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超声波辅助法提取柳叶蜡梅叶总黄酮工艺的优化



全 文 :陈 亮,张润民,王玉全,等. 超声波辅助法提取柳叶蜡梅叶总黄酮工艺的优化[J]. 江苏农业科学,2012,40( 7) : 258 - 259.
超声波辅助法提取柳叶蜡梅叶总黄酮工艺的优化
陈 亮,张润民,王玉全,石玉坤,唐 瑶,毕淑峰
( 黄山学院,安徽黄山 245041)
摘要: 以柳叶蜡梅叶为原料,在单因素试验的基础上,以乙醇浓度、料液比、提取时间 3 因素进行正交试验,研究
超声波辅助法提取柳叶蜡梅叶总黄酮的提取工艺,并用分光光度法测定了提取液中总黄酮的含量。试验结果表明,柳
叶蜡梅叶中总黄酮提取最佳工艺条件为乙醇浓度 70%、料液比 1 g ∶ 25 mL、提取时间 35 min。在最佳工艺条件下,总
黄酮的得率为 2. 469%。
关键词: 柳叶蜡梅; 总黄酮; 提取; 超声波
中图分类号: TS201. 1 文献标志码: A 文章编号: 1002 - 1302( 2012) 07 - 0258 - 02
收稿日期: 2012 - 02 - 07
基金项目:黄山学院博士启动基金( 编号: 2012xkjq002 ) ; 黄山学院大
学生创新项目( 编号: 2012xdkj016) 。
作者简介:陈 亮( 1991—) ,男,安徽安庆人,本科,从事天然产物研
究。E - mail: ppkaclka@ sina. com。
通信作者:毕淑峰,博士,副教授,从事天然产物研究。E - mail: bsfhs
@ yahoo. cn。
柳叶蜡梅 ( Chimonanthus Salicifolicus Hu) 为蜡梅科蜡梅
属半常绿灌木,仅分布于安徽东南部、江西西北部、浙江中南
部等山区,为中国特有植物。用柳叶蜡梅叶制成的“香风茶”
具有祛风散寒的功效,对防治感冒、喉咙肿痛、肠胃不适、慢性
气管炎等有较好的疗效[1 - 2]。蜡梅属植物含有多种黄酮类成
分[3 - 5],黄酮是植物中最重要的活性成分之一,具有抗氧化、
抗菌、抗病毒、抗肿瘤、抗衰老等药理作用,在食品工业中可用
作功能食品添加剂和天然抗氧化剂[6 - 7]。超声波提取操作简
便快捷,无需加热,提取率高速度快,是一种高效、低耗的绿色
提取技术,在植物总黄酮的提取中有着广泛应用[8 - 10]。本研
究用超声波法提取柳叶蜡梅总黄酮,以芦丁为评价依据、总黄
酮得率为指标,以超声时间、乙醇浓度、料液比为影响因素,利
用正交试验确定柳叶蜡梅叶总黄酮最佳提取工艺,为柳叶蜡
梅资源的开发和工业利用提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
柳叶蜡梅叶采集于安徽省黄山市齐云山山区,60 ℃烘
干,粉碎,过筛,装瓶备用。
1. 2 试剂与仪器
亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠、无水乙醇、石油醚等均为分
析纯,芦丁为标准品。
J2F - 06A型索氏提取器、7200H 超声波清洗器、UV754
紫外可见分光光度计、电子天平、荣华 800 - 1 离心机等。
1. 3 方法
1. 3. 1 柳叶蜡梅叶总黄酮的提取 精确称取 1. 000 g 的柳
叶蜡梅粉末置于索氏脂肪提取器中,加适量的石油醚回流浸
提脱脂约 5 h至无色,取出包有样品的滤纸挥干,按一定料液
比加入一定浓度乙醇,在超声条件下提取一定时间,离心,取
上清液定容至 50 mL,待测。
1. 3. 2 标准曲线的绘制 精确称取 0. 0250 g 干燥的芦丁,
用 50%的乙醇溶解并定容至 100 mL,准确吸取 0、1. 0、2. 0、
3. 0、4. 0、5. 0 mL 芦丁液于 25 mL 容量瓶中,加入 5%亚硝酸
钠 1 mL,混匀,静置 6 min,加 10%硝酸铝 1 mL,混匀,静置
6 min,加 4%氢氧化钠 10 mL,用 50%乙醇定容,静置 15 min。
以试剂空白为对照于 510 nm波长测吸光值,以吸光值 A 为横
坐标、芦丁浓度 C为纵坐标绘制标准曲线,用最小二乘法进行
线性回归,得回归方程为: C =0. 078 9D -0. 000 6,r =0. 9997。
1. 3. 3 柳叶蜡梅叶总黄酮含量的测定 准确吸取黄酮提取液
1 mL于 25 mL容量瓶中,其余操作与标准曲线操作“1. 2. 2”
相同,将测得的吸光值代入回归方程得总黄酮提取液的浓度,
并计算总黄酮的提取量和得率。
总黄酮的提取量 m1 ( mg) = C × V1 × V2
总黄酮的得率 = m1 /m2 × 100%
式中: C为测得吸光值带入回归方程计算出的总黄酮浓度
( mg /mL) ,V1 为总黄酮提取液体积( mL) ,V2 为测量总黄酮含
量时的定容体积( mL) ,m2 为柳叶蜡梅叶样品重量( mg) 。
1. 3. 4 单因素试验 分别探讨提取时间、料液比和乙醇浓度
3 个因素 5 个水平对总黄酮得率的影响,每个试验处理做 3
个平行,取平均值。
1. 3. 5 正交试验 在单因素试验基础上,设计 3 因素 3 水平
L9 ( 3
3 ) 正交试验以确定最佳提取工艺,因素水平见表 1。
表 1 柳叶蜡梅叶总黄酮提取 L9 ( 33 )正交试验因素水平
水平
因素
A:乙醇浓度( % ) B:料液比( g /mL) C:提取时间( min)
1 60 1 ∶ 20 25
2 70 1 ∶ 25 30
3 80 1 ∶ 30 35
2 结果与分析
2. 1 单因素试验
2. 1. 1 乙醇浓度对总黄酮得率的影响 随着乙醇浓度的增
加,柳叶蜡梅叶总黄酮的得率先增大后减少,在 75%浓度时
—852— 江苏农业科学 2012 年第 40 卷第 7 期
DOI:10.15889/j.issn.1002-1302.2012.07.021
得率达到最大值( 图 1) 。因此,适当的增加提取剂中乙醇的
含量可以更多的溶出黄酮。但乙醇含量过高时,进入提取液
的醇溶性杂质增加,使总黄酮的得率降低。初步确定乙醇合
适浓度为 75%左右。
2. 1. 2 料液比对总黄酮得率的影响 料液比 ( g ∶ mL) 在
1 ∶ 10 ~ 1 ∶ 40 之间随着料液比增加,总黄酮得率逐渐增加,
但增加幅度逐渐减少,继续增加料液比时,总黄酮得率有少量
降低( 图 2) 。当料液比到达一定时,提取剂量足够,再增加料
液比和提取剂量对总黄酮得率的作用不大。料液比过大会增
加提取液的杂质量和造成溶剂的浪费,不利于后续总黄酮的
浓缩和纯化。1 ∶ 30 左右的料液比较合适。
2. 1. 3 提取时间对总黄酮得率的影响 随着超声提取时间
的增长,总黄酮的得率呈现先增加后下降的变化规律( 图 3) 。
20 ~ 40 min时,总黄酮得率先逐渐增加后快速增加,这是由于
超声对原料产生效果需要一定的时间,超声产生效果后会快
速增加总黄酮的得率。但超声时间过长会破坏某些黄酮类化
合物,使总黄酮的得率降低。超声提取时间不宜过长,以
30 min 左右比较合适。
2. 2 正交试验
在单因素试验基础上,在各因素的合适范围内设计 3 个
水平进行正交试验,正交试验结果见表 2。不同的工艺条件
总黄酮得率存在一定的差异,最高得率是最低得率的 1. 44
倍。极差分析结果可知,3 种因素对总黄酮得率的影响大小
顺序为 A > B > C,即乙醇浓度 >料液比 >提取时间。利用超
声波辅助法提取柳叶蜡梅叶黄酮的最佳工艺为 A2B2C3,即在
70%乙醇、1 g ∶ 25 mL料液比条件下超声提取 35 min时黄酮
得率最高,达 2. 469%。
表 2 柳叶蜡梅叶总黄酮提取 L9 ( 33 )正交试验结果
试验号 A:乙醇浓度 B:料液比 C:提取时间 黄酮得率( % )
1 1 1 1 2. 107
2 1 2 2 2. 156
3 1 3 3 2. 205
4 2 1 2 1. 909
5 2 2 3 2. 469
6 2 3 1 1. 854
7 3 1 3 1. 716
8 3 2 1 1. 974
9 3 3 2 1. 854
k1 2. 156 1. 911 1. 978
k2 2. 077 2. 199 2. 004
k3 1. 848 1. 971 2. 130
R 0. 308 0. 288 0. 152
3 结论
影响总黄酮提取得率因素大小顺序为乙醇浓度 A >料液
比 B >提取时间 C,提取工艺的最佳组合为 A2B2C3,在此条件
下,总黄酮的得率为 2. 469%。
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