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超声波辅助法对四川九节龙总黄酮提取工艺的研究



全 文 :·中草药· 北方园艺2012(04):156~158
第一作者简介:梁梓(1980-),女,硕士,讲师,研究方向为生物化学。
收稿日期:2011-12-19
超声波辅助法对四川九节龙总黄酮提取工艺的研究
梁   梓,汪 淑 芳,范   晶,刘   忠,刘   芳,张 维 敏
(乐山师范学院 化学与生命科学院,四川 乐山614004)
  摘 要:在超声波条件下,通过单因素试验与正交实验研究了四川九节龙黄酮提取的最佳条
件。结果表明:料液比1∶40、超声功率300W、超声时间10min、水浴提取温度80℃为九节龙黄
酮的最佳提取条件,提取率为5.68%。
关键词:九节龙;总黄酮;超声波辅助;最佳工艺;提取
中图分类号:S 567.23+9 文献标识码:B 文章编号:1001-0009(2012)04-0156-03
  九节龙(Ardisia pusila A.DC)属紫金牛科
(Myrsinaceae)紫金牛属(Ardisia)植物。主要分布在我
国南部及四川等地。具有直立灌木和匍匐生根的根茎,
常见于海拔约1 200m以下的山间林下或竹林下荫湿的
地方。九节龙的全株及根可供药用,其功能主要有清热
利湿、活血化瘀、舒筋活络、强筋壮骨等[1]。
目前已经从紫金牛属植物中分离出苯酚类、苯醌
类、黄酮类、香豆精类、皂苷类等药用活性成分[2-4]。其中
黄酮类化合物是紫金牛属植物中重要的活性物质,具有
抗肿瘤,治疗心脑血管,调节内分泌等功能[5]。超声波
提取法是一种较新的方法,不破坏有效成分,并且可以
强化浸提的效率。现采用乙醇浸提,超声波辅助提取,
   
研究九节龙总黄酮提取的最佳工艺,为四川九节龙的药
用价值评定和开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试材为九节龙叶片鲜品(于2010年5月采于乐山
师范学院绿心林下,采集全株叶片);主要仪器与试剂有
K1901紫外可见分光光度计,BSS224S电子天平,植物组
织捣碎机,JY92?Ⅱ超声波细胞粉碎机;芦丁标准品由
SIGMA公司提供,其它试剂均为国产分析纯。
1.2 试验方法
1.2.1 九节龙黄酮提取流程 新鲜九节龙叶片→除
杂→烘干(70℃)→粉碎→过筛(40目)→加入试剂→超
声波处理→水浴浸提→浸提液离心→上清液稀释→在
λ=510nm处测其光吸收值


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Study on the Suspension of Granular Peach Juice Drinks
DING Pei-feng,SHI Zhong-lin
(Hebei North University,Zhangjiakou,Hebei 075000)
Abstract:With peach as the main material for beverages,by single factor experiments,the best processing program of
grams,grams of xanthan gum,and sodium carboxymethyl were studied,through orthogonal test,the quantity and formula
ratio of grams,grams of xanthan gum,and sodium carboxymethyl were studied too.The results showed that the optimal
ratio of complex pectin∶xanthan gum∶sodium carboxymethyl celulose were 2∶4∶7,the optimal amount of added
pectin per 100grams of beverage 0.075grams,0.150grams of xanthan gum,sodium carboxymethyl celulose 0.2625
grams.
Key words:granular peach juice drinks;suspension;xanthan gum pectin;sodium carboxymethyl;celulose
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北方园艺2012(04):156~158 ·中草药·
1.2.2 标准曲线制备 准确吸取浓度为0.25mg/mL
的芦丁标准液1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0mL分别置于
25mL容量瓶中,另取1.0mL蒸馏水作为调零。各加
入80%的乙醇5.0mL,加入5%的亚硝酸钠1.0mL摇
匀,静置6min;加入10%的硝酸铝1.0mL摇匀,静置
6min;加入4%的氢氧化钠10.0mL,加入80%的乙醇
至刻度,摇匀,放置15min,在λ=510nm处测其光吸收
值,以吸光值对芦丁浓度作标准曲线。
1.2.3 总黄酮含量测定 分别准确称取样品1.0g于
带塞的25mL锥形瓶中,不同超声功率、超声时间处理,
加入提取剂,分别在不同的固液比及不同水浴温度下浸
提,提取液2 000r/min离心10min取上清液,取样
1.0mL于25mL容量瓶中加入80%的乙醇5.0mL,其
余步骤按芦丁标准曲线方法在λ=510nm处测吸光值。
根据回归方程得出黄酮浓度,带入公式计算总黄酮提取
率。公式如下:Mn=C×V×10-3;黄酮含量(%)=
(Mn/M)×100%。式中:Mn-样液中总黄酮的质量(g);
C-样液中总黄酮的浓度(mg/mL);V-提取液总体积
(mL);M-样品重量(g)。
1.2.4 总黄酮含量单因素测定 根据正交条件取九节
龙样品相应份数,每份1.0g于带塞的25mL锥形瓶中,
不同超声功率、超声时间处理,加入40%乙醇提取剂,分
别在不同的固液比及不同水浴温度下浸提,提取液
2 000r/min离心10min取上清液,取样1.0mL于
25mL容量瓶中加入提取剂5.0mL,按1.2.2标准曲线
方法测吸光度,计算总黄酮提取率。分别确定最佳超声
功率、超声时间、料液比及水浴温度。
1.2.5 正交实验及优选 在单因素试验的基础上,对其
黄酮提取有影响的主要因素(提取温度、料液比、超声功
率、超声时间)进行L9(34)正交实验确定最佳提取条件。
图1 超声功率对九节龙总黄酮提取的影响
2 结果与分析
2.1 超声功率对九节龙总黄酮提取的影响
由图1可知,随着超声功率的增大,总黄酮提取量
增加。这是因为超声波细胞粉碎机利用超声波在提取
液中的分散效应,使提取液产生空化的作用,从而使九
节龙细胞组织破碎。这是利用物理方法捣碎不破坏材
料物质的成分,只改变了其物理状态,使细胞内容物大
量迅速扩散于提取液中。超声功率为300W时,总黄酮
得率达到最大,总黄酮含量为49mg/g,提取率为4.9%;
其后随着超声功率的增大,超声波处理时温度升高,破
坏了溶解于提取液中的总黄酮类化合物,从而使黄酮提
取量降低。因此,最佳超声功率为300W。
2.2 超声时间对九节龙总黄酮提取的影响
由图2可知,随着超声处理时间的增加,组织细胞
破碎更完全,总黄酮提取量增加,10min时效果最好,总
黄酮含量为57mg/g,提取率为5.7%;随着超声处理时
间延长,对总黄酮化合物有破坏作用,测定值降低。因
此,最佳超声处理时间为10min。
图2 超声时间对九节龙总黄酮提取的影响
2.3 料液比对九节龙总黄酮提取的影响
由图3可知,随着料液比的增加,总黄酮提取量也
增大,在料液比值达到1∶40时总黄酮提取量达到最大
值为41.46mg/g,提取率达到4.15%;此后,随着料液比
的增大,总黄酮提取率变化不大,越见趋于稳定,即一定
比例的溶剂已将有效成分基本溶出。从提取效果和减
少溶剂考虑,因此,选取最适料液比为1∶40。
图3 料液比对九节龙总黄酮提取的影响
2.4 水浴温度对九节龙总黄酮提取的影响
由图4可知,随着水浴提取温度的升高,总黄酮的
提取量亦随之增加,但增加较缓慢;当温度升到60~
70℃时,总黄酮提取量增大很明显,这是因为随着温度
的升高,分子运动速度加快,渗透、扩散、溶解速度加快,
同时高温可以引起细胞膜结构的变化,使总黄酮类化合
物迅速溶解到提取剂中,因此,随着提取温度的升高,黄
酮提取量增加;70℃后,总黄酮提取量是缓慢持续增加
趋势;但当温度达到90℃时,40%的乙醇提取液接近沸
腾状态,乙醇提取液消耗量很大,考虑到经济性,采用
80℃水浴提取,总黄酮含量为43mg/g,提取率为4.3%。
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·中草药· 北方园艺2012(04):156~158
图4 水浴温度对九节龙总黄酮提取的影响
2.5 超声波辅助处理正交实验
影响九节龙总黄酮提取结果的主次因素依次为
A>D>C>B,即料液比为影响九节龙总黄酮提取结果
的主要因素,其次是超声功率、超声时间和提取温度。
正交实验结果及极差分析显示最佳的提取工艺条件为
   表1   提取紫金牛黄酮正交实验结果
试验号
因素

料液比
/g·mL-1

提取温度
/℃

超声时间
/min

超声功率
/W
水平组合
总黄酮含量
/mg·g-1
1  1∶30  60  10  200 A1B1C1D1 44.91
2  1∶30  70  15  300 A1B2C2D2 45.42
3  1∶30  80  20  400 A1B3C3D3 44.69
4  1∶40  60  15  400 A2B1C2D3 52.08
5  1∶40  70  20  200 A2B2C3D1 51.37
6  1∶40  80  10  300 A2B3C1D2 56.84
7  1∶50  60  20  300 A3B1C2D2 48.93
8  1∶50  70  10  400 A3B2C1D3 49.16
9  1∶50  80  15  200 A3B3C2D1 48.91
K1 135.02  145.92  150.91  145.19
K2 160.29  145.95  146.41  151.19
K3 147.00  150.44  144.99  145.93
k1 45.007  48.640  50.303  48.397
k2 53.430  48.650  48.803  50.397
k3 49.000  50.147  48.330  48.643
R  8.423  1.507  1.973  2.000
  注:*k1﹑k2﹑k3为同一水平总黄酮得率的平均值,R为极差。
A2B3C1D2,即料液比为1∶40、提取温度为80℃、超声时
间为10min、超声功率为300 W。总黄酮含量为
56.84mg/g,提取率为5.68%。
3 结论
超声波辅助提取九节龙总黄酮的最佳工艺条件为:
料液比为1∶40、提取温度为80℃、超声时间为10min、
超声功率为300W,总黄酮含量为56.84mg/g,提取率
为5.68%。
九节龙总黄酮的提取率与同科块根紫金牛总黄酮
提取率为5.75%,相比无明显差异[6],但明显高于其它
植物(益母草总黄酮提取率为0.28%[7],野菊花总黄酮
提取率为2.86%[8],乌药叶总黄酮提取率为3.31%[9])。
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(该文作者还有王容,工作单位同第一作者。)
Study on the Ultrasonic Wave Assisted Extraction of Total Flavonoids fromArdisia pusila
LIANG Zi,WANG Shu-fang,FAN Jing,LIU Zhong,LIU Fang,ZHANG Wei-min,WANG Rong
(Colege of Chemistry and Life Science,Leshan Teachers Colege,Leshan,Sichuan 614004)
Abstract:The experiment was used ultrasonic wave assisted method for the extraction of the total flavonoids fromArdisia
pusila.The extraction of the total flavonoids from Ardisia pusila were carried on by single factor experiment and
orthogonal experiment.The results showed that optimum condition for the extraction was as folows:solid-to-liquid ratio
was 1∶40,ultrasonic power was 300W,ultrasonic time was 10min and extraction temperature was 80℃,and extraction
rate was 5.68%.
Key words:Ardisia pusila;total flavonoids;ultrasonic wave assisted;best technology;extraction
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