微波_环糊精协同提取茶叶中茶多酚及抗氧化性研究

基金项目：山西省高校科技开发资助项目（20111023）忻州师范学院基金（201002）。 作者简介：李志英（1970-），女，硕士，副教授，研究方向：分析化学。 微波-β-环糊精协同提取茶叶中茶多酚及抗氧化性研究 李志英，李国平，马 莉 （忻州师范学院化学系 山西忻州 034000） 摘要：以β-环糊精及其衍生物为提取介质，用微波辅助提取茶叶中的茶多酚，并用DPPH法和水杨酸法检测了茶 多酚提取液的抗氧化性。实验结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明：以 60%的乙醇为溶剂，茶叶与β-环糊精质量比为 1:0.8，微波作用时间 1min，作用功率 260W，料液比 1:40 为最佳提取条件。在β-环糊精介质中茶多酚的提取率和对自由基的清除率 均提高，而且提取液对自由基（DPPH.）的清除作用小于羟基自由基（.OH）的清除作用。 关键词：茶叶；茶多酚；β-环糊精；抗氧化性；DPPH 法和水杨酸法。 Microware-assisted extraction Polyphenol content in tea in β-CD aqueous solution and study oxidation LI Zhi-ying，LI Guo-ping，MA Li （Department of Chemistry, Xinzhou Teachers’ University, Xinzhou 034000, China) Abstract： Microware-assisted extraction Polyphenol content in tea was investigated with aqueous β-CD as medium, the same time ,using DPPH method and the salicylic acid method determined antioxidant ability of tea polyphenol extract with β-CD as medium. The research show that the optimum extraction conditions was: m (tea): m (β-CD) was 1:0.8 with 60% ethanol as solvent ,Microware extraction time was 1min, Microware power was 260W, solid to liquid ratio was 1:40,.and tea polyphenol extract with β-CD as medium had stronger Oxidation stability . And the scaveing effect on free radical (DPPH.) was less than on (. OH). Key words: tea; polyphenol substance; antioxdative capacity; inclusion compound of DPPH method β-Cyclodextrin; salicylic acid method. 茶多酚是茶叶中具有生物活性的重要成分之一，是一类存在于茶叶中的多羟基酚类化合物的 总称，具有很强的抗氧化活性和自由基清除能力，是一种天然的抗氧化剂。研究表明，茶多酚不 仅是一种天然的无毒抗氧化剂，也是一种理想的天然药物，具有多种保健功能和药理作用，可以 清除自由基，具有抗氧化、抗菌、抗病毒、抗紫外线照射、防治心血管病、除臭、多耐药性逆转 和抗辐射等作用[1]，在食品加工、医药、化妆品、农用化学品等领域具有重要的应用[2]。 由于茶多酚的多酚结构反应活性大，很容易受外界环境的影响而降低或丧失抗氧化性能，从 而降低抗氧化效率[3]。β-环糊精是由D-葡萄糖分子以1，4-苷键连接而成的环状低聚糖，具有“内 疏水，外亲水”的“超微囊”筒式结构，其特殊的结构赋予它选择包络外来客体分子形成稳定超 分子化合物的性能，这种包络作用对抗氧化剂有效成分的提取大大提高[4]。本文探讨β-环糊精 提取介质中提取茶多酚的最佳工艺条件，研究在此条件下茶多酚提取液对DPPH和羟自由基的清 除能力。 1 材料与 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 1.1 材料与仪器 茶叶（购自忻州师范学院东茶店，产于杭州）β-环糊精及其衍生物(江苏昆山隆源化工 有限公司)；1,1-二苯基-2-苦肼基（DPPH）（东京 化成工业株式会社）；茶多酚（成都市科龙化工 试剂场）（精密称取 120℃下干燥到恒重的茶多酚生化试剂 1g，用约 2.0mol/L 的盐酸转溶，并调 节 pH 值至 1.6,用乙酸乙酯对上述茶多酚溶液以体积比为 1:1 萃取 3 次，取有机层，减压蒸馏， DOI：CNKI:11-1759/TS.20111206.0843.001 网络出版时间：2011-12-06 08:43 网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.1759.TS.20111206.0843.001.html 2 在 0.08MPa、34℃乙酸乙酯馏分蒸出，得到 0.483g纯茶多酚[5]；硫酸亚铁铵 7.5×10-3moL/L（分 析纯，天津市化学试剂三厂）；水杨酸 7.5×10-3moL/L （分析纯，天津市天新精细化工开发中心）； 实验所用其它药品为分析纯；实验用水为二次蒸馏水。 UV-2500 紫外-可见分光光度计（日本岛津公司）；可见分光光度计（723 型，上海光谱仪器 有限公司）；电子分析天平（AL104，梅特勒-托利多仪器有限公司）；真空干燥箱（DZ-1A 型，天津市泰斯特仪器有限公司）；高速中药粉碎机（QE-100g,武义县屹立工具有限公司）。 1.2 实验方法 1.2.1 茶多酚的提取方法[6] 1.2.1.1 原料的提取方法 准确称取 1.0000g 茶叶粉于锥形瓶中，加入.0.8000gβ-环糊精， 60% 乙醇 30mL，在微波功率为 260W 下提取 60s ，冷却至室温，转移至 50mL 容量瓶中，用 60%乙 醇定容，过滤，取上清液待用。 1.2.1.2 单因素实验的方法 准确称取 1.0000 克茶叶粉五份于锥形瓶中，改变提取介质（0.8000 克 β-环糊精、羟乙基 β-环糊精、羟丙基 β-环糊精）、提取液浓度（20%、40%、60%、80%、无水 乙醇）、β-环糊精的加入量（0.2:1、0.4:1、0.6:1、0.8:1﹑1:1）、提取时间（0.5 、1.0、1.5、2.0、 2.5min）、提取功率（130、195、260、325、390W）、液料比（10:1， 20:1， 30:1，40:1，50:1） 六项中其中一项，其它为实验所得最优条件，按 1.2.1.1 的实验方法提取，1.2.2.2 的方法测定， 比较五种提取液中茶多酚的提取率。 1.2.2 茶多酚的测定方法[7] 1.2.2.1 标准曲线的制作 取 0.1g提纯后的茶多酚，用 60%的乙醇溶解，配成 100μg·mL- 1茶多酚 标准溶液。精密吸取标准品溶液 1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL,分别置于 25mL比色管中, 用 60﹪乙 醇定容，摇匀, 静置 10min,在波长为 275nm处测其吸光度，以吸光度对浓度进行线性回归分析， 得回归方程为:A=0.0271c +0.0448，r=0.9997 1.2.2.2 提取液的测定 精确取提取液 1.0mL，置于 25mL比色管中,按照标准曲线的方法测其吸 光度A。代入标准曲线求得浓度c，计算提取率。提取率（%）＝（cV×10-6）/W×100％。V为定 容体积（mL）;W为茶叶粉质量（g）;c为茶多酚提取液浓度（μg·mL- 1）。 1.2.3 抗氧化性方法的方法 1.2.3.1 水杨酸法 [8] 在 10mL比色管中依次加入 7.5×10-3moL/L的硫酸亚铁铵 1mL， 7.5×10-3moL/L的水杨酸 1mL，0.3%的过氧化氢 1mL后，同一浓度不同体积的提取液分别加入比 色管中定容，同时用另外 7 个比色管中依次加入对应体积的提取液定容到 10mL扣除背景，静置 30min后，测定样品提取液在 510nm处的吸光度值，根据下面的公式计算自由基清除率: 清除率=（A对-A样）/A对×100% =（A对照 –A参比）-（A样品 –A样参）/（A对照 -A参比）×100% 式中：A参比 -----Fe2+, H2O2时的吸光度值； A对照 -----Fe2+, H2O2，水杨酸后的羟基自由基体系的吸光度值； A样参 -----Fe2+, H2O2，不同提取液后的吸光度值； A样品 -----Fe2+, H2O2 1.2.3.2 DPPH法 ，不同提取液，水杨酸后的羟基自由基体系的吸光度值。 [9] 取提取液 2mL及 2×10-4moL/L的DPPH溶液加入同一 10mL比色管中，摇匀， 30min后用提取液作参比，测定吸光度值A样品，同时用无水乙醇作参比，测定 2mL2×10-4moL/L 3 DPPH溶液与 2mL无水乙醇混合后溶液的吸光度值A对照。根据下面的公式计算自由基清除率： 清除率=（A对-A样）/A对×100% =（A对照 –A参比）-（A样品 –A样参）/（A对照 -A参比）×100% 式中：A参比 -----加入无水乙醇时的吸光度值； A对照 -----加入DPPH的自由基体系的吸光度值； A样参 -----加入不同提取液后的吸光度值； A样品 -----加入不同提取液，DPPH后自由基体系的吸光度值。 1.3 数据统计分析 采用 SPSS11.0 进行配对 t 检验，每组试验均重复 3 次，试验结果采用 x±s 进行表示。P∠0.05 为差异有统计学意义。 2 结果与分析 2.1 提取介质对茶多酚提取率的影响 表 1 不同的提取介质对茶多酚提取率的影响 Table 2 Influencet of different Extraction medium to Extraction 提取介质 activity of polyphenol 60%乙醇 β-环糊精 羟乙基β-环糊精 羟丙基β-环糊精 茶多酚提取率（%） 18.35 22.97 21.96 22.38 由表 1 可知，以β-环糊精为介质提取的茶叶提取液，茶多酚提取率和对自由基的清除能力 均高于其它介质提取液。分析其原因，可能是由于β-环糊精对茶多酚具有较好的包合作用，且 该作用可以改善茶多酚类化合物的水溶性，有效提高其溶解度[10] Fig1 Influencet of solvent extracts to 。 2.2 提取液浓度对茶多酚提取的影响 Extraction 2.3 β-环糊精的加入量对茶多酚提取率的影响 activity of polyphenol 由图 1 可知，60%乙醇的提取液是茶多酚提取率较好。原因可能是乙醇和水的比例不同引起 溶剂极性的不同，所提取出来的活性物质的量提高。 图1 不同溶剂的提取物对茶多酚提取率的影响 15 18 21 24 20% 40% 60% 80% 100% 乙醇浓度 提 取 率 (% ) 图2环糊精的量对茶多酚提取率的影响 18 21 24 0.2 0.4 0.6 0.8 1 环糊精比茶多酚 提 取 率 (% ) 4 Fig 2 Influencet of β-Cyclodextrin to Extraction Fig 3 Influencet of activity of polyphenol 由上图可知：随β-环糊精的加入量增加，茶多酚的提取率也增加，当β-环糊精与茶叶质量 比为 0.8:1 时吸光度最大，说明提取率最高，可能是提取液中茶多酚与β-环糊精达到最佳包合比， 故选 0.8:1 为最佳质量比。 2.4 提取时间对茶多酚提取率的影响 time to Extraction Fig 4 Influencet of activity of polyphenol 由图 3 可知，当提取时间为 1.0min 时，茶多酚提取率最大。如果微波提取时间太长，提取 率反而减小，可能是时间增大溶剂蒸发，导致溶剂量减少，影响茶多酚提取率。 2.5 提取功率对茶多酚提取率的影响 power to Extraction Fig 5 Influence of ratio of liquid to activity of polyphenol 由图 4 可知，当提取功率为 260W 时，茶多酚提取率最高。 2.6 液料比的影响 Extraction 图3 不同的提取时间对茶多酚提取率的影响 10 13 16 19 22 25 0.5 1 1.5 2 2.5 时间(min) 提 取 率 (% ) activity of polyphenol 由图 5 可知，当料液比为 1:40 时，茶叶中茶多酚提取率最高，实验取 1:40 为你最佳料液比。 图4 不同提取功率对茶多酚提取率的影响 10 13 16 19 22 25 150 200 250 300 350 400 450 功率(W) 提 取 率 (% ) 图5 不同料液比对茶多酚提取率的影响 10 13 16 19 22 25 10 20 30 40 50 液料比(mL/g) 提 取 率 (% ) 5 2.7 光谱性质 将茶多酚标准品，水提取液、加β-环糊精提取液配制成一定浓度，在紫外分光光度计上扫描 最大吸收波长。结果如下图： Fig 6 Comparison of absorption spectra 1：茶多酚 2：水介质中茶多酚提取液 3：β-环糊精介质中茶多酚提取液 由图 1 可知，提取液和茶多酚均在 274nm 处出现最大吸收波长， β-环糊精无紫外吸收，故 选择测定波长为 274nm。 2.8 比较不同方法测定自由基的清除率 取 10mL 比色管，分别加入 60%的乙醇介质中茶多酚提取液、β-环糊精加 60%的乙醇介质 中茶多酚提取液、羟乙基β-环糊精 60%的乙醇介质中茶多酚提取液、羟丙基β-环糊精 60%的乙 醇介质中茶多酚提取液，按 1.2.3 的方法测定茶多酚提取液对自由基的清除率，如表 2。 表 2 茶多酚提取液对自由基的清除作用 Table 2 Sscavenging effect of free radical on the tea polyphenols extract 提取介质 60%乙醇 β-环糊精 羟乙基β-环糊精 羟丙基β-环糊精 茶多酚提取率（%） 18.35 22.97 21.96 22.38 对 DPPH 的清除率 （%） 21.25 41.26 38.96 40.08 对 OH 的清除率（%） 28.37 58.31 52.48 56.83 由表 2 可知，β-环糊精加 60%的乙醇介质中茶多酚提取液提取率和对自由基清除作用均大 于其它提取介质，对自由基清除率的大小为：水杨酸法＞DPPH法，这可能是由于脂自由基 （RCOO）和OH是两种有代表性的自由基，⋅OH的氧化能力很强，所以⋅OH的水杨酸法测得的抑 制率高。还可能与有效成分的水解、异构化合生物大分子之间的相互作用有关，亦与抗氧化作用 机理密切相关[11] 3.1 通过采用单因子实验探索了β-环糊精介质中提取茶多酚的最佳条件为：以 60%的乙醇为溶 剂，茶叶与 β-环糊精质量比为 1:0.8，微波作用时间 1min，作用功率 260W，料液比 1:40，在此 条件下提取率最高为（22.97±0.81）%，对 DPPH 和 ⋅OH 的清除率分别为(41.26±1.25)%和 。 3 结论 6 (58.31±2.03)% 3.2 用 DPPH 法和水杨酸法对β-环糊精介质中茶多酚提取液进行抗氧化性的测定，实验表明： β-环糊精介质中提取茶多酚提取液的抗氧化性明显高于其他方法茶多酚提取液的抗氧化性，而且 抗氧化能力与其含量呈量效关系，多酚物质是主要的自由基清除剂，因此用β-环糊精对茶多酚进 行提取提高了茶多酚的抗氧化性。为此目前人们大多采用β-环糊精为壁材对茶多酚进行包络来增 加抗氧化效率。 参考文献 [1] 李淑娟.茶多酚的保健和药理作用研究进展 [J].西北药学杂志，2010，15（1）：68-70. 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