超声波酶法联合提取米口袋总黄酮的工艺研究
摘 要目的利用超声波提取技术和酶法联合起来进行提取米口袋中的总黄酮，本实验联合方法可以高效的提取原料中的有效成分，为行业所需奠定理论基础。方法首先进行单因素实验设计，采用响应面法研究以上因素的最佳提取米口袋总黄酮的条件。对最终实验结果做出分析得知，单因素pH值(A)4.0、酶用量(B)0.9%、酶解时间(C)4h、酶解温度(D)45℃。以上是米口袋总黄酮的最佳提取工艺参数。且米口袋总黄酮提取率最大值为3.87%，与理论值相比，数据之间的差异很小，说明最佳提取参数准确可靠。本次实验操作的工艺具有提取率高、省时特点，可为工业生产和米口袋总黄酮化学研究提供参考。
目 录
1 引言 1
1.1 米口袋概况 1
1.2 超声波辅助提取技术的原理和特点 1
1.3 米口袋的形态特征 2
1.4 关于该论题的研究现状和发展趋势 2
1.5 米口袋的药理作用 2
1.5.1 具有抗菌、消炎作用 3
1.5.2 具有增强免疫活性、抗衰老的作用 3
1.5.3 清热解毒，利湿消肿的作用 3
2 试验与方法 5
2.1 样品和试剂 5
2.2 具体内容 5
2.2.1 样品的预处理过程 6
2.2.2 米口袋总黄酮的曲线绘制 6
2.2.3 米口袋样品含量测定实验 6
2.3 单因素试验 6
2.3.1 pH值 7
2.3.2 酶解时间 7
2.3.3 酶解温度 7
2.3.4 酶用量 7
2.4 响应面设计 9
3 分析与结论 10
3.1 米口袋总黄酮标准曲线的绘制 10
3.2 单因素试验分析 10
3.2.1 pH值对米口袋中总黄酮提取的影响 10
3.2.2 酶用量对米口袋中总黄酮提取的影响 11
3.2.3 酶解时间对米口袋中总黄酮提取的影响 12
3.2.4 酶解温度对米口袋中总黄酮提取的影响 13
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
3.3 响应面法优化米口袋中的总黄酮的设计 14
3.3.1 响应面结果分析 14
3.3.2 响应曲面图和等高线平面图分析 18
3.3.3 最佳工艺验证 21
结 论 22
参考文献 23
致 谢 25
1 引言
1.1 米口袋概况
米口袋属于豆科，其干燥全草均可入药[1]。其味苦，性寒[2]。用于治疗所有化脓性炎症[3]。该属种类很多，在全国大部分省市和地区分布广泛[4]。米口袋的药用在明朝就已经开始，目前仍应用于东北三省黑龙江、辽宁、山东、河南等地[5]。
据研究得知，黄酮类所含成分有多方面生物活性，比如抗癌、消炎抗菌、抗衰老等表现明显，所以被广泛使用和提取。它对制药和食品工业有很大贡献，并被广泛应用，所以各方面的研究也越来越广泛与深入,也是当前植物药研究开发的热点之一，同时对黄酮类化合物的研究已成为医药界研究的热门课题[6]。
1.2 超声波辅助提取技术的原理和特点
超声波本身是一种机械波，它的频率在2050KHz范围内，超声波产生的空化、振动、搅拌等综合效应对天然原料的提取工艺的影响最大，也就是说它对原料中的成分提取率会最高，首先超声波会破坏成分外皮及组织，使各种溶剂能完全渗透到成分中，使其成分和所加的反应物，发生化学反应，以达到提取的目的，从而提高提取率和缩短提取时间，高效、快速提取所含成分的过程，据研究，超声波的特定频率，对化合物结构和活性基本上不会产生破坏现象。
超声法酶法进行联合具有加快提取效率、节约能源以及环保等优势；超声波酶法联合提取工艺可以明显节省时间、提高效率、节约溶剂使用量、提高提取产量，有利于苷元的浸出，广泛应用于酮类有效成分的提取[7]。
超声波技术与其他新兴技术的联合，比如辅助酶法提取皂苷类，黄酮类成分，这是现代科技进步的结果，必将使原有的实验变的规范化，使实验数据变得准确化、科学化。现代化科技的进步，尤其是医疗卫生手段的提升，对于化工设备的更新换代随之而来，先进的技术手段让超声波与更让更多的新技术进行联合应用，到那时，在我们生活的各个方面都会有此技术的身影，尤其是在医疗、化工等领域发挥着巨大而且有着深远意义的作用，它对我们的未来人类发展也将发挥着巨大的科学价值和意义。
1.3 米口袋的形态特征
米口袋，它的根部呈圆锥形状，茎叶短细，叶片呈三角形状，长有长长的软毛；叶片一般长720mm，宽48mm；正值开花时期，一般结花朵5瓣左右，有花萼，呈钟形，它的种子呈人体器官肾形，有凹点，表面光滑。开花时间大约4个月，长果实时期为5个月左右。狭叶米口袋，多年生草本。主根细而长。茎缩短，在根颈从生，荚果圆筒形，无假隔膜，长1.41.8cm，稀达2cm，被疏柔毛，种子肾形，直径约1.5mm，有凹点和光泽。
1.4 关于该论题的研究现状和发展趋势
当下对于超声波辅助酶法联合提取黄酮类化合物的研究也在不断深入，同时对该论题的看法和研究的方向各有不一，都是对该话题权威的研究成果，随着科技进步，还需要更新更加全面的实验手段，以得出最权威的实验数据。有实验证明。曹渊等应用超声波符合酶法提取天冬多糖的产率最高，是水浸提法的3.7倍，是乙醇回流法的2.1倍，还具有操作简便，工艺条件稳定的特点[8]。陈杰等采用超声波辅助酶法提取苦楝素，提取率达3.363%[9]。陈公德等单一用生物酶的方法，苦楝素的提取率仅为2.008%，超声波符合酶联用提取效果比单一使用酶法提取率高近50%[10]。我们所知道的案例，何春霞等采用正交优化实验，以总黄酮得率作为考察指标，对影响欧洲鳞毛蕨总黄酮超声波提取的因素进行了研究，结果表明在最佳提取条件下，其得率可比传统方法高出15%[11]。
本次实验主要采用超声波酶法联合提取米口袋中的总黄酮。通过Boxbenhnken的响应面实验设计，本试验以米口袋为实验原料，对其黄酮类成分进行工艺研究，最终确定前文提及到的单因素最佳提取工艺条件，为米口袋的进一步研究提供理论依据。
1.5 米口袋的药理作用
1.5.1 具有抗菌、消炎作用
米口袋植物中的物质成分是黄酮类化合物，本身有抗菌、消炎、抗病毒的功效。学者对不同药用地丁（小米口袋、米口袋、狭叶米口袋等）的抗菌作用进行了实验研究，其中检测出来的成分有很多，包括米口袋所含的黄酮类化合物，乙酸乙酯、正丁醇，甲醇这些部位均有抑菌功效。实验结果表明，米口袋的水煎沉淀物对变形杆菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抗菌活性，对各种菌类疾病有良好的抑制作用。米口袋水煎液石油醚、米口袋65%醇浸液石油醚、氯仿、乙酸乙酯萃取部位对肺炎链球菌达到了中度敏感，水煎液石油醚萃取部位对金黄色葡萄球 菌、枯草杆菌、白色念珠菌的抑菌效果均略大于水煎液氯仿部位，而 65%醇浸液氯仿萃取部位对肺炎链 球菌的抑菌效果最强，米口袋 65%醇浸液氯仿萃取 部位对肺炎链球菌的抑菌活性要强于水煎液氯仿萃取部位对金黄色葡萄球菌、枯草杆菌及白色念珠菌的抑菌活性[12]。
目 录
1 引言 1
1.1 米口袋概况 1
1.2 超声波辅助提取技术的原理和特点 1
1.3 米口袋的形态特征 2
1.4 关于该论题的研究现状和发展趋势 2
1.5 米口袋的药理作用 2
1.5.1 具有抗菌、消炎作用 3
1.5.2 具有增强免疫活性、抗衰老的作用 3
1.5.3 清热解毒，利湿消肿的作用 3
2 试验与方法 5
2.1 样品和试剂 5
2.2 具体内容 5
2.2.1 样品的预处理过程 6
2.2.2 米口袋总黄酮的曲线绘制 6
2.2.3 米口袋样品含量测定实验 6
2.3 单因素试验 6
2.3.1 pH值 7
2.3.2 酶解时间 7
2.3.3 酶解温度 7
2.3.4 酶用量 7
2.4 响应面设计 9
3 分析与结论 10
3.1 米口袋总黄酮标准曲线的绘制 10
3.2 单因素试验分析 10
3.2.1 pH值对米口袋中总黄酮提取的影响 10
3.2.2 酶用量对米口袋中总黄酮提取的影响 11
3.2.3 酶解时间对米口袋中总黄酮提取的影响 12
3.2.4 酶解温度对米口袋中总黄酮提取的影响 13
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
3.3 响应面法优化米口袋中的总黄酮的设计 14
3.3.1 响应面结果分析 14
3.3.2 响应曲面图和等高线平面图分析 18
3.3.3 最佳工艺验证 21
结 论 22
参考文献 23
致 谢 25
1 引言
1.1 米口袋概况
米口袋属于豆科，其干燥全草均可入药[1]。其味苦，性寒[2]。用于治疗所有化脓性炎症[3]。该属种类很多，在全国大部分省市和地区分布广泛[4]。米口袋的药用在明朝就已经开始，目前仍应用于东北三省黑龙江、辽宁、山东、河南等地[5]。
据研究得知，黄酮类所含成分有多方面生物活性，比如抗癌、消炎抗菌、抗衰老等表现明显，所以被广泛使用和提取。它对制药和食品工业有很大贡献，并被广泛应用，所以各方面的研究也越来越广泛与深入,也是当前植物药研究开发的热点之一，同时对黄酮类化合物的研究已成为医药界研究的热门课题[6]。
1.2 超声波辅助提取技术的原理和特点
超声波本身是一种机械波，它的频率在2050KHz范围内，超声波产生的空化、振动、搅拌等综合效应对天然原料的提取工艺的影响最大，也就是说它对原料中的成分提取率会最高，首先超声波会破坏成分外皮及组织，使各种溶剂能完全渗透到成分中，使其成分和所加的反应物，发生化学反应，以达到提取的目的，从而提高提取率和缩短提取时间，高效、快速提取所含成分的过程，据研究，超声波的特定频率，对化合物结构和活性基本上不会产生破坏现象。
超声法酶法进行联合具有加快提取效率、节约能源以及环保等优势；超声波酶法联合提取工艺可以明显节省时间、提高效率、节约溶剂使用量、提高提取产量，有利于苷元的浸出，广泛应用于酮类有效成分的提取[7]。
超声波技术与其他新兴技术的联合，比如辅助酶法提取皂苷类，黄酮类成分，这是现代科技进步的结果，必将使原有的实验变的规范化，使实验数据变得准确化、科学化。现代化科技的进步，尤其是医疗卫生手段的提升，对于化工设备的更新换代随之而来，先进的技术手段让超声波与更让更多的新技术进行联合应用，到那时，在我们生活的各个方面都会有此技术的身影，尤其是在医疗、化工等领域发挥着巨大而且有着深远意义的作用，它对我们的未来人类发展也将发挥着巨大的科学价值和意义。
1.3 米口袋的形态特征
米口袋，它的根部呈圆锥形状，茎叶短细，叶片呈三角形状，长有长长的软毛；叶片一般长720mm，宽48mm；正值开花时期，一般结花朵5瓣左右，有花萼，呈钟形，它的种子呈人体器官肾形，有凹点，表面光滑。开花时间大约4个月，长果实时期为5个月左右。狭叶米口袋，多年生草本。主根细而长。茎缩短，在根颈从生，荚果圆筒形，无假隔膜，长1.41.8cm，稀达2cm，被疏柔毛，种子肾形，直径约1.5mm，有凹点和光泽。
1.4 关于该论题的研究现状和发展趋势
当下对于超声波辅助酶法联合提取黄酮类化合物的研究也在不断深入，同时对该论题的看法和研究的方向各有不一，都是对该话题权威的研究成果，随着科技进步，还需要更新更加全面的实验手段，以得出最权威的实验数据。有实验证明。曹渊等应用超声波符合酶法提取天冬多糖的产率最高，是水浸提法的3.7倍，是乙醇回流法的2.1倍，还具有操作简便，工艺条件稳定的特点[8]。陈杰等采用超声波辅助酶法提取苦楝素，提取率达3.363%[9]。陈公德等单一用生物酶的方法，苦楝素的提取率仅为2.008%，超声波符合酶联用提取效果比单一使用酶法提取率高近50%[10]。我们所知道的案例，何春霞等采用正交优化实验，以总黄酮得率作为考察指标，对影响欧洲鳞毛蕨总黄酮超声波提取的因素进行了研究，结果表明在最佳提取条件下，其得率可比传统方法高出15%[11]。
本次实验主要采用超声波酶法联合提取米口袋中的总黄酮。通过Boxbenhnken的响应面实验设计，本试验以米口袋为实验原料，对其黄酮类成分进行工艺研究，最终确定前文提及到的单因素最佳提取工艺条件，为米口袋的进一步研究提供理论依据。
1.5 米口袋的药理作用
1.5.1 具有抗菌、消炎作用
米口袋植物中的物质成分是黄酮类化合物，本身有抗菌、消炎、抗病毒的功效。学者对不同药用地丁（小米口袋、米口袋、狭叶米口袋等）的抗菌作用进行了实验研究，其中检测出来的成分有很多，包括米口袋所含的黄酮类化合物，乙酸乙酯、正丁醇，甲醇这些部位均有抑菌功效。实验结果表明，米口袋的水煎沉淀物对变形杆菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抗菌活性，对各种菌类疾病有良好的抑制作用。米口袋水煎液石油醚、米口袋65%醇浸液石油醚、氯仿、乙酸乙酯萃取部位对肺炎链球菌达到了中度敏感，水煎液石油醚萃取部位对金黄色葡萄球 菌、枯草杆菌、白色念珠菌的抑菌效果均略大于水煎液氯仿部位，而 65%醇浸液氯仿萃取部位对肺炎链 球菌的抑菌效果最强，米口袋 65%醇浸液氯仿萃取 部位对肺炎链球菌的抑菌活性要强于水煎液氯仿萃取部位对金黄色葡萄球菌、枯草杆菌及白色念珠菌的抑菌活性[12]。
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