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黄芪中毛蕊异黄酮与芒柄花素高效提取工艺研究

赵宝山  
【摘要】:本文以中药材黄芪的干燥根为原料,利用黄芪内源酶高效诱导转化作用,提出并建立了内源酶孵化处理联合负压空化高效提取(IP-NPCE)毛蕊异黄酮、芒柄花素的生产新工艺,并对IP-NPCE工艺参数进行优化。同时,对不同提取方法下两种苷元的提取率、能量消耗及粗提物抗氧化活性进行了比较研究。结果如下: 1.建立了毛蕊异黄酮、芒柄花素HPLC-UV同时分析检测条件: 色谱条件:色谱柱:Phenomenex Gemini C18110A反向柱(250mmx4.6mm I.D.,5μm),流速:1mL/min,柱温:30℃,检测波长:248nm,进样量:10μL,流动相:乙腈(A)-0.05%甲酸水溶液(B),梯度洗脱条件:0-50min,10-40%(A);50-55min,40-50%(A);55-80min,50-100%(A)。 2.对毛蕊异黄酮、芒柄花素酶生物转化工艺参数进行了优化,确定了最优的内源酶孵化处理工艺参数: 孵化溶剂:无菌蒸馏水 孵化温度:35℃ 孵化时间:60min 孵化pH值:4 孵化压力:-0.07MPa 固液比:1:25 孵化次数:1次 在上述优化的孵化转化条件下,毛蕊异黄酮、芒柄花素两种苷元的含量分别为0.626、0.297mg/g(n=3),其R.S.D.分别为2.13%和1.78%。与未进行内源酶孵化处理相比,两种苷元的含量分别提高了88.55%和72.67%。 3.对影响毛蕊异黄酮、芒柄花素负压空化提取的显著因素采用Plackett-Burman实验设计筛选,并通过CCD进行了优化,确定了最佳的负压空化提取工艺参数: 负压:-0.08MPa 乙醇浓度:60%乙醇溶液 原料粒径:60目 提取次数:2次 pH值:自然pH值 提取时间:30min 固液比:1:25 在上述优化的条件下进行了验证实验,毛蕊异黄酮和芒柄花素的含量分别为0.650和0.307mg/g (n=3), R.S.D分别为:1.50%和1.30%,与其他提取方法相比,内源酶孵化处理后,两种苷元的相对得率几乎提高了2倍。此外,IP-NPCE粗提物的ICso和FRAP值分别为1.845mg/mL和0.703mmol Fe(Ⅱ)/g粗提物。上述实验结果表明,与其他提取方法相比,这种提取新工艺不仅能够有效的提高目标化合物的产量,而且大大增强了粗提物的抗氧化活性。 本研究结果充分证明了内源酶孵化处理联合负压空化高效提取(IP-NPCE)法非常适用于黄芪中毛蕊异黄酮、芒柄花素的强化提取应用。与传统方法相比,具有提取率高、生产能力大、设备廉价、能耗低等优点,为毛蕊异黄酮、芒柄花素的提取工艺设计、试点规模乃至工业化规模应用提供了有价值的数据。作为一种环境友好型技术,IP-NPCE有望在天然产物提取领域中得到广泛的应用。


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