红叶石楠叶绿素的提取与纯化及抗氧化活性研究
0 引言
叶绿素在自然界中普遍存在,有许多生物活性和生物功能,能降低胆固醇、抗衰老、排毒消炎,具有抗癌抗突变、抗贫血、保肝等功能[1]。红叶石楠作为一种观赏植物,常用于园林绿化,目前尚无其他用途。据介绍,石楠叶中含有多种活性物质,目前已从中提取出了熊果酸、齐墩果酸[2-3]、黄酮类化合物、绿色素类,但对于其品种之一的红叶石楠,还没有提取叶绿素等功能性色素的报道。对红叶石楠叶绿素的提取工艺进行优化,并对其体外抗氧化活性进行了初步研究,旨在为其开发利用提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
石楠叶:新鲜红叶石楠叶片,2017年5月采摘于中国药科大学江宁校区食堂门口。选择颜色鲜亮、形状完整的叶片,洗净、沥干水分,于40℃烘箱中烘干,恒质量后真空干燥1 h,取出粉碎后过100目筛,避光保存。
主要试剂:丙酮、石油醚、无水乙醇、氧化铝、焦性没食子酸、七水合硫酸亚铁、水杨酸、30%过氧化氢、硅藻土等,均为分析纯试剂;柱层析硅胶,100~200目。
主要仪器:DZF-6050型真空干燥箱、DFY-500型高速中药粉碎机、TU-1810型紫外-可见分光光度计、TGL-16G型高速台式离心机、KH-100B型超声仪、HH-8型数显恒温水浴锅、RE-4205型旋转蒸发器等,均为国产仪器;DV215CD型电子天平、OHAUS CORPORATION,美国产品。
1.2 叶绿素的提取
准确称取1 g鲜绿石楠叶子粉末,以一定料液比加入提取溶剂,在一定温度下提取一定时间,抽滤得滤液即为粗提液。
事情是这样的,9月的一天,院办曹红梅主任敲门走进院长韩光曙办公室,看到他正以纸巾拭泪。原来韩光曙正在读一封外地患者寄来的感谢信,读到真情涌动之处,泪水不由得夺眶而出。
(1)料液比的影响。丙酮为溶剂,分别称取粉末1.0 g于试管中,提取温度45℃,提取时间2 h,在料液比1∶6,1∶8,1∶10,1∶12条件下暗处密封提取。于波长645,663 nm处测定吸光度。
(2) 提取溶剂的影响。选用95%乙醇、丙酮及石油醚,80%丙酮∶石油醚(1∶1),丙酮∶乙醇∶水(4.5∶4.5∶1),乙醇∶丙酮(1∶1),95%乙醇∶80%丙酮(1∶1),80%丙酮为溶剂,分别称取粉末1.0 g于试管中,料液比1∶10,温度45℃,暗处密封放置2 h提取。于波长645,663 nm处测定吸光度。
(3)提取温度的影响。丙酮为溶剂,分别称取粉末1.0 g于试管中,料液比1∶10,提取时间2 h,分别在温度30,40,45,50,55℃下暗处密封提取。于波长645,663 nm处测定吸光度。
老师和学生通过有线和无线接入公寓网时可以获取到校园网地址,在认证前就可免费访问校园网资源。教师用户可选择NCU域认证,认证后从校园网线路免费访问外网资源。学生用户可选择不通运营商域认证域,认证后从运营商线路访问外网资源。访问路径如图2所示:
(4)提取时间的影响。丙酮为溶剂,分别称取粉末1.0 g于试管中,料液比1∶10,提取温度50℃,暗处密封放置1.0,1.5,2.0,2.5,3.0 h提取。于波长645,663 nm处测定吸光度。
式中:V——定容后样品体积,mL;
1.3 叶绿素的分离纯化
选用一定吸附剂和洗脱剂湿法装柱,加入1 mL叶绿素粗提液,用一定洗脱剂进行洗脱,收集色素液,测定吸光度。
(1) 最佳吸附剂的选择。分别称取15 g硅胶、硅藻土、氧化铝、硅胶∶硅藻土=1∶1、硅胶∶硅藻土=2∶1、硅藻土∶硅胶=2∶1吸附剂,湿法装柱,加入1 mL叶绿素粗提液,用洗脱剂(石油醚∶丙酮=2∶1)进行洗脱,收集色素液,于波长645,663 nm处测定吸光度。
优秀的工业设计不仅使电视产品自身更加美观,还可以更好的与家具环境融合,成为客厅别致的一角。目前,主流电视机产品普遍可以做到最薄不足1cm的宽度,仅与一台手机的厚度相当。一系列无边化、超薄的电视产品成为热门选择,不仅方便用户安装,更有定制化的产品,例如大屏拼接、颜色选择、名人定制、专属底座等高工艺电视产品受到很多消费者关注。
(3) 最佳吸附剂质量的选择。分别称取10.0,15.0,17.5,20.0,25.0 g不同质量的硅藻土,用洗脱剂(石油醚∶丙酮=2∶1) 湿法装柱,用洗脱剂进行洗脱,收集色素液,于波长645,663 nm处测定吸光度。
桥梁工程是我国建设工程中的重要组成部分,随着科学技术水平的不断进步,BIM技术作为一种现代化的模型构建技术在桥梁工程施工中发挥了卓越的应用效果。非对称外倾拱桥是一种形式特殊的桥梁,其施工过程难度较大,如何在非对称外倾拱桥的施工过程中对BIM技术进行有效利用,提高工程的施工质量,成为大量研究学者关注的内容。
(2) 清除O2-·的能力。将3 mmol/L邻苯三酚溶液与50 mmol/L Tris-HCl缓冲液和上述纯化后的叶绿素提取液混合,以蒸馏水为参比溶液,10 mmol/L的HCl溶液作对照,于波长325 nm处每隔30 s测定吸光度。按以下公式计算O2-·清除率。
(2) 最佳洗脱剂的选择。称取5份15 g硅藻土,分别用石油醚∶丙酮=4∶1,10∶3,7∶3,2∶1,5∶3湿法装柱,加入1 mL叶绿素粗提液,用洗脱剂进行洗脱,收集色素液,于波长645,663 nm处测定吸光度。
分离纯化正交试验的因素及水平见表1。
表1 分离纯化正交试验的因素及水平
水平 A吸附剂种类 B吸附剂质量/g 1 2 3硅藻土硅胶∶硅藻土=1∶2硅胶∶硅藻土=1∶1 10.0 15.0 17.5 C洗脱剂种类石油醚∶丙酮=2∶1石油醚∶丙酮=10∶3石油醚∶丙酮=4∶1
1.4 叶绿素含量的测定
于波长645,663 nm处测定粗提液或纯化液的吸光度。根据Arnon公式计算叶绿素a和叶绿素b的质量浓度(mg/L),乘以相应体积数,计算每1 mL样品叶绿素质量(μg/mL)。
2.1.7 最优包衣工艺 确定最优包衣工艺:包衣液浓度为12%,包衣液喷入方式为底喷,进风温度为50℃,雾化压力为0.20 MPa,蠕动泵转速为5 r/min,引风频率为25 Hz,包衣理论增质量比例为3%。按此包衣工艺条件所制得微丸的外观圆整、色泽均匀。
9月28-30日,以“大儒商道、至诚天下”为宗旨,以“新时代、新动能、新儒商、新愿景”为主题的首届儒商大会在济南召开。大会近1200名参会嘉宾涵盖工商界、科技界、教育界、文旅界、医卫界、金融界、海外社团及侨界、新生代和青年创业者等8个界别。
n——稀释倍数;
W——红叶石楠叶片粉末质量,g。
六是加强值班备勤,确保信息畅通。严格实行24小时领导干部在岗带班和值班制度,泰安“12119”森林火灾接警中心全天值守,各类通讯工具、林火视频监控系统全天候开机,确保政令和信息畅通。及时与气象部门对接会商火险等级,悬挂相应级别的预警信号旗;遇有大风恶劣天气,适时启动《大风恶劣天气森林防火预警响应机制》,组织各级和一线干部职工到岗到位,严阵以待,随时处置可能出现的突发情况,变被动扑救为主动防范,确保全市森林防火不出大的问题。
1.5 体外抗氧化活性考查
(1) 清除·OH的能力。配制反应体系溶液(9mmol/L硫酸亚铁1 mL,9 mmol/L乙醇-水杨酸1 mL,0.003%H2O2 1 mL),加入上述方法纯化后的叶绿素提取液,蒸馏水作参比,以空白试剂为对照,于波长510 nm处测定吸光度。
路德政介绍说,郑州先科的生产基地位于河南省新乡经济开发区工业路中段,交通便利。基地占地13321平方米,其中综合办公区占地2000平方米,建筑面积1000平方米,生产区占地11000平方米,车间6000平方米,仓库2500平方米。基地拥有最先进的全自动液体、粉剂等多种包装生产线十余条,技术力量雄厚,产品质量卓越,包装精美,被广大客户誉为“中国液肥行业的一面旗帜”。30年来,在稳步发展的同时先郑州科始终专注于一件事:精益求精,打造中国叶面肥第一品牌!
(4)分离纯化的正交试验。红叶石楠叶绿色素分离的正交试验采用三因素三水平L9(34)的设计方法。
对比之前的模型,此次的优化设计将加热器从地面位置的排布方式转换成空间排布,将加热器固定在撬上,下部留有足够的空间来布置管线,不会出现加热器的进出管线过短,从而引起应力集中。
式中:ΔA1/Δt——邻苯三酚自氧化反应速率;
ΔA2/Δt——加入色素样液后邻苯三酚自氧化反应速率。
2 结果与分析
2.1 红叶石楠叶绿素的提取效果
料液比对红叶石楠叶绿素提取效果的影响见图1,提取溶剂对红叶石楠叶绿素提取效果的影响见图2,提取温度对红叶石楠叶绿素提取效果的影响见图3,提取时间对红叶石楠叶绿素提取效果的影响见图4。
图1 料液比对红叶石楠叶绿素提取效果的影响
图2 提取溶剂对红叶石楠叶绿素提取效果的影响
图3 提取温度对红叶石楠叶绿素提取效果的影响
图4 提取时间对红叶石楠叶绿素提取效果的影响
从图1可知,在料液比1∶10时,叶绿素总含量最高,叶绿素提取效果最好;从图2可知,最佳提取溶剂为丙酮,此时叶绿素含量达到最大值,叶绿素提取效果最佳;从图3可知,随着提取温度升高,叶绿素含量逐渐增加,但提取温度高于45℃时,叶绿素含量逐渐减少;从图4可知,随着提取时间增加,叶绿素含量逐渐提高,但提取时间超过2 h,叶绿素含量逐渐减少。
按以上单因素试验选定的最优提取工艺条件(丙酮为提取溶剂,料液比1∶10,提取温度45℃,提取时间2 h)进行3批验证试验,结果表明粗提液叶绿素含量平均值可达16.42μg/mL,换算成原料石楠叶提取率约为10.26 mg/g。
2.2 红叶石楠叶绿素的分离纯化
吸附剂种类对叶绿素总含量的影响见图5,洗脱剂种类对叶绿素总含量的影响见图6,吸附剂质量对叶绿素总含量的影响见图7。
在对建筑工程进行建设的过程中,水电安装这一工程是非常重要的,在建筑工程中水电安装这项技术决定着人们在居住环境上舒适的程度。若是水电安装的方式在处理上存在着失误,会使建筑工程不能保证安全,更有甚者会侵犯到人们自身和财产的安全。基于此,在建筑中的水电安装技术之中,为了使工程的质量得到提升,使居民在生活上的水平得到有效的提升,对存在着的问题加以解决。
图5 吸附剂种类对叶绿素总含量的影响
图6 洗脱剂种类对叶绿素总含量的影响
图7 吸附剂质量对叶绿素总含量的影响
从图5可知,最佳吸附剂为硅藻土,此时叶绿素总含量达到最大值,叶绿素分离纯化效果最佳;从图6可知,洗脱剂为石油醚∶丙酮=2∶1的分离纯化效果最好;从图7可知,吸附剂硅藻土质量为15 g时,分离纯化效果最好。
L9(34)分离纯化正交试验结果见表2。
由表2可知,比较极差R大小,可知各因素影响次序依次为吸附剂质量、洗脱剂比例、吸附剂种类;比较同一因素不同水平的结果,可知最优条件组合是A1B3C3,此理论组合正好与正交试验中3号试验的条件组合一致,因此可以确定最佳分离纯化方案为叶绿素提取液1 mL,硅藻土17.5 g,石油醚∶丙酮为4∶1。
表2 L9(34)分离纯化正交试验结果
?
此时纯化倍数=99.44/16.42=6.06
式中:99.44——纯化前样品中叶绿素总含量,μg/mL;
16.42 ——纯化后样品中叶绿素总含量,μg/mL。
2.3 体外抗氧化试验结果
叶绿素清除·OH的速率见图8,不同质量浓度叶绿素清除O2-·的能力见图9。
图8 叶绿素清除·OH的速率
图9 不同质量浓度叶绿素清除O 2-·的能力
从图8可知,在一定体积内,随着叶绿素浓度的增加,其清除·OH能力先减弱后增强,当叶绿素达到一定浓度后,其清除·OH能力才会逐步增强;从图9可知,随着叶绿素质量浓度的增加,对O2-·的清除能力也在逐渐增强。
3 结论
(1)石楠叶绿素提取的最佳工艺条件为叶片粉碎度100目,以丙酮为提取溶剂,料液比1∶10,提取温度45℃,提取时间2 h,此时叶绿素提取率平均值达10.26 mg/g。
(2)石楠叶绿素粗提液分离纯化的最佳工艺条件为硅藻土17.5 g,加1 mL提取液,用石油醚∶丙酮为4∶1进行洗脱,此时纯化倍数可达6.06。
(3) 对·OH,O2-·的体外清除能力表明,红叶石楠叶绿素具有抗氧化活性。
从红叶石楠提取叶绿素具有一定的可行性和应用前景,其提取工艺条件及其抗氧化活性值得进一步研究探索。
参考文献:
[1]关锦毅,郝再彬,张达,等.叶绿素提取与检测及生物学功效的研究进展 [J].东北农业大学学报,2009,40(12):130-134.
[2]田丽婷,马龙,堵年生.齐墩果酸的药理作用研究概况 [J].中国中药杂志,2002(12):9-11,26.
[3]王鹏,张忠义,吴忠.熊果酸在药用植物中的分布及药理作用 [J].中药材,2000(11):717-722.◇
上一篇:驴肉干产品的开发