超聲波輔助提取興安杜鵑總黃酮的工藝研究

陸 釗,董樹國(guó),劉 蘇,曹宏梅,于 洋

(1.吉林醫(yī)藥學(xué)院藥學(xué)院，吉林 吉林 132013;2.中國(guó)石油吉林石化分公司電石廠，吉林 吉林 132022;3.中國(guó)石油吉林化建工程有限公司，吉林 吉林 132021)

·論 著·

超聲波輔助提取興安杜鵑總黃酮的工藝研究

陸 釗1,董樹國(guó)1,劉 蘇2,曹宏梅1,于 洋3

(1.吉林醫(yī)藥學(xué)院藥學(xué)院，吉林 吉林 132013;2.中國(guó)石油吉林石化分公司電石廠，吉林 吉林 132022;3.中國(guó)石油吉林化建工程有限公司，吉林 吉林 132021)

目的研究了超聲波輔助提取興安杜鵑總黃酮的最佳工藝條件。方法利用正交設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)試驗(yàn)，以m(興安杜鵑)∶m(提取液)、提取溫度、提取時(shí)間、乙醇體積分?jǐn)?shù)等為考察因素，以提取率為考察指標(biāo)，對(duì)所提取的黃酮類物質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)證，并用紫外分光光度法測(cè)定含量。結(jié)果最佳工藝條件是：超聲時(shí)間為45 min，m(興安杜鵑)∶m(提取液)為1∶20，乙醇體積分?jǐn)?shù)為80%，提取溫度為50 ℃，測(cè)得供試品中總黃酮的提取率為7.88%，含量13.69%，加樣回收率為99.75%，RSD為1.74%，其純度和產(chǎn)率均較高。結(jié)論優(yōu)選出的提取工藝條件可行性好。

超聲波提取;興安杜鵑;總黃酮;正交設(shè)計(jì)法

近年來，大量的藥理實(shí)驗(yàn)研究表明，黃酮類化合物有降脂、抗血栓、抗氧化、抗衰老、抗心率失常等作用[1-4]，因而廣泛用于醫(yī)藥、食品等行業(yè)，具有極廣的開發(fā)應(yīng)用前景[5-6]。從對(duì)興安杜鵑化學(xué)成分研究中表明,興安杜鵑中含有多種黃酮類化合物，有關(guān)其研究報(bào)道，國(guó)內(nèi)外都寥寥無幾。本實(shí)驗(yàn)以蘆丁為對(duì)照品，對(duì)興安杜鵑總黃酮的含量測(cè)定研究?？疾炝顺暡ㄝo助提取法下的最佳提取條件。由于黃酮類化合物能夠與Al3+形成穩(wěn)定的熒光絡(luò)合物，因而采用紫外分光光度法測(cè)定總黃酮含量[7-9]。

1 材料與方法

1.1材料、試劑和儀器

興安杜鵑：采于吉林省撫松縣境內(nèi)長(zhǎng)白山地區(qū)，經(jīng)吉林市藥檢所檢驗(yàn)為興安杜鵑。蘆丁(上海試劑二廠)，乙醇、硝酸鋁、亞硝酸鈉、氫氧化鈉:均為分析純(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)。

KDM型控溫電熱套，華魯電熱儀器有限公司；202-1 AB型電熱恒溫干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司；JB-3定時(shí)恒溫磁力攪拌器，金壇市富華儀器有限公司；HH-601超級(jí)恒溫水浴，金壇市華峰儀器有限公司；電子天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司；超聲波清洗器，上海超聲波儀器廠；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，B.U.CHI Rotavapor R-3型；SHZ-D循環(huán)水式真空泵，鞏義市英峪予華儀器廠；T6新世紀(jì)紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限公司)。

1.2測(cè)定方法依據(jù)

以蘆丁為對(duì)照品測(cè)定興安杜鵑中總黃酮的含量，加入鋁離子試劑，同時(shí)控制適宜pH 值，使黃酮化合物與鋁鹽形成絡(luò)合物，在可見光區(qū)能獲得穩(wěn)定的特征吸收峰。

1.3吸收波長(zhǎng)的測(cè)定

精密稱取蘆丁對(duì)照品適量，加60%乙醇溶解，制成蘆丁對(duì)照品溶液 0.20 mg/mL，備用。取對(duì)照品溶液2 mL置于10 mL容量瓶中，加60%乙醇溶液至5 mL；加W(NaNO2)=5%的水溶液0.3 mL，放置6 min，加W[Al(NO3)3]=10%的水溶液0.3 mL，放置6 min;加C(NaOH)=1.0 mol/L的水溶液4.0 mL，加水至刻度，搖勻。放置15 min后，紫外分光光度計(jì)在400～600 nm掃描最大吸收波長(zhǎng)。結(jié)果在506 nm處有最大吸收峰，故選定506 nm作為測(cè)定波長(zhǎng)。

1.4標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

精密吸取對(duì)照品溶液1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.2 mL分別置于10 mL量瓶中，分別加入W(NaNO2)=5%的水溶液0.3 mL，放置6 min；加W[Al(NO3)3]=10%的水溶液0.3 mL，放置6 min;加C(NaOH)=1.0 mol/L的水溶液4.0 mL，加蒸餾水至刻度。同法做空白，用紫外分光光度法在510 nm的波長(zhǎng)處測(cè)定吸收度，用最小二乘法作線性回歸。

1.5精密度試驗(yàn)

精密量取1 mL對(duì)照品溶液至25 mL的定量管，加水5 mL搖勻，加5%亞硝酸鈉1.0 mL，混勻，放置6 min，加5%的硝酸鋁1.0 mL，混勻，放置6 min，加1 mol/L的氫氧化鈉10 mL，再加水至刻度，搖勻，放置15 min，紫外分光光度法在506 nm處測(cè)定吸光度，重復(fù)測(cè)定6次，測(cè)得黃酮吸光度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，計(jì)算吸光度的RSD值。

1.6穩(wěn)定性試驗(yàn)

精確稱取興安杜鵑粉末約0.5 g加入25 mL 60%乙醇溶液回流提取2 h，精確吸取提取液0.3 mL，置于10 mL量瓶中，按1.4項(xiàng)下對(duì)照品溶液蘆丁測(cè)定方法同法顯色，以不加樣品的溶液做空白，分別于0、2、4、8、12、24 h內(nèi)分別測(cè)定蘆丁含量。

1.7重復(fù)性試驗(yàn)

精確稱取興安杜鵑粉末約0.5 g，按1.4制備方法平行制成供試品溶液5份，分別測(cè)定總黃酮含量。

1.8加樣回收率試驗(yàn)

精密吸取1.7項(xiàng)下提取液(0.357 mg/mL) 5份，各0.1 mL，分別置于10 mL量瓶中，各加入蘆丁對(duì)照品溶液(0.20 mg/mL)0.1 mL，制成供試品溶液，分別測(cè)定蘆丁的含量。

1.9正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)

在粒度、提取工藝相同的條件下，考察因素A乙醇體積分?jǐn)?shù)、B提取時(shí)間、C m(興安杜鵑)∶m(提取液)、D提取溫度等，選用L9(34)正交表安排試驗(yàn)(見表1)。

表 1 超聲輔助提取工藝因素水平表

1.10興安杜鵑中總黃酮的含量測(cè)定

精密稱取興安杜鵑粉末約0.5 g置于100 mL圓底燒瓶中，按1.5項(xiàng)進(jìn)行正交試驗(yàn)，提取液過濾，濾液定量轉(zhuǎn)移至50 mL量瓶中，加60%乙醇溶液定容至刻度，搖勻，精密吸取濾液0.3 mL于10 mL量瓶中，按線性關(guān)系考察方法顯色，測(cè)定其吸光度，由線性曲線計(jì)算出總黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程

考慮體積的變化，直接以蘆丁含量為橫坐標(biāo)，以吸收度為縱坐標(biāo)，作回歸曲線y=1.203 3x+0.003 2，r=0.999 1。蘆丁對(duì)照品在0.20～0.48 mg范圍內(nèi)，吸收度和含量成線性關(guān)系。得蘆丁濃度(Y)與吸光度(x)的關(guān)系曲線的回歸方程式：y=1.203 3x+0.003 2,R2 = 0.999 1。結(jié)果表明：蘆丁對(duì)照品在0.20～0.48 mg范圍內(nèi)，吸收度和含量成線性關(guān)系。

2.2精密度試驗(yàn)結(jié)果

結(jié)果顯示,6批試驗(yàn)的吸光度分別為0.445、0.439、0.437、0.449、0.448、0.443，平均吸光度為0.444，精密度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.08%。結(jié)果表明：本方法精密度良好。

2.3穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果

結(jié)果顯示：在0、2、4、8、12、24 h時(shí)，吸光度分別為0.415、0.409、0.399、0.407、0.400、0.412，可以看出隨著測(cè)定時(shí)間的延長(zhǎng)，吸光度有一定的變化，得到平均吸光度為0.407，而相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.57%，結(jié)論是在24 h內(nèi)樣品溶液的穩(wěn)定性較好,RSD值小于2%。表明供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定。

2.4重復(fù)性試驗(yàn)結(jié)果

結(jié)果顯示：5次試驗(yàn)的吸光度分別為0.418、0.431、0.439、0.440、0.433，平均吸光度為0.432，RSD為1.96%，可見提取和檢測(cè)方法重現(xiàn)性好，故方法可行。

2.5加樣回收率試驗(yàn)的結(jié)果

從表2可以看出：計(jì)算加樣回收率為平均值99.75%，RSD為1.74%，說明檢測(cè)方法可行。

表 2 加樣回收率試驗(yàn)結(jié)果

2.6興安杜鵑總黃酮含量測(cè)定結(jié)果

由表3可知：

① 因?yàn)镵3a>K2a>K1a，所以可以確定最佳乙醇體積分?jǐn)?shù)為80%；

② 因?yàn)镵3b>K2b>K1b，所以可以確定最佳超聲時(shí)間為45 min；

③ 因?yàn)镵1c>K2c>K3c，所以可以確定最佳料液比為1∶20；

④ 因?yàn)镵1d>k3d>k2d,所以可以確定最佳提取溫度為50 ℃。

試驗(yàn)結(jié)果表明，最佳的工藝條件為A3B3C1D1。由于Rb>Rd>Ra>Rc，即試驗(yàn)中主要因素為超聲時(shí)間，其次為提取溫度，乙醇體積分?jǐn)?shù)和料液比在一定范圍內(nèi)對(duì)提取結(jié)果的影響不大。

表 3 正交試驗(yàn)安排及結(jié)果表

K1、K2、K3為相應(yīng)水平所得收率的平均值,R 為極差，即R=kmax-kmin

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)利用正交設(shè)計(jì)法優(yōu)化超聲波輔助提取興安杜鵑總黃酮的工藝條件，結(jié)果表明，本提取的最佳試驗(yàn)條件是：超聲時(shí)間為45 min，料液比為1∶20，乙醇體積分?jǐn)?shù)為80%，提取溫度為50 ℃，提取率為7.88%，總黃酮含量為13.69%。得到的黃酮類物質(zhì)純度較高。此方法采用全物理過程，無任何污染，省時(shí)、高效，是提取興安杜鵑總黃酮的有效途徑。

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StudyontheextractionoftotalflavonoidsfromRhodendrondauricumwithultrasonic

LU Zhao1,DONG Shu-Guo1,LIU Su2,CAO Hong-Mei1,YU Yang3

(1.Department of Chemistry of College of Pharmacy，Jilin Medical College,Jilin City,Jilin Province,132013;2.Calcium Carbide Factory of PetroChina,Jilin Petrochemical Company Limited,Jilin City,Jilin Province,132022；3.Jilin Chemical Engineering&Construction co.,ltd of PetroChina,Jilin City,Jilin Province,132021,China)

ObjectiveStudy on the optimum conditions for flavonoids from Rhodendron dauricum with ultrasonic extraction.MethodsThe orthogonal design method were used to study the extraction technology with ultrasonic time,m(Rhodendron dauricum)∶m(extract),ethanol concentration and the extraction temperature as the examination factors and the extraction rate as the examination index.Using spectrophotometry to extract and check the total flavonoids of Rhodendron dauricum.ResultsThe best process conditions:ultrasonic time 45 min,m(Rhodendron dauricum)∶m(extract) 1∶20,ethanol concentration 80% and the Extraction temperature 50 ℃.The sample extraction rate of total flavonoids were 7.88%,content of 13.69%,recovery rate is 99.75%,RSD is 1.74%.ConclusionThe process condition has good feasibility.

ultrasonic;Rhodendron dauricum;total flavonoids;orthogonal design

R284.2

A

2013-08-19)

1673-2995(2013)06-0407-04

吉林市科技局科研課題(201032240).

陸 釗(1972-)，男(滿族)，高級(jí)工程師，副教授，碩士.