1. 研究目的与意义
荩草:一年生草本。秆细弱无毛,基部倾斜,高30-45cm,分枝多节。叶鞘短于节间,有短硬疣毛;叶舌膜质,边缘具纤毛;叶片卵状披针形,长2-4cm,宽8-15mm,除下部边缘生纤毛外,余均无毛。总状花序细弱,长1.5-3cm,2-10个成指状排列或簇生于秆顶,穗轴节间无毛,长为小穗的2/3-3/4,小穗挛生,有柄小穗退化成0.2-1mm的柄;无柄小穗长4-4.5mm,卵状披针形,灰绿色或带紫色;第1颖边缘带膜质,有7-9脉,脉上粗糙,先端钝;第2颖近膜质,与第1颖等长,舟形,具3脉,侧脉不明显,先端尖;第1外稃,长圆形,先端尖,长约为第1颖的2/3,第2外稃与第1外稃等长,近基部伸出1膝曲的芒,芒长6-9mm,下部扭转;雄蕊2;花黄色或紫色,长0.7-1mm。颖果长圆形,与稃体几等长。花、果期8-11月。化学成分:叶和茎含乌头酸、木犀草素、木犀草素-7-葡萄糖甙、荩草素。黄酮类化合物指以黄酮(2-苯基色原酮)为母核而衍生的一类黄色色素。其中包括黄酮的同分异构体及其氢化的还原产物,也即以C6-C3-C6为基本碳架的一系列化合物。黄酮类化合物在植物界分布很广,在植物体内大部分与糖结合成苷类或碳糖基的形式存在,也有以游离形式存在的。天然黄酮类化合物母核上常含有羟基、甲氧基、烃氧基、异戊烯氧基等取代基。由于这些助色团的存在,使该类化合物多显黄色。又由于分子中γ-吡酮环上的氧原子能与强酸成盐而表现为弱碱性,因此曾称为黄碱素类化合物。不少治疗冠心病有效的中成药均含黄酮类化合物,研究发现芦丁、槲皮素、葛根素以及人工合成的立可定(recordil)等均有明显的扩冠作用;槲皮素、芦丁、金丝桃苷、葛根素、灯盏花素、葛根总黄酮、银杏叶总黄酮对缺血性脑损伤有保护作用;金丝桃苷、水飞蓟素、木犀草素、沙棘总黄酮对心肌缺血性损伤有保护作用;银杏叶总黄酮、葛根素、大豆苷元等对心肌缺氧性损伤有明显保护作用。此外,沙棘总黄酮、苦参总黄酮、甘草黄酮(主要为甘草素和异甘草素)具有抗心律失常作用。木犀草素、黄岑苷、黄岑素等均有一定的抗菌作用;槲皮素、二氢槲皮素、桑色素、山柰酚等具有抗病毒作用;从菊花、獐牙菜中分离得到的黄酮单体对HIV病毒有较强抑制作用,大豆苷元、染料木素、鸡豆黄素A对HIV病毒也有一定抑制作用。大多数黄酮类化合物均有较强的抗氧化自由基作用,而黄酮类化合物的一些药理活性也往往与其抗氧化自由基相关。芦丁、羟基芦丁、二氢槲皮素等对角叉菜胶、5-HT及PGE诱发的大鼠足爪水肿、甲醛引起的关节炎及棉球肉芽肿等均有明显抑制作用;金荞麦中的双聚原矢车菊苷元有抗炎、解热、祛痰等作用;金丝桃苷、芦丁、槲皮素及银杏叶总黄酮等有良好的镇痛作用。此外,大量研究表明黄酮类化合物还具有降压、降血脂、抗衰老、提高机体免疫力、泻下、镇咳、祛痰、解痉及抗变态等药理活性。荩草中含有非常丰富的总黄酮类化合物,具有非常巨大的药用价值。迄今为止,国内还没有对荩草黄酮提取工艺的研究。本论文旨在通过响应面法优化对荩草黄酮类物质的提取工艺,同时抛砖引玉,以期能有对荩草黄酮提取工艺的进一步研究,对荩草进行更深入的开发利用。
2. 研究内容和预期目标
研究主要内容如下:
- 荩草准备与处理
- 以总黄酮得率为标准,对超声功率、超声温度、乙醇体积分数、液料比、超声时间这五个单因素进行实验
- 通过单因素实验确定各个因素进行响应面优化实验的各个水平、获得最优提取工艺条件
- 荩草总黄酮分离纯化及其抗氧化活性研究
- 计算汇总所得数据,参考相关文献,对数据进行分析
3. 研究的方法与步骤
拟采用的研究方法如下:
以单因素法为基础的响应面法优化荩草总黄酮的提取工艺,提取总黄酮以超声波法为辅助实验技术。采用滤片法进行抗菌实验,抗氧化实验采用frap法。
拟采用的步骤如下:
4. 参考文献
| [1]、Yu L, Han J, Yun W, et al. Selective separation of flavones and sugars from honeysuckle by alcohol/salt aqueous two-phase system and optimization of extraction process[J]. Separation Purification Technology, 2013, 118(6):776-783. [2]、Shu Q, Ding J C, Bao Q X, et al. Orthogonal Test Design for Optimization of the Extraction of Flavonid from the Fructus Gardeniae[J]. 生物医学与环境科学, 2011, 24(6):688-693. [3]、Zhang H F, Zhang X, Yang X H, et al. Microwave assisted extraction of flavonoids from cultivated Epimedium sagittatum : Extraction yield and mechanism, antioxidant activity and chemical composition[J]. Industrial Crops Products, 2013, 50(10):857-865. [4]、Li W, Wang Z, Wang Y, et al. Pressurised liquid extraction combining LC–DAD–ESI/MS analysis as an alternative method to extract three major flavones in Citrus reticulata ‘Chachi’ (Guangchenpi)[J]. Food Chemistry, 2012, 130(4):1044–1049. [5]、Zhou T, Xiao X, Li G, et al. Study of polyethylene glycol as a green solvent in the microwave-assisted extraction of flavone and coumarin compounds from medicinal plants.[J]. Journal of Chromatography A, 2011, 1218(23):3608-3615. [6]、Chaaban H, Ioannou I, Paris C, et al. The photostability of flavanones, flavonols and flavones and evolution of their antioxidant activity[J]. Journal of Photochemistry Photobiology A Chemistry, 2017, 336:131–139. [7]、郭楚楚, 程轩轩, 李嘉荣,等. 超声波协同半仿生法提取广金钱草总黄酮工艺研究[J]. 中国现代中药, 2014, 16(12):1019-1023. [8]、邹金美, 罗开梅, 方清灵,等. 响应面法优化超声波法提取楮头红中总黄酮的工艺研究[J]. 食品工业科技, 2014, 35(8):245-248. [9]、张鑫, 张海悦, 李鹏,等. 响应面优化大蒜总黄酮提取及抗氧化研究[J]. 天然产物研究与开发, 2014(7):1136-1140.. [10]、张琪, 刘慧灵, 朱瑞,等. 苦荞麦中总黄酮和芦丁的含量测定方法的研究[J]. 食品科学, 2003, 24(7):113-116. [11]、Tang X, Zhu D, Huai W, et al. Simultaneous extraction and separation of flavonoids and alkaloids from Crotalaria sessiliflora, L. by microwave-assisted cloud-point extraction[J]. Separation Purification Technology, 2017, 175:266-273. [12]、Wang Y, Gao Y, Ding H, et al. Subcritical ethanol extraction of flavonoids from Moringa oleifera, leaf and evaluation of antioxidant activity[J]. Food Chemistry, 2016, 218:152-158. [13]、Xi J, Yan L. Optimization of pressure-enhanced solid-liquid extraction of flavonoids from Flos Sophorae, and evaluation of their antioxidant activity[J]. Separation Purification Technology, 2016, 175:170-176. [14]、Xie X, Zhu D, Zhang W, et al. Microwave-assisted aqueous two-phase extraction coupled with high performance liquid chromatography for simultaneous extraction and determination of four flavonoids in Crotalaria sessiliflora, L.[J]. Industrial Crops Products, 2017, 95:632-642. [15]、Liau B C, Ponnusamy V K, Lee M R, et al. Development of pressurized hot water extraction for five flavonoid glycosides from defatted Camellia oleifera, seeds (byproducts)[J]. Industrial Crops Products, 2016, 95:296-304.
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5. 计划与进度安排
1、2016-12-28~2017-03-10接受任务、查阅和翻译文献、撰写及完成开题报告;
2、2017-03-11~2017-03-18荩草准备与处理;
3、2017-03-19~2022-05-2以总黄酮得率为标准,对超声功率、超声温度、乙醇体积分数、液料比、超声时间这五个单因素进行试验;
