收稿日期：2022-05-30基金项目：贵州省普高等学校项目“山地生态友好型地膜开发应用重点实验室”，项目编号：黔教合KY 字[2116]010；2022年贵
单兵作战系统
州省科技计划项目“高原湿地水环境中PPCPs 光化学行为的介导效应研究”，项目编号：ZK[2022]200；2021年国家级大学生创新训练计划项目“新型铋基材料合成及其光催化降解PPCPs 研究”，项目编号：202110668011。 作者简介：赵军（1973-），男，贵州纳雍人，贵州工程应用技术学院化学工程学院副教授。研究方向：化工材料、精细化工、
有机合成、天然产物提取。李金海（1978-），男，贵州务川人，贵州工程应用技术学院化学工程学院教授。研究方向：环境功能材料、环境监测。周建海（2000-），男，贵州毕节人，贵州工程应用技术学院化学工程学院2019级应用化学专业学生。研究方向：新型环境功能材料。吴书维（1999-），男，贵州黔西人，贵州工程应用技术学院化学工程学院2019级应用化学专业学生。研究方向：新型环境功能材料。郭正威（2000-)，男，贵州毕节人，贵州工程应用技术学院化学工程学院2019级应用化学专业学生。研究方向：新型环境功能材料。 2022年第3期第40卷
（总第218期）
NO.3，2022Vol.40
General No.218
贵州工程应用技术学院学报
JOURNAL OF GUIZHOU UNIVERSITY OF ENGINEERING SCIENCE
摘要：为促进对天然产物黄酮类成分抗氧化活性，设计天然产物黄酮类成分提取工艺。通过与 多种提取技术对比可知，优化设计工艺对于多种原料的提取效率较高。研究发现，黄酮类成分的含量与天然产物的抗氧化活性具有密切的关系，两者呈现出明显的效量关系。该研究将为黄酮类成分抗氧化活性分析和提取提供参考，并促进高效抗氧化产品的开发。
lm5117关键词：大孔树脂；黄酮类成分；分离提纯
中图分类号：TQ041+8
文献标识码：A
文章编号：2096-0239（2022）03-0054-08
天然产物黄酮类成分抗氧化活性及其提取技术研究
赵军，李金海，周建海，吴书维，郭正威
（贵州工程应用技术学院化学工程学院，贵州毕节551700）内病外治
黄酮类化合物在自然界中分布较为广泛，主要存在于一些可食用的果蔬以及药用植物中，多为原烷或原酮的衍生物。其多数具有C6_C3_C6基本碳架，并含有两个苯环，通过中央碳原子连接成一组生物化合物[1-4]。根据中央碳原子的氧化与成环程度可将黄酮类化合物分为黄酮类、黄酮醇类、双氢黄酮类、双氢黄酮醇类等多种类型。当前发现的黄酮类化合物种类已高达8000余种，在大部分植物的叶片与果实中均以游离形式存在，大部分黄酮类化合物与糖结合成葡类一碳糖配基，并游离于植物之中3-4。黄酮类化合物具有多种生物活性，如抗氧化、抗自由基作用，对于抗癌、心脑血管疾病有一定疗效。20世纪60年代，研究发现黄酮类物质具有抗油脂过氧化的活性。20世纪80年代，黄酮类化合物逐渐被证实具有老年病的功能。随着现代医学不断发展，黄酮类化合物在医药和食品等领域的应用前景看好。
近年来，研究发现，为有效获取黄酮类化合物，并对其进行更为高效的利用，开展了天然产物黄酮类抗氧化活性成分分析及其提取技术研究。
1实验部分
1.1天然产物黄酮类成分抗氧化活性分析方法
通常，主要通过检测黄酮类成分对自由基的清除能力来评价其抗氧化活性。分析过程中，采用
DPPH 检测方法[5-6]对黄酮的活性进行分析，依据DPPH 还原产物结构，将DHHP 溶液与黄酮类成分充分
融合后，黄酮类成分中的自由基会出现相应的化学发光信号，监测发光强度以评价黄酮类成分抗氧化
活性，涉及的主要化学反应为：
抗氧化活性测定过程为，根据下图连接测定设备，将设备中的管路清洗干净，并加入相应的测定
试剂。
图1黄酮类成分抗氧化活性测定设备流路图
在上图中,c 为样品流入口，d 为Cu +－H 2O 2溶液流入口，e 为H 2O 流入口，f 为H 2O 2流入口。使
Cu +－
H 2O 2化学试剂的发光强度为空白状态，而后测定各待测黄酮类成分的发光强度，并根据下述公式计算黄酮类成分的抑制率。具体计算公式如下所示：
上式中，A 表示黄酮类成分的抑制率[7-8]，B 0表示Cu +－H 2O 2化学试剂的发光强度,B 表示各待测黄酮
类成分的发光强度，通过此公式计算得出黄酮类成分的抗氧化活性，完成黄酮类成分抗氧化活性分析过程。
1.2天然产物黄酮类成分提取工艺设计1.
2.1提取试剂及设备
根据黄酮类化合物的特点，在此次设计中选取适用于此化合物的实验试剂作为黄酮类化合物提取过程中的试剂，具体实验试剂如表1所示。
表1实验试剂选取结果
盐酸环丙沙星凝胶H 2O 2+Cu +→·OH +Cu 2++HO -
（1）
A =（
B 0-B ）/B 0*100%
（2）
试剂序号
123456
试剂名称芦丁标准品无水乙醇石油醚硝酸铝氢氧化钠亚硝酸钠
试剂纯度分析纯分析纯分析纯分析纯分析纯分析纯
(提取过程中，所涉及的主要实验设备如表2所示)
表2实验设备选型结果
设备使用编号
123456
设备名称Multiskan MK3酶标仪紫外分光光度计旋转蒸发仪真空泵超声波清洗器冷冻干燥机
生产地北京北京天津上海昆山昆山
1.2.2提取过程设定
提取过程中，主要采用大孔树脂法进行分离提取，通过黄酮类成分与树脂表面基团作用[9-10]，使黄酮类成分与其他物质进行分离。因此，需要对大孔树脂进行选定，在此次设计中，为保证提取效果，设定大孔树脂的类型共为5类，具体如表3所示。
表3大孔树脂规格及性能设定
树脂类型S-8NKA-9HPD 一100X-5D-101
性能极性极性非极性极性非极性供应链金融管理
表面积（m 2/g /g））120-130260-300600-650500-550500-550
平均孔径（nm nm））
25-2815.5-16.590-9525-3010-15
使用上述设定的大孔树脂，完成黄酮成分的提取过程，具体提取过程设定为：将待提取样本去除杂质后，在60℃以上的环境中烘干24h ，然后采用粉碎机将待测样本粉碎，通过国家规定的标准筛[11]，得到待测样本粉末。将获取到的粉末，加入超声微波协同萃取仪器中，取10-20倍的实验试剂，进行24h 的抽取，将得到的粉末放置到干燥箱中进行烘干，备用。将选定的实验试剂静止于分液漏斗中，在室温环境中对其进行充分的混合并静置15min ，使其完全分层，而后使用玻璃容器将试剂分开，在使用其进行提取前进行15min 超声脱气。
称取处理后的待测样本粉末放入三角烧杯中，将其与实验试剂融合。而后按照下列条件使用超声波进行处理，并对提取液趁热进行处理，少量抽取提取后的残渣，合并滤液，将其放置到50ml 容量瓶中等待抽取。具体提取工艺流程如图2所示。7891011
DPPH ABTS 大豆黄素染料木素刺芒柄花素
分析纯分析纯分析纯分析纯分析纯
图2提取工艺流程
侧安全气囊
在上述流程中，为有效控制大孔树脂的吸附量[12-13]，设定下述计算过程。在吸附的过程中，通过公式控制其吸附总量，具体公式为：
P i =(d i -d 0)*h
（3）
上式中，P i 表示静态吸附总量，d i 表示待测溶液的初始浓度，d 0表示待测溶液吸附后浓度，h 表示待测溶液体积。同理可通过计算得到静态吸附容量[12-13]的计算公式，具体如下：
Ci=(di –d0)*h/w （4）在上式中，C i 表示静态吸附容量，w 表示大孔树脂在干燥时的净重。通过上述两部分公式可得出静
态解吸率与动态解析率计算公式为
S=d*h/p i *100%
(5)
在上式中，S 表示静态解吸率与动态解析率，h 表示洗脱试剂总体积。通过此公式，控制大孔树脂部分的处理工作，确保此部分工作不会对提取精度造成影响。
通过上述设定流程，完成天然产物中黄酮类成分的提取工作，为保证提取结果的精度，对在天然产物中提取到的黄酮类成分总量展开计算，具体公式为：
k 1=j*(u/k)
（6）
在上式中，k 1表示天然产物中的黄酮类成分总量，j 表示样本液体浓度，u 表示样本液体积，k 表示待
测天然产物质量。依据此公式计算黄酮类成分的提取率[14-15]，具体公式为：
上式中，n 表示提取过程中的稀释倍数，k 2表示天然产物提取液中的总黄酮含量，k 1表示天然产物
中的黄酮类成分总量，l 表示黄酮类成分提取率。使用上述计算部分，对天然产物黄酮成分提取过程进行控制，保障成分提取结果的精度。
2结果与讨论
2.1黄酮类成分抗氧化活性分析结果
黄酮类成分抗氧化活性分析结果如图3所示。结果表明，草本植物中含有黄酮成分总量高于木本植物。通过系统分析可知，天然产物的黄酮含量总量与黄酮成分的抗氧化活性具有直接的效量关系。天然产物中黄酮含量直接影响着此产物的抗氧化能力，并对抗氧化强度起到了决定性作用。部分天然产物中
k 2=n*k 1（7）
l=k 2/k 1*100%
（8）
的化合物具有较高的黄酮类成分，这是否预示着其具有较高的抗氧化能力，还有待深入研究考证。
同时，天然产物中的黄酮类成分种类较多，但不是所用的黄酮类成分都具有抗氧化性，其抗氧化性与黄酮类成分的元素组合结构有关。黄酮成分的元素组合结构是抗氧化活性的关键结构，其具有供氢氧化的作用。在后续研究中，
将对其结构进行深入研究。
图3天然物质抗氧化活性测定结果
2.2提取工艺优化结果
为验证所设计的天然产物黄酮类成分提取技术的使用效果，设定技术应用测试分析环节，对其展开全面的研究。提取过程中，选用多种原料，使用文中设计技术与其他提取技术对设定原料进行提取，以比较其他技术与文中设计技术的提取效率。为保证测试结果对比的有效性，在测试进行前，对待测材料中含有的黄酮类成分含量进行紫外分光光度计测定，为对比结果提供支撑。
在提取过程中，使用ASE-100加速溶剂萃取过程采用高压形式完成提取。研究表明，该试剂中的颗粒数目对其提取影响不大，均采用50目原料进行提取。根据对以往提取方法的研究以及文献查证结果，天然产物中的黄酮类成分提取时，其处理温度不宜超过90℃；同时，由于黄酮类成分多存在于植物中，其原料溶液配比设定为1:15，该条件下，黄酮类成分提取率较高。在测试过程中将测试时长控制在15分钟内，提取过程设定为3次，共进行一轮测试。在测试过程中为保证多种提取技术可在同一实验室环境中完成提取过程，设定测试仪器如表4所示。
表4测试仪器选型结果
仪器序号
1234567
仪器名称
DL-720J 智能超声清洗器紫外可见分光光度计傅立叶红外光谱仪FTS3000MX Bruker Avanced III 400
MHz
傅里叶变换高分辨质谱仪FTMS-400SHZ-D9(III)循环水式多用真空泵82002型和8505型旋转蒸发仪
仪器产地上海瑞士美国北京北京天津日本
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