苦荞麸皮中黄酮类化合物的提取、分离及其抗氧化活性的研究

论文摘要

本文以苦荞麸皮粉为原料,主要研究了黄酮类化合物溶剂提取、微波提取、超声波提取三种提取方法,通过单因素试验和响应面试验确定了三种提取方法的最佳工艺参数,并对三种提取方法进行了比较;利用大孔吸附树脂对苦荞麸皮黄酮类化合物的粗提液进行了纯化,通过试验确定了AB-8型大孔吸附树脂及其纯化的最佳工艺参数,并通过七种不同的体系研究了苦荞黄酮类化合物的抗氧化性能。主要试验结果如下:1.AlCl3法测定总黄酮结果稳定,以芦丁为标准品时,在0-0.2mg/mL浓度范围内线性较好,标准曲线方程为Y=0.2936X+0.0025,其R2值为0.9994;AlCl3法精密度高、重现性好,5次重复测定的RSD值仅为1.222%;回收率较高,在5次加样回收率试验中,其平均加样回收率达到102.83%,RSD值为2.57%。2.有机溶剂直接浸提黄酮类化合物的最佳工艺参数为:提取4.8h、液固比50∶1、提取2次、溶剂pH值10、提取温度67.2℃、乙醇浓度60.1%,黄酮提取率为5.48%。3.微波辅助提取黄酮类化合物的最佳工艺参数为:预浸19.9min、微波功率600W、微波处理20min、乙醇浓度54.1%、液固比34.7∶1、提取1次、硼砂加入量0.002g,黄酮提取率为9.23%。4.超声波辅助提取黄酮类化合物的最佳工艺参数为:超声波功率750W、超声波处理25.3min、乙醇浓度48.8%、液固比24∶1、提取3次、乙醇溶液pH值11,黄酮提取率为7.56%。5.AB-8型大孔吸附树脂对黄酮类化合物具有较好的吸附和解吸能力。其纯化黄酮类化合物的最佳工艺参数为:吸附条件为上柱速率1.0mL/min,吸附料液浓度1.202mg/mL,pH值6.5;解吸条件为解吸溶剂70%乙醇溶液,洗脱流速0.5mL/min。6.通过黄酮类化合物与特定试剂颜色反应试验和黄酮类化合物UV光谱特征图检验试验,初步鉴定出分离纯化所得苦荞麸皮天然黄酮类化合物产品为黄酮醇黄酮。7.七种不同体系的体外抗氧化实验表明,试样A（苦荞麸皮黄酮粗提物）,试样B（苦荞麸皮黄酮纯化物）,在七种体系中都具有一定的抗氧化性能,而且随着浓度的增加而增强。在H2O2体系中,试样B与Vc的清除能力相当,试样A弱于试样B和Vc,强于BHT。在羟基自由基（OH）体系中,在相同浓度下,试样A,B清除OH的作用都弱于Vc。在超氧阴离子O2体系中,Vc清除超氧阴离子自由基的能力最强,在低浓度时,就有较强的清除超氧阴离子自由基的能力。试样A,B和BHT的在试验浓度范围内对超氧阴离子自由基清除效果一般,最高清除率分别只有51.46%,59.61%和49.93%。在还原能力体系中,试样A的还原能力与BHT的相差不大,试样B的还原能力明显强于试样A、Vc及BHT。在亚硝酸盐体系中,Vc对亚硝酸盐的清除作用较试样A,B及BHT要强。在烷基R·体系中,试样A、B和Vc、BHT对烷基自由基都具有一定的清除能力,但不明显。在DPPH·体系中,Vc对DPPH·自由基的清除率达到85.31%,样品A、B的清除率也分别达到57.22%和50.43%,是BHT的2.5倍和2.2倍。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.荞麦
• 1.1 荞麦生物学特性及资源分布
• 1.2 荞麦的营养特性、药用保健价值和加工利用现状
• 1.2.1 荞麦的营养特性
• 1.2.2 荞麦的药用保健价值
• 2.黄酮化合物的研究现状
• 2.1 概述
• 2.2 结构分类
• 2.3 黄酮类化合物的理化性质及显色反应
• 2.4 黄酮类化合物的生物活性
• 2.5 黄酮类化合物的提取纯化
• 2.6 荞麦黄酮的研究现状
• 3.大孔树脂的作用特点及原理
• 3.1 大孔树脂的结构特点及其分类
• 3.2 大孔树脂的吸附分离原理
• 4.天然抗氧化剂的研究
• 4.1 抗氧化剂的种类及其作用机理
• 4.2 天然抗氧化剂的主要成分
• 5.国内外对植物下脚料天然抗氧化剂的研究现状
• 6.响应面试验设计方法
• 6.1 PB、RSA试验设计简介
• 6.2 PB、RSA与传统正交设计的比较
• 7.研究目的与意义
• 第二章 苦荞麸皮中黄酮类化合物含量测定方法的研究
• 1.试验材料
• 1.1 主要材料
• 1.2 主要化学试剂
• 1.3 主要仪器与设备
• 2.试验方法
• 2.1 黄酮类化合物含量测定工艺流程
• 2.2 供试样品溶液的制备
• 2.3 黄酮类化合物显色检测液的检测波长的选择
• 2.4 芦丁标准工作曲线的建立
• 2.5 重现性试验
• 2.6 显色稳定性试验
• 2.7 回收率试验
• 2.8 样品中黄酮类化合物得率的计算方法
• 3.结果与分析
• 3.1 黄酮类化合物显色检测液检测波长的确定
• 3.2 芦丁标准工作曲线绘制
• 3.3 重现性试验结果
• 3.4 显色稳定性试验结果
• 3.5 加样回收率试验结果
• 4.讨论
• 5.本章小结
• 第三章 苦荞麸皮中黄酮类化合物提取方法的研究
• 1.试验材料
• 1.1 主要材料
• 1.2 主要化学试剂
• 1.3 主要仪器与设备
• 2.试验方法
• 2.1 不同溶剂对苦荞麸皮黄酮（TFTBB）提取效果的研究
• 2.2 乙醇溶液浸提条件的研究
• 2.2.1 单因素试验
• 2.2.2 主要因素的确定Plackett-Burman设计试验
• 2.2.3 RSA响应面设计试验
• 2.3 微波辅助提取条件的研究
• 2.3.1 单因素试验
• 2.3.2 主要因素的确定Plackett-Burman设计试验
• 2.3.3 RSA响应面设计试验
• 2.4 超声波辅助提取条件的研究
• 2.4.1 单因素试验
• 2.4.2 主要因素的确定Plackett-Burman设计试验
• 2.4.3 RSA响应面设计试验
• 2.5 三种提取方法的比较研究
• 3.结果与分析
• 3.1 提取溶剂的选择
• 3.1.1 乙醇浓度对TFTBB提取率的影响
• 3.1.2 甲醇浓度对TFTBB提取率的影响
• 3.1.3 丙酮浓度对TFTBB提取率的影响
• 3.1.4 正丁醇浓度对TFTBB提取率的影响
• 3.1.5 水对TFTBB提取率的影响
• 3.2 乙醇浸提工艺条件的确定
• 3.2.1 乙醇浓度对TFTBB提取效果的影响
• 3.2.2 提取时间对TFTBB提取效果的影响
• 3.2.3 提取温度对TFTBB提取效果的影响
• 3.2.4 液固比对TFTBB提取效果的影响
• 3.2.5 提取次数对TFTBB提取效果的影响
• 3.2.6 pH值对TFTBB提取效果的影响
• 3.2.7 Plackett-Burman设计统计分析结果
• 3.2.8 响应面数值分析
• 3.2.9 等高线图和响应面图分析
• 3.3 微波辅助提取条件的确定
• 3.3.1 微波功率对TFTBB提取效果的影响
• 3.3.2 微波提取时间对TFTBB提取效果的影响
• 3.3.3 乙醇浓度对TFTBB提取效果的影响
• 3.3.4 液固比对TFTBB提取效果的影响
• 3.3.5 提取次数对TFTBB提取效果的影响
• 3.3.6 预浸时间对TFTBB提取效果的影响
• 3.3.7 硼砂含量对TFTBB提取效果的影响
• 3.3.8 Plackett-Burman设计统计分析结果
• 3.3.9 响应面数值分析
• 3.3.10 等高线图和响应面图分析
• 3.4 超声波辅助提取条件的确定
• 3.4.1 超声波功率对TFTBB提取效果的影响
• 3.4.2 超声波时间对TFTBB提取效果的影响
• 3.4.3 乙醇浓度对TFTBB提取效果的影响
• 3.4.4 液固比对TFTBB提取效果的影响
• 3.4.5 提取次数对TFTBB提取效果的影响
• 3.4.6 pH值对TFTBB提取效果的影响
• 3.4.7 Plackett-Burman设计统计分析
• 3.4.8 响应面数值分析
• 3.4.9 等高线图和响应面图分析
• 3.5 三种提取方法的比较
• 4.讨论
• 5.本章小结
• 第四章 大孔吸附树脂纯化苦荞麸皮中黄酮类化合物的研究
• 1.实验材料
• 1.1 主要材料
• 1.2 主要试剂
• 1.3 主要仪器
• 2.试验方法
• 2.1 大孔吸附树脂法纯化苦荞麸皮黄酮类化合物工艺流程
• 2.2 大孔吸附树脂的预处理
• 2.3 大孔吸附树脂型号的选择
• 2.4 大孔吸附树脂静态吸附/解吸动力学特征考察
• 2.5 大孔吸附树脂动态吸附/解吸动力学特征考察
• 2.6 动态吸附条件的选择
• 2.6.1 吸附原液pH值的选择
• 2.6.2 吸附流速的选择
• 2.6.3 吸附原液浓度的选择
• 2.7 动态解吸条件的选择
• 2.7.1 洗脱溶剂种类和浓度的选择
• 2.7.2 洗脱流速的选择
• 2.8 纯化产品的精制
• 3.结果与分析
• 3.1 大孔吸附树脂型号的确定
• 3.1.1 静态吸附量的测定
• 3.1.2 静态解吸率的测定
• 3.1.3 树脂静态吸附/解吸动力曲线
• 3.2 AB-8动态吸附/解吸曲线
• 3.3 树脂吸附/解吸工艺条件的确定
• 3.3.1 吸附原液pH值的确定
• 3.3.2 吸附流速的确定
• 3.3.3 吸附原液浓度的确定
• 3.3.4 洗脱剂浓度的确定
• 3.3.5 洗脱流速的确定
• 3.4 样品的精制
• 4.讨论
• 5.本章小结
• 第五章 苦荞麸皮中黄酮类化合物的初步鉴定
• 1.试验材料
• 1.1 主要材料
• 1.2 主要化学试剂
• 1.3 主要仪器与设备
• 2.试验方法
• 2.1 苦荞麸皮黄酮类化合物结构鉴定工艺流程
• 2.2 颜色反应初步确定样品中黄酮类化合物结构的研究
• 2.3 紫外光谱特征判断黄酮类化合物结构的研究
• 3.结果与分析
• 3.1 加盐酸一锌粉的呈色反应
• 3.2 加三氯化铁的呈色反应
• 3.3 加硝酸铝的呈色反应
• 3.4 加硼酸的呈色反应
• 3.5 加氢氧化钠的呈色反应
• 3.6 紫外光谱特征判断黄酮类化合物的结构
• 4.讨论
• 5.本章小结
• 第六章 苦荞麸皮黄酮体外抗氧化性能的研究
• 1.试验材料
• 1.1 试验原料
• 1.2 试验试剂
• 1.3 仪器与设备
• 2.试验方法
• 2-·)能力测定'>2.1 清除超氧阴离子自由基(O^2-·)能力测定
• 2.1.1 试验原理
• 2.1.2 溶液的配制
• 2.1.3 操作方法
• 2.2 还原能力测定
• 2.2.1 试验原理
• 2.2.2 操作方法
• 2.3 清除1,1-二苯基-2-苦苯肼自由基（DPPH·）能力测定
• 2.3.1 试验原理
• 2.3.2 DPPH·配制
• 2.3.3 操作方法
• 2.4 清除羟基自由基（OH·）能力测定
• 2.4.1 试验原理
• 2.4.2 操作方法
• 2.5 清除烷基（R·）能力测定
• 2.5.1 试验原理
• 2.5.2 操作方法
• 2^-）测定'>2.6 清除亚硝酸盐（NO₂^-）测定
• 2.6.1 试验原理
• 2.6.2 操作方法
• 2O₂能力测定'>2.7 清除H₂O₂能力测定
• 2.7.1 操作方法
• 3 结果与分析
• 2-·)作用的能力'>3.1 苦荞麸皮提取物清除超氧阴离子(O^2-·)作用的能力
• 3.2 苦荞麸皮提取物的还原能力
• 3.3 苦荞麸皮提取物清除DPPH·的能力
• 3.4 苦荞麸皮提取物清除羟基自由基（OH·）的能力
• 3.5 苦荞麸皮提取物清除（R·）的能力
• 2^-）的能力'>3.6 苦荞麸皮提取物清除亚硝酸盐（NO₂^-）的能力
• 2O₂的能力'>3.7 苦荞麸皮提取物清除H₂O₂的能力
• 4.讨论
• 5.本章小结
• 第七章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间科研成果