全 文 :蟛蜞菊中黄酮物质的提取工艺研究
贺碧娣 黄佳音 周燕芳
(韩山师范学院化学系 广东 潮州 521041)
摘要:采用超声波辅助对蟛蜞菊叶 、茎中的黄酮类化合物进行提取 , 在单因素试验的
基础上用正交实验进行工艺参数的优化。结果表明 ,蟛蜞菊叶最佳提取工艺为:用蟛蜞菊
叶质量 60 倍的 40%乙醇进行超声波强化处理 25min , 在 80℃恒温 1h , 黄酮提取率为
2.73%;蟛蜞菊茎的最佳提取工艺为:用蟛蜞菊茎质量 60倍的60%乙醇进行超声波强化处
理 25min , 在 80℃恒温 1h ,提取率为 1.65%。实验平均回收率为 101.2%。
关键词:蟛蜞菊 黄酮 超声波
蟛蜞菊Wedelia chinensis (Osb.)Merr.又名黄花蟛
蜞草 、黄花墨菜 、黄花龙舌草 、田黄菊 、卤地菊 , 属于菊
科蟛蜞菊属植物 ,该植物具有很好的药用价值 , 全草入
药性甘 、微酸 、凉 , 具清热 、解毒 、祛瘀 、消肿的功效 , 主
治白喉 、百日咳 、痢疾 、痔疮 、跌打损伤[ 1] 。现临床主要
用于治疗肝炎 、口腔炎等[ 1] 。黄酮类化合物具有抗溃
疡 、抗氧化 、抗癌 、预防心血管疾病和消炎 、抗过敏 、镇
痛等功效 ,也是一类具有广泛开发前景的天然抗氧化
剂[ 2] 。现有报道表明蟛蜞菊含蟛蜞菊内酯 、异黄酮 、挥
发油成分 ,目前未见蟛蜞菊中黄酮类化合物含量测定
的报道。本实验采用超声波辅助提取工艺 、络合—紫
外分光光度法测蟛蜞菊茎叶中黄酮含量 , 为开发利用
蟛蜞菊药用资源提供科学依据。
1 仪器与试剂
1.1 材料与设备
蟛蜞菊:采于韩山师范学院校道旁;
芦丁:生化试剂
亚硝酸钠 、硝酸铝 、氢氧化钠 、95%乙醇;均为分析
纯
超声波清洗器 、UV—722S 分光光度计 、超级恒温槽
等
1.2 实验方法
1.2.1 工艺流程
蟛蜞菊(叶 、茎分开)※烘干※粉碎※准确称取一
定质量(M)※加乙醇※超声波作用※恒温 1h※抽滤※
定容至 100ml※取样品测定
1.2.2 标准曲线的绘制
称取 5.5mg 芦丁(120℃烘干恒重)用 60%的乙醇
配成 50ml溶液(即芦丁浓度 C=0.11mg/ml), 准确吸一
系列 0.0 , 1.0 , 2.0 , 3.0 , 4.0 , 5.0ml芦丁标准液 , 分别置
于10ml比色管中 ,分别加入 5%NaNO2 溶液0.3ml ,摇匀
后放置 6min , 再加入 10%Al(NO3)3 溶液 0.3ml , 摇匀后
放置 6min , 再加入 4%NaOH 溶液 2ml , 用 30%乙醇稀释
至刻度 , 摇匀放置 10min , 用 UV—722s 分光光度计在
510nm 处测吸光度 ,以试剂空白为参比 , 作芦丁浓度—
吸光度标准曲线(见图 1), 得回归方程:C=0.0999A+
0.0004 , R=0.9993。
图 1 芦丁浓度 C-吸光度 A标准曲线
2 结果与分析
2.1 单因素试验
2.1.1 溶剂用量对黄酮提取率的影响
图 2 溶剂用量对蟛蜞菊叶黄酮提取率的影响
分别准确称取 1.0g 的澎蜞菊叶 、茎 , 各加入 40%
乙醇 , 溶剂用量分别为20、30、40、50 、60、70倍(即乙醇体
积 V为蟛蜞菊叶质量 m 的 70 倍), 超声波处理 25 min ,
在 60 ℃水浴中恒温 1 h 后进行抽滤 , 定容至 100 ml , 按
1.2.2 方法测定其吸光度 ,从工作曲线方程查出黄酮含
量 , 再计算出黄酮提取率。从图 2、图 3 可见 , 样品叶 、
茎提取率都随溶剂用量增加而提高。 从图 2 可知 , 当
溶剂用量与蟛蜞菊的叶质量比大于 50 时提取率反而
下降 , 图 3 显示 , 提取蟛蜞菊茎的溶剂用量高于 30ml
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DOI :10.14127/j.cnki.j iangxihuagong.2008.02.011
时 ,提取率增加幅度很小 , 大于 40ml时呈下降趋势 , 宜
选取溶剂用量为澎蜞菊叶质量的 30 ~ 50 倍 , 茎质量的
30 ~ 40倍间进行提取。
图 3 溶剂用量对蟛蜞菊茎黄酮提取率的影响
2.1.2 温度对黄酮提取率的影响
图 4 温度对蟛蜞菊叶黄酮提取率的影响
图 5 温度对蟛蜞菊茎提取率的影响
分别准确称取 1.0g 的蟛蜞菊叶 、茎 , 分别加入
40%的乙醇 30 mL , 超声波处理25min ,分别在40 , 50 , 60 ,
70 , 80 , 90 ℃下恒温 1 h ,其它条件同2.1.1。从图4 、图 5
可知 , 随着温度的升高 , 黄酮提取率快速增加 , 当温度
达 80 ℃时蟛蜞菊叶黄酮提取率达到最大值 , 蟛蜞菊茎
则在 70℃提取率达到最大值。达到最高值后 , 继续升
高温度 ,黄酮提取率反而下降。从节能方面考虑 , 蟛蜞
菊叶中黄酮类物质提取时温度宜控制在 70 ~ 80 ℃, 蟛
蜞菊茎的提取温度宜控制在 50~ 70℃间。
2.1.3 超声波作用时间对黄酮提取率的影响
分别准确称取蟛蜞菊叶 、茎各 1.0 g , 分别加入
40%的乙醇 30 mL ,超声波处理 10 , 15 , 20 , 25 , 30 min , 其
他条件同 2.1.1。由图 6 可知 ,蟛蜞菊叶在 10 ~ 20min
间提取率提高幅度较大 , 20~ 30min 提取率变化比较缓
慢;图 7 可知 ,蟛蜞菊茎超声波作用时间 20min 时 , 达到
最大值 , 超过 20min 后提取率下降 , 这可能是长时间处
理导致溶剂大量挥发的缘故 ,故从时间效益考虑 ,样品
叶 、茎都宜采用 15~ 25 min 的超声波作用进行提取。
图6 超声波作用时间对蟛蜞菊叶黄酮提取率的影响
图 7 超声波对蟛蜞茎黄酮提取率的影响
2.1.4 乙醇浓度对蟛蜞菊黄酮提取率的影响
图 8 乙醇浓度对蟛蜞菊叶蟛蜞菊提取率的影响
图 9 乙醇浓度对蟛蜞菊茎蟛蜞菊提取率的影响
准确称取蟛蜞菊叶 、茎各 1.0g , 分别加入 20%、
40%、50%、60%、70%乙醇 30ml , 分别在 40 , 50 , 60 , 70 ,
80 , 90 ℃下恒温 1 h , 其他条件同 2.1.1。由图 8 可见 ,
蟛蜞菊叶在乙醇浓度为 40%时提取率达到最大值 , 当
乙醇浓度高于 40%蟛蜞菊叶黄酮提取率下降。 图 9 显
86 江 西 化 工 2008年第 2 期
示 ,蟛蜞菊茎黄酮提取率在浓度 30%效果最好 , 茎的提
取浓度高于 30%提取率下降。澎蜞菊叶中黄酮含量较
高 ,从经济上考虑 , 蟛蜞菊中黄酮类物质提取时乙醇浓
度最好控制 30~ 50%左右。
2.2 正交实验
提取黄酮类化合物过程中有多个影响因素 , 为了
得到较科学的提取方法 ,本实验设计选取溶剂用量 、温
度 、超声波作用时间 、乙醇浓度这四个因素 , 在恒温水
浴槽中恒温 1小时的条件下设计了四因素四水平的正
交试验(L1644)。
正交实验因素设计表
水平 乙醇浓度/ %(A) 溶剂用量/倍(B)
超声波作用时间/min(C)
温度/ ℃(D)
1 30 30 15 50
2 40 40 20 60
3 50 50 25 70
4 60 60 30 80
正交实验结果及分析(样品—叶)
实验号 乙醇浓度/ %(A) 溶剂用量/倍(B) 超声波作用时间/min(C)C 温度/ ℃(D) 黄酮提取率/ %(叶子) 黄酮提取率/ %(茎)
1 1 1 1 1 1.68 0.90
2 1 2 2 2 1.90 0.99
3 1 3 3 3 2.47 1.11
4 1 4 4 4 2.62 1.21
5 2 1 2 3 2.34 1.24
6 2 2 1 4 2.40 1.29
7 2 3 4 1 1.92 1.54
8 2 4 3 2 2.24 1.28
9 3 1 3 4 2.43 1.58
10 3 2 4 3 2.10 1.29
11 3 3 1 2 1.77 1.10
12 3 4 2 1 1.86 1.21
13 4 1 4 2 1.74 1.42
14 4 2 3 1 1.66 1.20
15 4 3 2 4 2.38 1.39
16 4 4 1 3 2.73 1.65
K1 8.67 8.19 8.58 7.12
K2 8.90 8.06 8.48 7.65
K3 8.16 8.54 8.80 9.64
K4 8.51 9.45 8.38 9.83
极差 R 0.74 1.39 0.42 2.71
K1′ 4.22 5.14 4.94 4.46
K2′ 4.96 4.77 4.83 4.79
K3′ 5.18 4.76 5.18 5.30
K4′ 5.66 5.35 5.07 5.47
极差 R′ 1.44 0.59 0.35 1.01
从上表中可知样品叶子影响因素:D>B>A>C ,
最佳提取方法:A2B4C3D4;样品茎影响因素:A>D>C>
B , 最 佳 提 取 工 艺:A4B4C3D4 。 由 于 A2B4C3D4 和
A4B4C3D4都不在试验点内 ,因此进行验证性实验 , 得到
样品叶 、茎黄酮提取率分别为 2.78%、1.69%, 高于
2.73%、1.65%(实验中得到的最大值),故结果可靠。
2.3 加标回收率实验
称取 5.5mg 芦丁(120 摄氏度烘干恒重)用 60%的
乙醇配成 50ml溶液 , 精确移取 1ml澎蜞菊样品液(3 个
平行样),分别加入不同量芦丁标准品(0.11mg/ml , 1ml
芦丁的吸光度 B=0.107), 摇匀 , 测吸光度。 测得实验
数据及结果如下:
本底值
A
加入量/ml
B
实测总值
C
回收率/ % 平均回收率/ %
0.186 0.5
1
0.235
0.283 97.996.6
0.226 0.5
1
0.288
0.334 103.2100.3 101.2
0.278 0.5
1
0.359
0.387 108.5100.5
从上表可知 , 本法的平均回收率为 101.2%, 说明
本法的准确度高。
3 结论
用超声波辅助提取蟛蜞菊叶最佳提取工艺为:用
蟛蜞菊叶质量 60 倍的 40%乙醇进行超声波强化处理
25min ,在 80℃恒温 1h , 提取率为 2.73%。 蟛蜞菊茎的
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最佳提取工艺为:用蟛蜞菊茎质量 60 倍的 60%乙醇进
行超声波强化处理 25min , 在 80℃恒温 1h , 提取率为
1.65%。蟛蜞菊叶黄酮含量高于茎的含量 , 叶是开发的
蟛蜞菊黄酮类物质的主要资源 , 在提取黄酮的工艺选
择时 ,应主要考虑提取蟛蜞菊叶黄酮的条件。
参考文献
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出版社 , 2002.2701
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*基金项目:韩山师范学院 2007 年学生课外科研项目.
Research on Extraction of Flavonoid fromWedelia chinensis
(Osb.)Merr
He Bi-di Huang Jian-yin Zhou yan-fang
(Department of Chemistry , Hanshan Nomal University , Chaozhou 521041 , China)
Abstract:With the assistance of ultrasonic , pick up the flavonoid from the leaves and stems of Wedelia chinensis (Osb.)Merr.
Use the orthoaonal experiment to optimize the craft parameter on the base of the single factor experiment.The result indicated that ,
the best extracting craft of the leaves is:40% grain alcohol with 60 times of the leaves weight , processed by ultrasonic for 25 min ,
80℃ constant temperature for 1 hour.And the rate of extraction is 2.73%.But for the 60% grain alcohol , it is the same to extract
from the stems.And the rate of extraction is 1.65%.The experimental average returns-ratio is 101.2%, which explained that
this experiment has high veracity.For the high content of flavonoid in it ,Wedelia chinensis(Osb.)Merr is a kind of medical plant
waited to be opened out.
Keywords:Wedelia chinensis(Osb.)Merr Flavone Ultrasonic
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