超声法优选松花粉多酚的提取工艺研究(附件)
摘 要 植物多酚是一类广泛存在于植物体内的多酚类化合物。近年来，多酚类物质的生物活性及对人体的保健预防作用日益受到人们的关注，其清除机体内自由基、抗脂质氧化、延缓机体衰老、预防心血管系统疾病、防癌、抗辐射等生物活性功能的发现，使多酚的研究和应用越来越受到重视。本课题利用响应面分析法对松花粉多酚的提取工艺进行研究，在单因素实验基础上选取实验因素与水平，采用3因素3水平的响应面分析法，依据回归分析确定各工艺条件的影响因子，以多酚提取率为响应值作响应面和等高线。在分析各个因素的显著性后，得出其最佳提取条件为超声功率120w，超声时间为10min，料液比1:15，超声温度50℃。在此条件下，松花多酚的提取率可达1.11%。本课题的研究结论为松花多酚资源的进一步开发利用提供了科学依据。
目 录
1 绪论
1.1 研究背景 1
1.3松花粉的概述 1
1.3.1 原植物生物态学特征及分布 1
1.3.1.1 松花粉性状 2
1.3.2 化学成分 3
1.3.3 药理作用 3
1.4 多酚的提取方法 3
1.4.1 超声提取法 3
1.4.3微波萃取法 4
2 实验部分
2.1 试药与仪器 5
2.1.1 材料与试剂 5
2.1.2 试剂的配制 5
2.2 实验条件的确定 5
2.2.1 样品溶液的制备 5
2.2.2 对照品溶液的制备 5
2.2.3显色反应 5
2.2.4检测波长的确定 6
2.3.1 标准曲线的绘制 6
2.3.2精密度实验 7
2.3.3重复性实验 7
2.3.4稳定性实验 7
2.4 样品液的测定 7
2.6 单因素对松花粉多酚含量的影响 8
2.6.1 超声功率对松花粉多酚含量的影响 8
2.6.2 超声时间对松花粉多酚含量的影响 8
2.6.3料液比松花粉多酚含量的影响 9
2.7 响应面法优化提取工艺 9
2.7. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
1响应面法的试验设计 9
2.7.2 响应面组合设计及试验结果 10
2.7.3 实验因素间的相互影响 11
2.8 验证性实验 13
结 论 14
参考文献 15
致 谢 17
绪论
1.1 研究背景
松树是我国资源丰富的树种,其花粉含量很大,其花粉的颜色鲜黄色或淡黄色[1],形状为粉状颗粒。松花粉又名松黄，为松科植物马尾松Pinus massoniana
Lamb、油松Pinus tabuli formis?Carr或同属数种植物雄蕊所产生的干燥花粉[2]。
早在2300 年前中国的第一部药学典籍《神农本草经》就有关于“松黄”的记载:松黄(松花粉)气味甘平无毒，主治心腹寒热邪气，利小便，消淤血，久服轻身益气力，延年益寿。1000年前，世界上第一部由国家颁布的药典——《新修本草》也将其收入，曰：“拂取正似蒲黄，久服令轻身，疗病胜似皮、叶及脂也[3]”。宋《本草衍义》谓“其花上黄粉名松黄，山上人及时拂取，作汤点之甚佳，但不堪停久，故鲜用寄远……松黄一如蒲黄，但其味差淡，治产后壮热、头痛、颊素、口干唇焦、多烦躁渴、昏闷不爽[4]”。明代杰出的医药学家李时珍在《本草纲目》中记载: 松花，甘、温、无毒; 润心肺，益气，除风止血，亦可酿酒。2014年国家卫生计生委发布了《按照传统既是食品又是中药材物质目录管理办法》[5]在其中新增了松花粉,在当代松花粉对皮肤相关疾病有一定的疗效作用和药用价值，已经被收入《中国药典》[6]2015版一部。
随着医学科研水平的提高和深入，发现松花粉含有糖类、脂类、蛋白质及氨基酸、核酸、维生素、矿物质等人体所需的营养成分[7]，总量达到200余种，这其中包括人体所必需的8种氨基酸[8]、14种维生素和24种微量元素,被誉为“完全营养品”和“微型营养库”[912]。松花粉更因其毒副作用小，营养成分齐全等的诸多优点愈来愈引起人们的关注和研究。
本次实验以陕西产油松花粉中的多酚含量为指标，在单因素实验的基础上，利用响应面法对超声功率、超声时间、料液比等因素进行考察，优化油松花粉多酚的提取工艺，为陕产油花粉的功能成分探索以及资源开发利用提供参考依据。
1.1.1松花粉的概述
1.1.1.1原植物生物态学特征及分布
马尾松（Pinus massoniana Lamb.) [13]乔木，树干较直;外皮深红褐色微灰，纵裂，长方形剥落;内皮枣红色微黄。心边材稍明显[14 ]。边材浅黄褐色，甚宽，常有青皮;心材深黄褐色微红。年轮极明显，极宽。木射浅细[15 ]。树脂道大而多，横切面有明显油脂圈。材质硬度中等，纹理直或斜不匀，结构中至粗。干燥时翘裂较严重[16 ]。
油松（Pinus tabuliformis?Carrière) [17]:为松科针叶常绿乔木，高达30米，胸径可达1米。树皮下部灰褐色，裂成不规则鳞块[18]。大枝平展或斜向上，老树平顶;小枝粗壮，雄球花柱形，长1.21.8厘米，聚生于新枝下部呈穗状;球果卵形或卵圆形，长47厘米。种子长68毫米，连翅长1.52.0厘米、翅为种子长的23倍。花期5月，球果第二年10月上、中旬成熟[19]。
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（a） （b）
图1.1油松（a）及马尾松（b）
1.1.1.2 松花粉性状
淡黄色的细粉。气微，味淡。在显微镜下观察，花粉粒椭圆形，长45～55μm，直径29～40μm，表面光 滑，两侧各有一膨大的气囊，气囊壁有明显的网状纹理，网眼多角形[20]。干燥松花粉为淡黄色的细粉末。体质轻飘，易飞扬，手捻有滑润感，不沉于水[21]。气微香，味有油腻感。以黄色、细腻、无杂质、流动性较强者为佳。
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图1.2松花粉
1.2化学成分
松花粉含有松树植株所具有的一切营养成分和生命活性物质, 其中有多种蛋白质、20 余种氨基酸(包括人体必须的8种)、15种维生素、30多种矿物质元素、11%的脂肪[22 ]、近百种酶和辅酶, 以及核酸、不饱和脂肪酸、卵磷脂、类黄酮、单糖、多糖等, 总量达到200余种[23 ], 且搭配合理能够全部补充、均衡人体所需的营养, 素有“绿色黄金”[24]之称。松花粉的营养成分不仅种类全面, 且含量也非常高。松花粉的蛋白质、碳水化合物含量均高于蜜蜂花粉[25]。其中:蛋白质总含量是牛肉、鸡蛋的7 ～10倍[26 ];粗脂肪酸含量为日本报道的蜂源花粉均值的3倍。有利于防治心血管疾病的不饱和脂肪酸则占脂肪酸总量的72.5%;氨基酸含量高于黑木耳和猴头菌的总量;铁比菠菜高出20倍[27];Va原型胡萝卜素比胡萝卜多20 ～ 30倍, 同时, 维生素C为562μg/g、维生素E为0.367 μg/g、维生素B5含量达240μg/g [28 ]。松花粉是一种高效、功能型全营养的保健食用佳品。
1.3药理作用
松花粉具有丰富的活性成分，对人体具有营养、生理调节、机体修复的综合作用，能调节免疫功能，抗疲劳，改善胃肠功能，调血脂和保护肝脏[29]等，使其在食品、保健品、医疗用品等领域得到了广泛应用。但由于松花粉成分复杂，建立简单有效地针对多成分的鉴定和分析方法尤为重要[30]。因此，进一步对松花粉中化学成分的分析方法进行研究，建立快速的控制松花粉质量的方法是很有意义的。
目 录
1 绪论
1.1 研究背景 1
1.3松花粉的概述 1
1.3.1 原植物生物态学特征及分布 1
1.3.1.1 松花粉性状 2
1.3.2 化学成分 3
1.3.3 药理作用 3
1.4 多酚的提取方法 3
1.4.1 超声提取法 3
1.4.3微波萃取法 4
2 实验部分
2.1 试药与仪器 5
2.1.1 材料与试剂 5
2.1.2 试剂的配制 5
2.2 实验条件的确定 5
2.2.1 样品溶液的制备 5
2.2.2 对照品溶液的制备 5
2.2.3显色反应 5
2.2.4检测波长的确定 6
2.3.1 标准曲线的绘制 6
2.3.2精密度实验 7
2.3.3重复性实验 7
2.3.4稳定性实验 7
2.4 样品液的测定 7
2.6 单因素对松花粉多酚含量的影响 8
2.6.1 超声功率对松花粉多酚含量的影响 8
2.6.2 超声时间对松花粉多酚含量的影响 8
2.6.3料液比松花粉多酚含量的影响 9
2.7 响应面法优化提取工艺 9
2.7. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
1响应面法的试验设计 9
2.7.2 响应面组合设计及试验结果 10
2.7.3 实验因素间的相互影响 11
2.8 验证性实验 13
结 论 14
参考文献 15
致 谢 17
绪论
1.1 研究背景
松树是我国资源丰富的树种,其花粉含量很大,其花粉的颜色鲜黄色或淡黄色[1],形状为粉状颗粒。松花粉又名松黄，为松科植物马尾松Pinus massoniana
Lamb、油松Pinus tabuli formis?Carr或同属数种植物雄蕊所产生的干燥花粉[2]。
早在2300 年前中国的第一部药学典籍《神农本草经》就有关于“松黄”的记载:松黄(松花粉)气味甘平无毒，主治心腹寒热邪气，利小便，消淤血，久服轻身益气力，延年益寿。1000年前，世界上第一部由国家颁布的药典——《新修本草》也将其收入，曰：“拂取正似蒲黄，久服令轻身，疗病胜似皮、叶及脂也[3]”。宋《本草衍义》谓“其花上黄粉名松黄，山上人及时拂取，作汤点之甚佳，但不堪停久，故鲜用寄远……松黄一如蒲黄，但其味差淡，治产后壮热、头痛、颊素、口干唇焦、多烦躁渴、昏闷不爽[4]”。明代杰出的医药学家李时珍在《本草纲目》中记载: 松花，甘、温、无毒; 润心肺，益气，除风止血，亦可酿酒。2014年国家卫生计生委发布了《按照传统既是食品又是中药材物质目录管理办法》[5]在其中新增了松花粉,在当代松花粉对皮肤相关疾病有一定的疗效作用和药用价值，已经被收入《中国药典》[6]2015版一部。
随着医学科研水平的提高和深入，发现松花粉含有糖类、脂类、蛋白质及氨基酸、核酸、维生素、矿物质等人体所需的营养成分[7]，总量达到200余种，这其中包括人体所必需的8种氨基酸[8]、14种维生素和24种微量元素,被誉为“完全营养品”和“微型营养库”[912]。松花粉更因其毒副作用小，营养成分齐全等的诸多优点愈来愈引起人们的关注和研究。
本次实验以陕西产油松花粉中的多酚含量为指标，在单因素实验的基础上，利用响应面法对超声功率、超声时间、料液比等因素进行考察，优化油松花粉多酚的提取工艺，为陕产油花粉的功能成分探索以及资源开发利用提供参考依据。
1.1.1松花粉的概述
1.1.1.1原植物生物态学特征及分布
马尾松（Pinus massoniana Lamb.) [13]乔木，树干较直;外皮深红褐色微灰，纵裂，长方形剥落;内皮枣红色微黄。心边材稍明显[14 ]。边材浅黄褐色，甚宽，常有青皮;心材深黄褐色微红。年轮极明显，极宽。木射浅细[15 ]。树脂道大而多，横切面有明显油脂圈。材质硬度中等，纹理直或斜不匀，结构中至粗。干燥时翘裂较严重[16 ]。
油松（Pinus tabuliformis?Carrière) [17]:为松科针叶常绿乔木，高达30米，胸径可达1米。树皮下部灰褐色，裂成不规则鳞块[18]。大枝平展或斜向上，老树平顶;小枝粗壮，雄球花柱形，长1.21.8厘米，聚生于新枝下部呈穗状;球果卵形或卵圆形，长47厘米。种子长68毫米，连翅长1.52.0厘米、翅为种子长的23倍。花期5月，球果第二年10月上、中旬成熟[19]。
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（a） （b）
图1.1油松（a）及马尾松（b）
1.1.1.2 松花粉性状
淡黄色的细粉。气微，味淡。在显微镜下观察，花粉粒椭圆形，长45～55μm，直径29～40μm，表面光 滑，两侧各有一膨大的气囊，气囊壁有明显的网状纹理，网眼多角形[20]。干燥松花粉为淡黄色的细粉末。体质轻飘，易飞扬，手捻有滑润感，不沉于水[21]。气微香，味有油腻感。以黄色、细腻、无杂质、流动性较强者为佳。
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图1.2松花粉
1.2化学成分
松花粉含有松树植株所具有的一切营养成分和生命活性物质, 其中有多种蛋白质、20 余种氨基酸(包括人体必须的8种)、15种维生素、30多种矿物质元素、11%的脂肪[22 ]、近百种酶和辅酶, 以及核酸、不饱和脂肪酸、卵磷脂、类黄酮、单糖、多糖等, 总量达到200余种[23 ], 且搭配合理能够全部补充、均衡人体所需的营养, 素有“绿色黄金”[24]之称。松花粉的营养成分不仅种类全面, 且含量也非常高。松花粉的蛋白质、碳水化合物含量均高于蜜蜂花粉[25]。其中:蛋白质总含量是牛肉、鸡蛋的7 ～10倍[26 ];粗脂肪酸含量为日本报道的蜂源花粉均值的3倍。有利于防治心血管疾病的不饱和脂肪酸则占脂肪酸总量的72.5%;氨基酸含量高于黑木耳和猴头菌的总量;铁比菠菜高出20倍[27];Va原型胡萝卜素比胡萝卜多20 ～ 30倍, 同时, 维生素C为562μg/g、维生素E为0.367 μg/g、维生素B5含量达240μg/g [28 ]。松花粉是一种高效、功能型全营养的保健食用佳品。
1.3药理作用
松花粉具有丰富的活性成分，对人体具有营养、生理调节、机体修复的综合作用，能调节免疫功能，抗疲劳，改善胃肠功能，调血脂和保护肝脏[29]等，使其在食品、保健品、医疗用品等领域得到了广泛应用。但由于松花粉成分复杂，建立简单有效地针对多成分的鉴定和分析方法尤为重要[30]。因此，进一步对松花粉中化学成分的分析方法进行研究，建立快速的控制松花粉质量的方法是很有意义的。
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