一种利用超声辅助离子液体混合溶剂提取甘薯叶片多酚物质的方法与流程

1.本发明属于植物有效成分提取领域，具体涉及一种利用超声辅助离子液体混合溶剂提取甘薯叶片多酚物质的方法。


背景技术：

2.多酚又称单宁，是一类广泛存在于植物的皮、根、叶中并含有多元酚结构的次生代谢物，具有清除自由基、抗氧化、抗癌等多种功能。
3.甘薯又称红薯、番薯，属一年生或多年生蔓生草本植物，研究表明，甘薯叶片中含有丰富的维生素、蛋白质、矿物质等营养成分，可以促进胆固醇的排泄，提高人体的免疫力。甘薯叶片中含有多酚等活性物质，其提取方法有溶剂提取法、超声波法、微波法和超临界co2萃取法等，多酚提取的工艺的优劣直接影响其利用率，目前用绿色溶剂离子液体提取甘薯叶片多酚的研究鲜有报，因此，探究最优的提取条件，以提高甘薯叶片多酚的提取率，为甘薯叶片多酚的进一步开发提供依据就显得尤为重要。


技术实现要素：

4.本发明是为了解决现有甘薯叶片多酚的提取率不高的技术问题，而提供一种利用超声辅助离子液体混合溶剂提取甘薯叶片多酚物质的方法。
5.本发明的一种利用超声辅助离子液体混合溶剂提取甘薯叶片多酚物质的方法按以下步骤进行：
6.步骤1：将甘薯叶片洗净、干燥、粉碎，加入索氏提取器加料管中，加入石油醚进行预处理，得到预处理后甘薯叶片；
7.步骤2：将1-丁基3-甲基咪唑离子的乙醇溶液、步骤1得到的预处理后甘薯叶片加入锥形瓶中，在50～60℃的条件下超声提取，提取液减压抽滤后，得到甘薯叶片多酚提取液；所述1-丁基3-甲基咪唑离子的乙醇溶液中1-丁基3-甲基咪唑离子的浓度为0.35mol
·
l-1
～0.45mol
·
l-1
，提取时间为35min～45min、料液比为1:(35～45)。
8.进一步限定，步骤1中所述干燥的温度为45～55℃，时间为600min～720min。
9.进一步限定，步骤1中所述干燥的温度为50℃，时间为600min。
10.进一步限定，步骤1中所述石油醚与甘薯叶片的体积比为(30～50):1，步骤1中所述加入石油醚预处理的时间为30min～60min。
11.进一步限定，步骤1中所述石油醚与甘薯叶片的体积比为40:1，步骤1中所述加入石油醚预处理的时间为30min。
12.进一步限定，步骤2中所述1-丁基3-甲基咪唑离子为[bmim]br，结构式为：
[0013][0014]
进一步限定，步骤2中所述乙醇的质量浓度为65％～75％。
[0015]
进一步限定，步骤2中所述乙醇的质量浓度为70％。
[0016]
进一步限定，步骤2中所述1-丁基3-甲基咪唑离子的乙醇溶液中1-丁基3-甲基咪唑离子的浓度为0.40mol
·
l-1
，提取时间为40min、料液比为1:40。
[0017]
本发明相比现有技术的优点如下：
[0018]
本发明以1-丁基3-甲基咪唑离子和乙醇组成混合溶剂作为提取剂，一方面利用1-丁基3-甲基咪唑离子和乙醇的组配对茶多酚的提取起到一个促进作用，提高有效成分的提取效率，另一方面通过甘薯叶片多酚的提取工艺中离子液体类型的选择和提取条件的优化综合调控，最终使得甘薯叶片多酚的提取率提高至55.614
±
0.188mg
·
g-1
，于常规方法的提取率(47.577
±
1.088mg
·
g-1
)相比，提取率提高了14.15％。
附图说明
[0019]
图1为没食子酸标准曲线图；
[0020]
图2为实施例1与对比例1选择的四种不同类型的il对多酚提取率的影响柱形图；
[0021]
图3为实施例1与对比例2选择的四种不同链长的咪唑阳离子对多酚提取率的影响柱形图；
[0022]
图4为实施例1、实施例2-3与对比例3选择的不同离子液体浓度对于提取率的影响曲线图；
[0023]
图5为实施例1、实施例4-5与对比例4选择的不同提取时间对于提取率的影响曲线图；
[0024]
图6为实施例1、实施例6-7与对比例5选择的不同料液比对于提取率的影响曲线图。
具体实施方式
[0025]
实施例1：本实施例的一种利用超声辅助离子液体混合溶剂提取甘薯叶片多酚物质的方法按以下步骤进行：
[0026]
步骤1：将1g漯薯11号甘薯叶片洗净、55℃下干燥600min、粉碎，加入索氏提取器加料管中，加入30g石油醚预处理30min，得到预处理后甘薯叶片；
[0027]
步骤2：将浓度为0.40mol
·
l-1
的[bmim]br的乙醇溶液、步骤1得到的预处理后甘薯叶片以1:40的料液比加入锥形瓶中，在55℃的条件下超声提取40min，提取液减压抽滤，得到甘薯叶片多酚提取液；所述乙醇的质量浓度为70％，所述[bmim]br结构式为：
[0028][0029]
实施例1中甘薯叶片多酚的提取率检测方法如下：
[0030]
一、标准曲线的制定：精密称取100mg没食子酸对照品，用50％乙醇溶液溶解并定容到100ml容量瓶中，得到对照品标准溶液，4℃下避光存放，精密吸取没食子酸对照品标准溶液0ml、0.1ml、0.2ml、0.4ml、0.6ml、0.8ml、1.0ml、1.2ml于25ml容量瓶中并用50％乙醇溶液定容，得到稀释后溶液，准确吸取0.2ml稀释后溶液，加入1.0ml 10％(v/v)福林-酚显色剂，混匀，然后加入2.8ml7.5％饱和碳酸钠溶液，再次混合均匀后，在避光和室温(30℃)条件下放置30min，测定760nm处吸光度值，实验同时设定空白对照，以去离子水代替标准溶液，实验重复3次，以平均吸光度值为横坐标，以没食子酸浓度为纵坐标，得一元线性回归方程，标准曲线如图1所示；
[0031]
二、多酚物质提取率的计算方法：将40ml实施例1得到的甘薯叶片多酚物质加水定容至150ml容量瓶中作为待测溶液，精确吸取待测溶液0.2ml，加入1.0ml 10％(v/v)福林-酚溶液和2.8ml 7.5％(w/v)碳酸钠溶液，混合均匀后，在30℃水浴锅中避光条件下反应30min，随后立即测定760nm处吸光度值，每个处理重复三次，经计算甘薯叶片多酚的提取率为(55.614
±
0.188)mg
·
g-1
，较常规方法提取率提高了14.15％。
[0032]
实施例2：本实施例的一种利用超声辅助离子液体混合溶剂提取甘薯叶片多酚物质的方法按以下步骤进行：
[0033]
步骤1：将1g漯薯11号甘薯叶片洗净、55℃下干燥600min、粉碎，加入索氏提取器加料管中，加入30g石油醚预处理30min，得到预处理后甘薯叶片；
[0034]
步骤2：将浓度为0.35mol
·
l-1
的[bmim]br的乙醇溶液、步骤1得到的预处理后甘薯叶片以1:40的料液比加入锥形瓶中，在55℃的条件下超声提取40min，提取液减压抽滤，得到甘薯叶片多酚提取液；所述乙醇的质量浓度为70％，所述[bmim]br结构式为：
[0035][0036]
实施例3：本实施例的一种利用超声辅助离子液体混合溶剂提取甘薯叶片多酚物质的方法按以下步骤进行：
[0037]
步骤1：将1g漯薯11号甘薯叶片洗净、55℃下干燥600min、粉碎，加入索氏提取器加料管中，加入30g石油醚预处理30min，得到预处理后甘薯叶片；
[0038]
步骤2：将浓度为0.45mol
·
l-1
的[bmim]br的乙醇溶液、步骤1得到的预处理后甘薯叶片以1:40的料液比加入锥形瓶中，在55℃的条件下超声提取40min，提取液减压抽滤，得到甘薯叶片多酚提取液；所述乙醇的质量浓度为70％，所述[bmim]br结构式为：
[0039][0040]
实施例4：本实施例的一种利用超声辅助离子液体混合溶剂提取甘薯叶片多酚物质的方法按以下步骤进行：
[0041]
步骤1：将1g漯薯11号甘薯叶片洗净、55℃下干燥600min、粉碎，加入索氏提取器加料管中，加入30g石油醚预处理30min，得到预处理后甘薯叶片；
[0042]
步骤2：将浓度为0.40mol
·
l-1
的[bmim]br的乙醇溶液、步骤1得到的预处理后甘薯叶片以1:40的料液比加入锥形瓶中，在55℃的条件下超声提取35min，提取液减压抽滤，得到甘薯叶片多酚提取液；所述乙醇的质量浓度为70％，所述[bmim]br结构式为：
[0043][0044]
实施例5：本实施例的一种利用超声辅助离子液体混合溶剂提取甘薯叶片多酚物质的方法按以下步骤进行：
[0045]
步骤1：将1g漯薯11号甘薯叶片洗净、55℃下干燥600min、粉碎，加入索氏提取器加料管中，加入30g石油醚预处理30min，得到预处理后甘薯叶片；
[0046]
步骤2：将浓度为0.40mol
·
l-1
的[bmim]br的乙醇溶液、步骤1得到的预处理后甘薯叶片以1:40的料液比加入锥形瓶中，在55℃的条件下超声提取45min，提取液减压抽滤，得到甘薯叶片多酚提取液；所述乙醇的质量浓度为70％，所述[bmim]br结构式为：
[0047][0048]
实施例6：本实施例的一种利用超声辅助离子液体混合溶剂提取甘薯叶片多酚物质的方法按以下步骤进行：
[0049]
步骤1：将1g漯薯11号甘薯叶片洗净、55℃下干燥600min、粉碎，加入索氏提取器加料管中，加入30g石油醚预处理30min，得到预处理后甘薯叶片；
[0050]
步骤2：将浓度为0.40mol
·
l-1
的[bmim]br的乙醇溶液、步骤1得到的预处理后甘薯叶片以1:35的料液比加入锥形瓶中，在55℃的条件下超声提取40min，提取液减压抽滤，得到甘薯叶片多酚提取液；所述乙醇的质量浓度为70％，所述[bmim]br结构式为：
[0051][0052]
实施例7：本实施例的一种利用超声辅助离子液体混合溶剂提取甘薯叶片多酚物质的方法按以下步骤进行：
[0053]
步骤1：将1g漯薯11号甘薯叶片洗净、55℃下干燥600min、粉碎，加入索氏提取器加料管中，加入30g石油醚预处理30min，得到预处理后甘薯叶片；
[0054]
步骤2：将浓度为0.40mol
·
l-1
的[bmim]br的乙醇溶液、步骤1得到的预处理后甘薯叶片以1:45的料液比加入锥形瓶中，在55℃的条件下超声提取40min，提取液减压抽滤，得到甘薯叶片多酚提取液；所述乙醇的质量浓度为70％，所述[bmim]br结构式为：
[0055][0056]
对比例1：本实施例与实施例1不同的是：提取剂分别为浓度为0.40mol
·
l-1
的溴化n-丁基-n-甲基吡咯烷([bmpyrr]br)的乙醇溶液、浓度为0.40mol
·
l-1
的溴化1-乙基吡啶([emim]br)的乙醇溶液、浓度为0.40mol
·
l-1
的溴化n-丁基-n-甲基哌啶([c4mpd]br)的乙醇溶液。其他步骤及参数与实施例1相同。
[0057]
实施例1与对比例1选择的四种不同类型的il(吡咯烷类、咪唑类、吡啶类和哌啶类)对多酚提取率的影响如图2所示。由图2可知，四种类型il对多酚提取效果的影响大小顺序为咪唑类》吡啶类》吡咯烷类》哌啶类，咪唑环阳离子相比其他三种类型il，具有更高的多酚得率，这主要是由于咪唑环属于芳香环，具有π电子可以和多酚发生π-π电子共轭作用，此外咪唑环上含有两个n原子，与多酚组分形成的氢键作用更大。
[0058]
对比例2：本实施例与实施例1不同的是：提取剂分别为浓度为0.40mol
·
l-1
的1-乙基3-甲基咪唑离子([emim]br)的乙醇溶液、浓度为0.40mol
·
l-1
的1-己基3-甲基咪唑离子([hmim]br)的乙醇溶液、浓度为0.40mol
·
l-1
的1-辛基3-甲基咪唑离子([omim]br)的乙醇溶液。其他步骤及参数与实施例1相同。
[0059]
实施例1与对比例2选择的四种不同链长的咪唑阳离子对多酚提取率的影响如图3所示，由图3可知，随着阳离子烷基链长度从乙基增大到丁基，多酚提取率呈现升高趋势，这可能是由于il对多酚的氢键作用和疏水作用逐渐增强；当阳离子链长从丁基增大到辛基时，提取率逐渐下降，这可能是由于il的粘度增加，导致其溶剂化作用减弱；同时il分子链长度增加导致空间位阻增加，使得il分子与多酚化合物之间的接触减少。另外，碳链长度越长，离子液体的极性越小，在提取天然药物有效成分时，应根据相似相溶原理选择合适的离子液体。
[0060]
对比例3：本实施例与实施例1不同的是：提取剂浓度分别为0.20mol
·
l-1
、0.60mol
·
l-1
、0.80mol
·
l-1
、1.0mol
·
l-1
、1.2mol
·
l-1
。其他步骤及参数与实施例1相同。
[0061]
实施例1与对比例3选择的不同离子液体浓度对于提取率的影响如图4所示，由图4可知，当il浓度逐渐增大时，多酚提取率呈现先上升后下降的趋势，il浓度在0.4mol
·
l-1
时多酚提取率最高。随着il浓度增加，il的粘度增加导致il溶液的扩散能力降低，il溶液较难渗透到植物细胞组织中，而不能充分地从植物中提取目标化合物。
[0062]
对比例4：本实施例与实施例1不同的是：提取时间分别为10min、20min、30min、50min、60min。其他步骤及参数与实施例1相同。
[0063]
实施例1与对比例4选择的不同提取时间对于提取率的影响如图5所示，由图5可知，随提取时间的不断增长，多酚提取率呈现增长趋势，说明超声波的机械效应和空化效应能在较短的时间内破碎植物细胞，使得位于细胞间和细胞壁的多酚溶解出来。当提取时间为40min时，提取率达到最大值，但时间超过40min，提取率开始降低。其原因可能是随着处理时间的延长，植物组织细胞内大量不溶物及黏性物质等混入提取液中，使溶液中杂质增多，黏度增大，从而增加了传质阻力，影响多酚成分的溶出。
[0064]
对比例5：本实施例与实施例1不同的是：料液比分别为1:10、1:15、1:20、1:25、1:30。其他步骤及参数与实施例1相同。
[0065]
实施例1、实施例6-7与对比例5选择的不同料液比对于提取率的影响如图6所示，由图6可知，随着固液比的增加，多酚提取率呈上升趋势并在1:40时达到最高，随后下降。可能原因是当液料比过大时，叶片内部脂溶性物质会更多地溶出，而与多酚类物质产生竞争。