；
（3）设置步骤（2）中的闪式提取器参数，进行闪提，收集提取液；其中闪式提取的参数为：电压为110-150 V，闪式提取时间为30-70 s；
（4）步骤（3）中的提取液经真空过滤后，滤液即蚕沙黄酮。
2.根据权利要求1所述的快速绿色高效提取蚕沙黄酮的方法，其特征在于：所述步骤（1）中过筛的目数为40-60目。
3.根据权利要求1所述的快速绿色高效提取蚕沙黄酮的方法，其特征在于：所述步骤（2）中料液比为1:（20-40）。
4.根据权利要求1所述的快速绿色高效提取蚕沙黄酮的方法，其特征在于：所述步骤（2）中超声提取的时间为40-80min。
5.权利要求1-4任一项所述的方法提取蚕沙黄酮的检测方法，其特征在于，采用分光光度法测定黄酮，步骤为：先用对照芦丁标准品绘制标准曲线，计算出回归方程，再将测得的吸光度值代入回归方程计算总黄酮浓度。
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