1、 玉林师范学院本科生毕业论文（设计） 柠檬草微量元素的测定及黄酮提取的研究 Study on Determinating of Trace Elements and Extracting of Flavonoids from Lemongress Wormwood Leaves 院 系 化学与材料学院 专 业 应用化学 班 级 应化 09 班 姓 名 黎兰茜 学 号 200906404101 指导教师单位 化学与材料学院 指导教师姓名 黄志伟 指导教师职称 副教授 柠檬草微量元素的测定及黄酮提取的研究 应用化学 2009 级 黎兰茜 指导老师 黄志伟 摘要 本 研究主要采用微波消解处理样品柠檬
2、草，用浓 HNO3 HClO4 和 HNO3 H2O2对样品柠檬草进行消解，然后用火焰原子吸收光谱法测定柠檬草中的 铜、锌、钙、锰、铁等微量元素的含量 。结果表明，柠檬草中含有丰富的 铜、锌、钙、锰、铁 这五种人体必需的微量元素。该方法可操作性强 、 测定快速 、 简单 、 结果准确，对研究柠檬草中的微量元素含量提供了有效 ,准确的数据。同时采用正交试验法研究柠檬草中总黄酮的提取工艺 ,考察了乙醇含量、提取时间、提取次数、以及料液比等 4 个因素对柠檬草总黄酮含量的影响。确立了柠檬草总黄酮最佳提取条件为 :70%的乙醇 ,提取时间为 0.5h,提取次数为 3 次 ,料液比为 1:15。 关键词
3、 ： 柠檬草 ，微波消解，微量元素，火焰原子吸收光谱，总黄酮， 正交试验 Study on Determinating of Trace Elements and Extracting of Flavonoids from Lemongress Wormwood Leaves Applied Chemistry 2009 LiLan-Xi Supervisor HuangZhi-wei Abstract This study handles sample Lemongress mainly by the means of microwave digestion and wet digestio
4、n. We, at first,digest the sample with thick HNO3-HClO4 and HNO3-H2O2 and then determine the content of the calcium,iron,copper,potassium,lead,sodium sincluded in the sample by the means of flame atomic absorption spectrometry. The experiment shows Lemongress is rich in calcium, iron,magnesium,zinc,
5、manganese. And these five trace elements are essential for human body. It can be operated easily and determined fast and quickly and accurate. For the Lemongress study of trace elements provide an effective and accurate data. And extraction technology of flavonoids in Lemongress,was studied by means
6、 of orthogonal e xperiment. The effects of the ethanol concentration,the extracting time,the number of extraction times,and the ratio of mass of raw material to the volume of solvent on flavonoid content were inves tigated. Optimum extraction condition was determined as follows: 70% ethanol as extra
7、cting solvent,time is 0.5 h,3 times of extraction,the ratio of mass of raw material to the volume of solvent 1:15. Key words: Lemongress, Microwave digestion, Mineral element, FAAS Flavonoids ,Total flavonoids ,Orthogonal test 目录 1、前言 . 1 1.1 柠檬草简介 . 1 1.1.1 柠檬草的生长习性与繁殖培育 . 2 1.1.2 柠檬草的现代药理 研究现状 . 2
8、 1.1.3 柠檬草的使用方法 . 2 1.1.4 柠檬草的冲泡方式 . 2 1.2 微量元素的简述 . 3 1.2.1 微量 元素与人体健康的关系 . 3 1.2.2 微量元素的分析研究和发展 . 4 1.3 黄酮的简述 . 4 1.3.1 黄酮对人体健康的作用 . 5 1.3.2 黄酮的研究意义 . 5 2、实验部分 . 6 2.1 实验仪器与试剂 . 6 2.2 试样准备 . 7 2.3 微量元素的测定 . 7 2.3.1 样品消解 . 7 2.3.2 标准工作溶液 . 7 2.3.3 仪器工作步骤及操作条件 . 8 2.3.4 回归方程及相关 系数 . 8 2.3.5 微量元素的测定结
9、果 . 12 2.3.6 加标回收实验 . 12 2.3.7 微量元素的精密度实验 . 13 2.4 微量元素实验结果及分析 . 14 2.4.1 消化液及消化方法选用对实验的影响 RSD. 15 2.4.2 原子吸收光谱的干扰条件对实验结果的影响分析 . 16 2.4.3 实验中应特别注意的事项 . 16 2.5 黄酮的测定 . 16 2.5.1 黄酮的提取方法 . 16 2.5.2 标准曲线制备 . 17 2.5.3 样品测定 . 18 2.5.4 精密度试验 . 18 2.5.5 稳定性试验 . 18 2.5.6 加样回收率试验 . 18 2.5.7 实验结果 . 19 2.5.8 总黄
10、酮提取的结果和分析 . 19 致谢 . 21 参考文献 . 22 玉林师范学院本科生毕业论文 1 1、前言 1.1 柠檬草简介 中文学名：柠檬草 中文别名：香茅、白茅、大风矛、大风茅、风茅、枫茅、隔夜青 二名法 ： Cymbopogon. 界：植物界 门： 被子植物门 Angiospermae 传统系统 纲： 百合纲 Liliopsida Cronquist 系统 亚纲： 鸭跖草 亚纲 Commelinidae Cronquist 系统 目： 莎草目 Cyperales Cronquist 系统 科： 禾本科 Gramineae Cronquist 系统 亚科： 黍亚科 SubFam. Pan
11、icoideae 族： 高粱族 Trib. Andropogoneae 属： 香茅属 Cymbopogon 柠檬草 (lemongress)是热带的芳香草，原产于亚洲，印度、斯里兰卡、印尼、非洲等热带地区都有这种药草植物。柠檬草的茎叶中具有特有的柠檬香味，灰色圆锥形的花，整株植物散发出沁人心脾的香味。在印度和马来西尼已有很久的栽培历史。柠檬 草为多年生草本植物，高 1.5米。在地下有短茎，茎上有弯曲轮状的节，叶从地下短茎上密生，狭叶形，先端上升，质硬，灰绿色，长约 1米，宽约 1.5厘米。 8-10月 份开花，圆锥形花序，细长，多数小穗分开，有柄的雄性花和无柄的两性花对生 1-2。 黎兰茜 柠
12、檬草微量元素的测定及黄酮提取的研究 2 1.1.1 柠檬草的生长习性与繁殖培育 柠檬草喜温暖湿润环境，不耐寒，喜光照充足，对 土壤 的要求不高，但以排水良好的砂质 土壤 为好。主要 是 分株繁殖，分株种植在 4月 份 进行， 5月 份 时进行一次施肥，7月 份 高温干旱时要注意浇水，保持土壤湿润。每 3-4年要移栽一次 3。 1.1.2 柠檬草的现代药理研究现状 柠檬草有健胃、利尿、防止贫血及滋润皮肤，健脾健胃，祛除胃肠胀气、疼痛，帮助消化。具抗菌能力，可治疗 霍乱 、 急性胃肠炎 及慢 性腹泻 ，滋润肌肤有助于女性美容养颜之用。减轻 感冒 症状，可治胃痛、腹痛、头痛、发烧解除头痛、发热、 疱
13、疹等，利尿解毒，消除水肿及多余脂肪。含有大量的维生素 C，亦是美容美发的佳品。调节油脂分泌，有益于油性肤 质和发质，可加入水中清洁皮肤，促进 血液循环 。治疗贫血，改善面色苍白、萎黄、 眩晕 等 4-5。喝剩下的茶汤可泡脚，治疗香港脚或流汗过度的脚。印度的传统医术中视柠檬草为治疗百病的药用植物。柠檬草能刺激副交感神经，而副交感神经能帮助病体痊愈，促进腺体分泌以及激励消化系统的肌肉。它可以打开胃口，并帮助结肠炎、消化不良以及肠胃炎。有效驱虫，使动 物身上的跳蚤、害虫远离，而除臭功能可让动物保持好气味。柠檬草也可以当做调料来用，在东南亚地区，人们拿柠檬草根部的白色茎来煮菜， 泰国 菜中的 酸辣汤
14、就是用它调理的。越南的风味食品中，它的用途更广泛，如将柠檬草切 成 丝放于煮好的米粉、蔬菜或肉 中 ，或与肉共煮作芳香调料 6-8。 1.1.3 柠檬草的使用方法 1.肌肉按摩：缓解肌肉酸痛及疼痛，松垮 的肌肉恢复弹性。甜杏仁油 20mL柠檬香茅 3滴迷迭香 4滴芫荽 3滴 。 2.紧实减肥的皮肤和肌肉：基础油 20mL柠檬香茅 3滴 +广藿香 2滴 +迷迭香 3滴 +葡萄柚 3滴 9-10。 1.1.4 柠檬草的冲泡方式 1.热水冲泡，用热水温热 茶壶 、茶杯，之后将其沥干。 2.取出 3-5g 柠檬草，装入温过的壶中，缓缓注入 500mL 的滚水，柠檬草香随之飘散开来。 玉林师范学院本科生
15、毕业论文 3 3.放置约 3分钟后饮用。回冲第二次约要 7分钟，第三次大约要静置 10分钟。 4.将柠檬草取出，以免 浸泡 过久让茶汤变涩，而且适时取出，可以让下次回冲时仍有香气。 5.如果先放入滚水，再放入柠檬草，能保有柠檬草茶的颜色，也比较耐泡。 口感 ： 柠檬草的味道清淡爽口，香气怡人，含在口中能生津止渴。 注意事项： 孕妇应避免服用。 适宜搭配： 玫瑰花 、 马鞭草 、柠檬草、 迷迭香 等 11-12。 1.2 微量元素的简述 人的身体是由化学元素组成的 , 占人体总重量万分之一以下的元素称为微量元素 ,微量元素又可分为必需微量元素、非必需微量元素和有害微量元素。目前公认的必需微量元素
16、有：铁 (Fe)、铜 (Cu)、锌 (Zn)、钴 (Co)、锰 (Mn)、铬 (Cr)、钼 (Mo)、镍 (Ni)、钒 (V)、锡 (Sn)、硅 (Si)、硒 (Se)、碘 (I)、氟 (F),共 14种。可能必需的微量元素 有：锶 (Sr)、铷 (Rb)、砷 (As)及硼 (B)。那些生物学作用还不明确，又没有发现其明显毒性的元素，称为非必需微量元素。一些重金属元素如镉、汞、铅和非金属砷等是有害微量元素。这些划分是相对的。人体内必需微量元素过量时，也会造成危害。有害微量元素的浓度很低或形成特殊的化学态势时，也不会产生毒性作用。如氧化砷是剧毒品，海带中的砷却无毒性。实验证明，微量砷还具有某些生
17、物学作用。占人体总重量万分之一以上的元素称为宏量元素 (常量元素 )， 包括：氧、碳、氮、钙、硫、磷、钠、钾、氯和镁。通常所说的矿物质泛指宏量元素和微量元素，或专指宏量元素中的钾、钠、镁等。 1.2.1 微量元素与人体健康的关系 人体内微量元素含量虽然少，但是对维持人体的正常生理功能有重要的作用。微量元素虽然在人体内的含量不多，但与人的生存和健康息息相关，对人的生命起至关重要的作用。它们的摄入过量、不足、不平衡或缺乏都会不同程度地引起人体 生理 的异常或发生疾病。微量元素最突出的作用是与生命活力密切相关，仅仅像火柴头那样大小或更 少的量就能发挥巨大的生理作用。值得注意的是这些微量元素通常情况下
18、必须直接或间接由 土壤 供给，但大部分人往往不能通过饮食获得足够的微量元素。根据科学研究，到目前为止，已被确认与人体健康和生命有黎兰茜 柠檬草微量元素的测定及黄酮提取的研究 4 关的必需微量元素有 18种，即有铁、铜、锌、钴、锰、铬、硒、 碘 、 镍 、氟、钼、钒 、 锡 、 硅 、 锶 、 硼 、 铷 、 砷 等。这每种微量元素都有其特殊的生理功能。尽管他在人体中含量极小，但它们对维持人体中的一些决定性的 新陈代谢 却是十分必要的。一旦缺少了这些必需的微量元素，人体就会出现疾病，甚至危及生命。 1.2.2 微量元素的分析研究和发展 近几十年来 ， 随着生物化学和分子生物学等基础生命学科的迅速
19、发展，各种先进分析技术的广泛应用 ， 近代的极谱、光谱技术 ,包括原子吸收光谱、发射光谱、微波激励发射光谱、中子激活技术都可用来测定人体内微量元素的含量，例如：利用原子发射光谱一次就可测定几十种元素，并且其分析水平也从百万分之一提高到十亿分之一或更高水平 ， 这对研究微量元素在体中的作用以及相关疾病的防治都起到了积极的促进作用。微量元素与人类健康关系的研究有如下几个发展趋势： 从微量元素的 ppm 级发展到十亿分之一甚至于更高级别； 从 “必需微量元素 ”发展到 “无益的或有害的微量元素 ”； 从单一微量元素作用发展到多种微量元素的协同作用 ； 从单一学科 发展到多学科协同攻关； 从动物试验逐
20、步发展到对临床试验。 我们有理由相信：随着研究工作的深入开展，人体中微量元素的不断发现，其生理功能的逐步认识，这将会带动与生命科学有关的化学、生物学、医学、农业科学、海洋学、地学、环境科学以及制药工业、食品工业有一个大的发展，给人类的生活带来一个翻天覆地的变化，使其健康水平跃上一个新的台阶！ 1.3 黄酮的简述 黄酮类化合物广泛分布于各种植物中，无不良反应，同时还有显著的清除人体内自由基、抗老化、抗突变、调血脂、降血压等药理保健功能，是一类极具开发前景的天然有机抗氧化剂 13。迄今已从天然产物中发现了大量的黄酮类物质。 根据中央三碳链的氧化程度、 B-环连接位置（ 2-或 3-位）以及三碳链是
21、否构成环状等特点，可将主要的天然黄酮类化合物分类：黄酮类 (flavones)、黄酮醇 (flavonol)、二氢黄酮类 (flavonones)、二氢黄酮 醇类 (flavanonol)、花色素类 (anthocyanidins)、黄烷玉林师范学院本科生毕业论文 5 -3,4 二醇类 (flavan-3,4-diols)、双苯 吡酮类 (xanthones)、查尔酮 (chalcones)和双黄酮类(biflavonoids)等十五种 14。另外，还有一些黄酮类化合物的结构很复杂，其中包括榕碱及异榕碱等 生物碱 型黄酮 15。 1.3.1 黄酮对人体健康的作用 黄酮类化合物作为一大类天然产物
22、，广泛存在于植物界，许多研究已表明黄酮类化合物具有多种多样的生物活性，如抗菌、消炎、抗突变、利尿等，此外，在抗氧化、抗癌、防癌、抑制脂肪酶等方面 也有很好的效果。随着现代医药、食品工业的快速发展，黄酮类化合物也以其活性高、作用广泛等特点越来越引起人们的关注 16-17。 黄酮类化合物具有扩张血管，防止低密度脂蛋白（ LDL）氧化作用，抑制主动脉内皮细胞腺苷脱氨酶，具有调节心肌收缩和改善心肌舒张功能，提高机体耐氧能力，对抗各种因子造成的心律失常，可用于治疗心律失常、心绞痛、心肌梗塞等症状。黄酮类化合物主要通过影响细胞的分泌过程，有丝分裂及细胞间的相互作用而起抗炎及提高免疫功能。多数黄酮类化合物能
23、抑制大鼠肥大细胞和嗜碱性细胞对多种刺激引起的组胺及慢反应物 质的释放，抑制 PGE2、白三稀的合成和释放，抑制透明质酸酶的活性，抑制大鼠中性粒细胞溶酶体的释放及其脱颗粒。研究表明，天然黄酮对小鼠急性胃溃痒有明显的消退作用。 1.3.2 黄酮的研究意义 柠檬草中的黄酮类化合物因其结构的差异而表现为各种各样的生物活性。近年来对黄酮类化合物的结构、功能等都有了深刻的了解，并运用各种高新技术从各种植物中分离、提取了大量的黄酮类化合物，掀起 了 黄酮类化合物的研究热潮，但对其吸收、代谢机制、活性机理，具有生理功能的活性基团结构、稳定性等方面任缺乏全面的认识，因此应加强此方面的工作。 另外，随着研究的加深，开发出了一大批黄酮类药物与食品，但其结构复杂，并且作用位点较多，因而对一些病症缺乏针对性和选择性，限制了其进一步开发和利用，这也是今后研究所要解决的重要问题。总之， 黄 酮类化合物作一类生物活性很强的化合物，具有众多优点，其在医学、食品等领域中具有广阔的应用前景。
