大麦茶中黄酮类物质的提取与清除自由基效果的研究

季晨忻　郭瑞昕

摘 要：黄酮类化合物具有较明显的保健功能，广泛存在于各种食材中，该文以市场常见的大麦茶为研究对象，考察了萃取溶剂的浓度、料液比、浸提时间和提取温度等影响因素，研究其对大麦茶中的黄酮类物质提取的影响，结果表明最优的提取工艺条件为：以95%的乙醇为提取用溶剂，采用的提取料液比为1﹕25（m：V），在55 ℃下提取2 h，经吸光度测定，得到的大麦茶总黄酮单位浸出量为6.8455 mg/g，最后考察了大麦茶提取物对羟基自由基的清除效果，总去除率达23%，为大麦茶营养功能的开发提出依据。

关键词：大麦茶 黄酮提取 羟基自由基 清除

中图分类号：s663.1 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）10（a）-0003-03

黄酮类化合物是一类植物次生代谢产物，因其具有独特的化学结构而对人体具有重要的生理、生化作用。如其能清除体内的有害自由基，故具有较强的抗氧化作用[1]，并且拥有抑制酶的活性、抗癌、抗菌、抗病毒、抗炎症、抗过敏、抗糖尿病并发症等功能。此外，还具有一定的雌激素效应，在治疗妇女更年期综合症方面具有很好的应用前景[2]，故黄酮类化合物在医药、食品领域都具有巨大的应用价值，黄酮类化合物的开发和利用也日益引起广泛的关注。目前多采用有机溶剂提取黄酮类化合物的方法获得黄酮类化合物，乙醇为最常见的提取剂[3]。大麦茶是中国等东亚民间广泛流传的传统饮品，其加工工艺为将大麦炒制后经过沸煮烘干而得，有浓郁的麦香味，其中含有多种人体所需的微量元素、氨基酸、多种矿物质、不饱和脂肪酸以及膳食纤维，具有开胃、助消化、减肥的作用。有关大麦茶中黄酮类物质的相关研究报道较少，笔者以大麦茶为研究对象，考察了提取溶剂浓度、料液比、浸提时间和提取温度等影响因素，考察对大麦茶中黄酮类物质提取的影响，采用正交试验法优化工艺条件。最后将考察大麦茶总黄酮提取液对羟自由基的清除率达23%。

1 实验材料

1.1 实验仪器

电子天平：BS124 （Sartorius公司）；恒温水浴：HD型（上海分析仪器厂）；循环水泵：SHB-III（郑州长城科工贸有限公司）；紫外-可见分光光度计：UV-9100（北京瑞利分析仪器有限公司）；研磨机（上海灿坤实业有限公司）；恒温磁力搅拌器：85-2型（上海司乐仪器有限公司）。

1.2 实验试剂

盐酸（37%分析纯，南京化学试剂有限公司）；无水乙醇（97.0%分析纯，南京化学试剂有限公司）；七水合硫酸亚铁（99.0%分析纯，广东汕头市西陇化工厂）；水杨酸（99.5%分析纯，南京化学试剂有限公司）；氢氧化钠（99.0%分析纯，南京化学试剂有限公司）；硝酸铝（96.0%分析纯，南京化学试剂有限公司）；30%分析纯过氧化氢（南京化学试剂有限公司），实验用水为蒸馏水。分别配成如下使用液：70%的乙醇溶液（V/V）；3.0 mmol/L硫酸亚铁溶液；2.5 mmol/L过氧化氢溶液；3.0 mmol/L水杨酸-乙醇溶液；5%的亚硝酸钠溶液。

1.3 供试药品

芦丁标准品（95%；国药集团化学试剂有限公司）；大麦茶（市售）。将大麦茶自然风干，粉碎过80目筛后密封备用。

1.4 实验过程

1.4.1 芦丁标准曲线的制备

精密称取芦丁标准品23.20 mg放置于100 mL容量瓶中，加入适量70%的乙醇溶液，加热使之溶解，最后用70%的乙醇溶液定容并摇匀，即得220.4 μg/mL的芦丁标准溶液。分别精密移取标准溶液0.05、0.10、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00、7.00 mL于25 mL容量瓶中，加入5%的亚硝酸钠溶液1.00 mL，摇匀后放置6 min，再加入10%硝酸铝溶液1.00 mL，摇匀后放置6 min，加入4%的氢氧化钠溶液10.00 mL，蒸馏水定容至刻度，摇匀后放置15 min，以溶剂作空白，蒸馏水作参比在500 nm处分别测吸光度。重复测量3次，取其平均值后绘制曲线可得吸光度A与芦丁浓度C（μg/mL）的线性回归方程 （如图1所示）：A=0.0116C+0.0049，r=0.9996，说明芦丁浓度在0.44～61.71 μg/mL浓度范围内与吸光度A之间有良好的线性关系。

1.4.2 大麦茶中总黄酮的提取及测定

该研究选择L9（34）正交表考察浸渍法提取大麦茶中总黄酮的最佳工艺条件。试验时准确称取固定量的大麦茶粉末和一定量的乙醇溶液放于装有回流装置的圆底烧瓶中，按照L9（34）正交设计表进行考察试验。结束过滤后得大麦茶中总黄酮滤液，取其滤液测定其吸光度。由于黄酮类样品未经脱色，故在测定时设置试剂空白作为对照，用总吸光值减去非总黄酮在500 nm处的吸光值，根据标准曲线方程可计算出样品中总黄酮的浸出量（mg/g）。

1.4.3 清除.OH自由基作用

参考Fenton反应原理，用Fe2+与H2O2混合后产生·OH，但由于·OH具有很高的反应活性，存在时间较短，在反应体系中加入水杨酸，能有效地捕捉到·OH，并产生有色物质。反应过程如图2所示。

反应产物在508 nm处有强的吸收，若在此反应体系中加入具有清除·OH的被测物，就会与水杨酸竞争与·OH反应，使有色物质减少。按此原理，将配制好3.0 mmol/L硫酸亚铁溶液、2.5 mmol/L过氧化氢溶液、3.0 mmol/L水杨酸-乙醇溶液和一定浓度的样品提取液，按表1的顺序依次加入到若干10 mL的比色管中，加蒸馏水定容，振荡静置10 min后以蒸馏水为参比，于508 nm处测吸光值，用公式1计算清除率，公式如下。

清除率（%）=[A对照-（A样品-A0）]/A对照×100%

式中：A对照为没有加样品的体系吸光值；A样品为加样品后的体系吸光值；A0为没有加显色剂的体系吸光值。

2 结果与讨论

2.1 大麦茶总黄酮提取工艺的优化

影响大麦茶中总黄酮提取的主要因素有提取剂乙醇的浓度、样品的质量与提取用乙醇体积比（料液比）、浸提温度和反应时间等。该实验采用表2所示的正交试验因素水平表，通过正交筛选法探索最佳的实验条件，实验结果如表3所示。

由表3中极差R项可知，上述四种影响因素的主次顺序为：A>C>B>D，得到该研究最佳浸提条件为A1B1C1D2，即以95%的乙醇为提取溶剂，采用料液比1﹕25（m：V），在55 ℃下提取2 h，得到大麦茶总黄酮单位浸出量为6.8455 mg/g。

2.2 大麦茶中总黄酮提取液对·OH清除的结果

从图3可以得，大麦茶中总黄酮提取液对由Fenton体系产生的·OH有清除作用，清除率达23%。随着溶液中总黄酮的增加，总黄酮对·OH的清除能力也在增强。黄酮类化合物种类较多，其清除·OH的能力与化合物的结构有密切关系。现有研究认为其活性主要集中在分子结构的酚羟基上，且黄酮类化合物结构中酚羟基数目越多，其活性就越强[4]。

参考文献

[1] 白凤梅，蔡同一.类黄酮生物活性及其机理的研究进展科学[J].中国农业科学，1999，20（8）：11-13.

[2] 延玺，刘会青，邹永青，等.黄酮类化合物生理活性及合成研究进展[J].有机化学，2008，28（9）：1534-1544.

[3] 吴晓，周礼明，马威，等.大孔树脂纯化沙苑子总黄酮工艺优选[J].辽宁中医药大学学报，2015，17（1）：54-57.

[4] Rüfer C.E.，Kulling S.E..Antioxidant activity of isoflavones and their major metabolites using different in vitro assays[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry，2006，54（8）：2926-2931.endprint