分类号:R 283单位代号：10452毕业论文（设计）正交设计优选养麦粉中黄酮成分的提取工艺姓 名 何保富性 别 男学 号 200308240109年 级 2003级专 业 应用化学系（院）化学化工学院指导教师 张杰2007年4月7日正交设计优选养麦粉中黄酮成分的提取工艺Research on Optimum Extraction Process of Flavonoids fromBuckwheat through Orthogonal Design学位论文完成日期：2007年4月7日指导教师签字： 摘要 3Abstract 31前言 41.1养麦简介 41.2养麦的化学成分 41.3养麦有效成分简介 41.4养麦黄酮提取工艺 51.5总黄酮的测定方法 51.6养麦生物类黄酮应用与开发前景 72试验部分 72.1仪器、试剂与材料 72.2试验方法 82. 3 正交试验设计 92.4数据处理与结果分析 93 .结论 12参考文献 13致谢 14正交设计优选养麦粉中黄酮成分的提取工艺摘要对养麦粉中黄酮类化合物的最佳提取工艺进行了优化通过L9（33）正交试 验，研究了乙醇浓度（A）、提取时间（B）和固液比（C）对黄酮类化合物提取 率的影响，用紫外分光光度计测定了养麦提取液中黄酮的含量。
结果显示，乙醇 浓度对提取率的影响较为显著，优化的工艺条件为：乙醇浓度80%、提取时间6h、 料液比1： 40关键词:正交设计；养麦粉；总黄酮；芦丁；紫外可见分光光度计Research on Optimum Extraction Process of Flavonoids fromBuckwheat through Orthogonal DesignAbstractThe optimal technological conditions for extraction of flavonoids in buchwheat flour were researched. Orthogonal design methods L9（33） were applied to analyze the influence of factors such as concentration of ethanol, extraction time and the ratio of seedstock to solvent on the extraction percent of flavonoids. The content of flavonoids was determined by spectrophotometry. The results indicated that concentration of ethanol significantly affect the extraction percent of flavonoids. The optimum concentration of ethanol is 80%, extraction time is 6h and the ratio of seedstock to solvent is 1:40.Key words : Orthogonal design ; Buckwheat flour ; Flavonoids ; Rutin;UV-Vis spectrophotometer1 刖言1.1养麦简介养麦属双子叶蓼科(polygonaceae)养麦属(Fagopyrum escucentum Moench)植 物，又名三角麦，也称作野养麦，是一种药食两用植物，植物学上主要有苦养麦 (Fagopyrum, tataricum， (L)Gaertn)和甜养麦(Fagopyrum. esculentum， Moench) 两种栽培品种。
据研究，养麦的原产地在中国东北的黑龙江流域及西伯利亚的贝 加尔湖一带世界上产养麦最多的国家是前苏联、波兰、法国、加拿大、奥地利 等虽然盛产养麦的国家集中在欧洲，但是养麦传入欧洲比较晚，大约始于13〜 14世纪据有关文献记载，1396年德国首先引种养麦，17世纪初，传入法国、 意大利和英国，1625年荷兰人把养麦种传入美国，之后又传入加拿大和南美洲［1］ 养麦在我国境内自然野生的历史已有两千余年之久它是一种适于在冷凉气候下 生长的短季作物，养麦麦耐旱、耐寒、耐酸、耐瘩，生长期短(90-100d左右)， 在我国四川凉山、云贵、晋、冀高原等处均有分布，年产约一亿公斤⑵1.2养麦的化学成分养麦营养丰富，蛋白含量达ll% -15%，包括人体必需的8种氨基酸，含有9 种脂肪酸类物质，其中80%是不饱和脂肪酸，是非常有利于中老年人的食品，且 养麦的茎、叶、根、花、籽粒、壳中均含有黄酮类化合物和硒、镁等有益于人体 的元素现代医学研究表明苦养不仅含有较为全面的氨基酸，丰富的油酸、亚油 酸，多种维生素及微量元素等，是一种营养价值极为丰富的绿色食品，而且富含 其它谷类粮食所不具有的叶绿素和类黄酮，赋予苦养降血压、降血脂和降血糖等 生理功能⑶。
养麦中含有大量生物类黄酮，国内外学者对养麦的壳、全籽粒、糊粉层、叶、 茎、花中生物类黄酮资源的化学组成、抗氧化性和稳定性进行大量分析研究养 麦具有防治糖尿病、高血压、冠心病、抗癌、防止内出血，延缓衰老等多种生理 功能研究表明养麦这些生理功能和药用价值与养麦中富含生物类黄酮有十分密 切关系［1］1.3养麦有效成分简介黄酮类化合物是一类广泛存在于植物体内的天然色素，这类化合物具有抗 菌、抗病毒、抗过敏、抑制癌细胞等多种药理活性，对治疗癌症、心血管等疾病 有重要意义⑷黄酮类化合物又名芦丁(维生素习，不仅在医学上有着广泛的应 用，在食品工业中可以作天然着色剂、抗氧化剂和功能性食品的原料目前，国 内提取芦丁的原料主要是槐花，其资源稀少，不能充分满足市场需要，因此，寻 找其它资源便成为人们十分关注的问题⑸芦丁(Rutin，也称芸香苷)是维生素P的主要成分之一，属于黄酮类衍生物 医学研究表明：芦丁具有降低毛细血管通透性、维持血管正常的渗透压；有助于 保持、恢复毛细血管的正常弹性的功能；对多种炎症也具有良好疗效；芦丁能治 疗闭塞性脑血管症的药物，临床用于脑血栓所致的偏瘫、失语以及动脉硬化等症 目前，随着我国人口结构向老龄化的转变，对预防和治疗心脑血管疾病的药物如 芦丁片、羟基芦丁等的需求量逐年增加，因此开发利用极为丰富的植物资源，从 中提取具有药用价值的芦丁，对于发展农村经济具有很好的经济效益。
芦丁广泛存在于一些植物中，在槐花米、养麦叶、蒲公英、桑树叶、银杏中 及烟叶中含量较多从槐花米中分离提纯芦丁的研究已有报导苦养麦作为北方 一种常见农作物，分布广泛如果将苦养麦中的芦丁提取出来，不但可以改变芦 丁的来源短缺情况，对于改善边远山区贫穷落后面貌，同样具有重要的现实意义 1.4养麦黄酮提取工艺目前，养麦黄酮的提取方法有热水浸提法、乙醇浸提法、有机溶剂索氏提 取法、碱性水或碱性稀醇提取法、碱提酸沉法及酶法等从操作的简易程度和提取成本来看，热水浸提法无疑具有一定优势，但该 法的缺点是提取的黄酮产量低而杂质多，这是由于苦养籽壳中的黄酮类化合物以 甙元形式存在的较多，游离甙元属于平面型分子，堆砌紧密，分子间引力较大， 水分子难于进入，因此难溶于水⑸用乙醇来提取生物类黄酮具有较好的提取效 果，所得黄酮产量高，具有较好的外观性状，这是因为生物类黄酮因其结构和来 源不同，溶解特性差异很大，因此提取溶剂极性的差异对产物的种类会有很大的 影响据陈运中⑹报道，从苦养麦粉中提取黄酮类化合物最佳工艺条件为： 以60%乙醇水溶液为提取剂，固液比1： 10,在50r条件下振荡提取1小时贾冬英［7］对苦养麦茎及籽壳中总黄酮的提取工艺研究结果为：以20-30倍原 料重65%乙醇水溶液为提取剂，在70^-75^浸提4〜6小时为最佳工艺条件。
王岚罔认为将粉碎原料置于连续式或间歇式萃取罐中，进行逆流萃取，这样 逐步提高萃取液浓度，形成一定的浓度梯度，提高萃取效率，增加设备利用率， 同时由于物料的自过滤作用降低萃取液中固形物含量，采用乙醇作溶剂是一种切 实可行的方法徐宝才回得出苦养壳中黄酮提取最佳工艺条件是用30倍原料重80%乙醇 溶液，在70r条件下提取2小时，得壳中黄酮含量为0.695%吴梅林等研究了用纤维素酶酶解法提取苦养总黄酮工艺与传统的乙醇提 取工艺相比,总黄酮得率提高了 18.92%实验确定了最佳提取条件:酶浓度 0.40mg/mL,酶作用时间120min，酶解温度50°,酶解介质pH值为4.5，乙醇浓度 70%,提取温度70°1.5总黄酮的测定方法目前，养麦黄酮的测定方法有分光光度法、气相色谱法、高效液相色谱法、平板色谱法、高效毛细管电泳法和液质联用法等1.5.1分光光度法欧阳平［10］等用分光光度法测定了苦养麦中总黄酮的含量苦养粉先用乙醚 抽提除杂，再用乙醇索氏抽提，以芦丁为标准品，以硝酸铝■亚硝酸钠为显色剂， 在500nm处测定吸光度，测得了总黄酮含量经考察，此法简单易行，结果稳 定1.5.2气相色谱法此法具有高选择性，高效能，高灵敏度，分析速度快等特点，但是黄酮类化 合物沸点高，对热不稳定，需将样品用衍生话试剂制成黄酮衍生物，才能用于 气象色谱分离鉴定。
1.5.3高效液相色谱法HPLC具有分离效果好，准确性好，分离速度快及仪器自动化程度高等特点， 尤其适用于挥发性低、热稳定性差、分子量大及离子型化合物得分析，已广泛用 于天然产物得分析黄酮类化合物HPLC分析通常用反相Cg色谱柱，由于黄酮 18分子中存在酚羟基，流动相中加入少量的酸即可包括等度洗脱法和梯度洗脱 法但HPLC价格昂贵，且测定前处理时间较长，不适用于快速分析及一般中 小企业采用［10］周强等研究了用了用微柱高效液相色谱测定苦养中芦丁的方法苦养中芦丁 用80%甲醇加热回流提取，以Water Xterra RP18（1.Ox50mm,2.5um）为固定相，1% 醋酸和甲醇为流动相，在该色谱条件下，苦养中的芦丁在1分钟内可达到基线分 离，用紫外二极管矩阵检测器检测，得到较满意的结果1.5.4平板色谱法平板色谱主要指纸色谱（PC）和薄层色谱（TLC）PC由于选择性和重现性差， 目前应用不普遍，而且一般不用于定性分析TLC操作简单快捷，不需要贵重 的仪器设备，杂质对色谱系统的干扰破坏性小，分析成本低但分析的时间较长， 结果重现性差1.5.5高效毛细管电泳法它具有高效、快速、进样体积小、溶剂消耗小和抗污染能力等特点。
其分离 模式为毛细管区带电泳（CZE）、胶束动电毛细管电泳（MECC）、毛细管等速电 泳（CITP）、毛细管凝胶电泳（CGE）、毛细管等电电泳（CIEF）、毛细管电色谱 （CEC）最近几年用于黄酮类化合物分析较多的是CZE和MECC，也有应用 CITP1.5.6液质联用法徐宝才UH等采用RP-HPLC-DAD/MS在苦养籽粒中发现了山奈酚;并对苦养 中的总黄酮和其中的四种主要黄酮醇：槲皮素-3-芸香糖葡萄糖苷（【）、芦丁 （II）、 山奈酚-3-芸香糖苷（III）,槲皮素（（IV）进行了定量总黄酮含量为0. 174%- 4. 614%I） ,（II）,（III）, （IV）在壳、麸皮、外层粉、心粉、山西苦养粉中的含量分 别为 0. 0153-0. 0448%>0. 0816- 4 .1054%、0. 0043- 0. 1330%、0. 0062- 0. 5332% 1.6养麦生物类黄酮应用与开发前景［1皿］。