響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化［Bmim］Cl-Na2SO4雙水相萃取分離琉璃苣種子總黃酮工藝

張喜峰，羅光宏，張芬琴，崔　瑋

（1.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，甘肅 張掖 734000；2.河西學(xué)院 凱源生物技術(shù)開(kāi)發(fā)中心 甘肅省微藻工程技術(shù)研究中心，甘肅 張掖 734000）

響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化［Bmim］Cl-Na2SO4雙水相萃取分離琉璃苣種子總黃酮工藝

張喜峰1，羅光宏2，*，張芬琴1，崔瑋1

（1.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院，甘肅 張掖 734000；2.河西學(xué)院 凱源生物技術(shù)開(kāi)發(fā)中心 甘肅省微藻工程技術(shù)研究中心，甘肅 張掖 734000）

利用1-丁基-3-甲基咪唑氯（［Bmim］Cl）和硫酸鈉（Na2SO4）雙水相體系萃取分離琉璃苣種子總黃酮，首先對(duì)［Bmim］Cl、Na2SO4、總黃酮粗提物質(zhì)量分?jǐn)?shù)、pH值、無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行單因素試驗(yàn)，確定雙水相體系組成為21% ［Bmim］Cl-25% Na2SO4。然后利用Box-Behnken試驗(yàn)，對(duì)總黃酮粗提物質(zhì)量分?jǐn)?shù)、pH值、無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行了優(yōu)化，結(jié)果表明：粗提物質(zhì)量分?jǐn)?shù)11.9%、pH 5.1、無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.6%條件下琉璃苣種子總黃酮萃取率可達(dá)96.91%，與預(yù)測(cè)值97.19%接近。說(shuō)明本優(yōu)化工藝具有可行性。

琉璃苣；離子液體；雙水相

琉璃苣（Borago officinalis L.），又稱玻璃苣、黃花草，濱來(lái)香菜，為紫草科琉璃苣屬一年生草本植物，原產(chǎn)小亞細(xì)亞、地中海沿岸［1］。琉璃苣是一種既能觀賞又能食用的植物，它的嫩莖葉具有黃瓜的清香，可以作為鮮菜煮食，也可用于芳香調(diào)味料。琉璃苣種子含有豐富蛋白質(zhì)、脂肪、礦物質(zhì)、黃酮類化合物［2-3］?？傸S酮是一種很強(qiáng)的抗氧化劑，可有效清除體內(nèi)的氧自由基，阻止細(xì)胞的退化、衰老［4-5］。

近年來(lái)，由于雙水相萃取技術(shù)具有高效、溫和、操作簡(jiǎn)便、容易放大和能有效保持生物活性等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)和生物化工等領(lǐng)域［6-12］。但傳統(tǒng)的雙水相體系有原料成本較高、高聚物回收利用困難等缺點(diǎn)。隨著對(duì)雙水相技術(shù)研究的不斷深入，出現(xiàn)了離子液體-鹽雙水相體系，離子液體是繼超臨界CO2后的一種極具吸水力的綠色溶劑，被稱為環(huán)境友好、可設(shè)計(jì)性溶劑。與傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑萃取法比較，離子液體雙水相具有無(wú)毒、安全、簡(jiǎn)便、快捷等優(yōu)點(diǎn)；與高聚物雙水相比較，溶液酸度范圍較寬、不易乳化，界面更清晰，離子液體經(jīng)簡(jiǎn)單處理后可再利用［13-15］。

以琉璃苣種子為材料，采用親水性離子液體1-丁基-3-甲基咪唑氯（［Bmim］Cl）和硫酸鈉（Na2SO4）為雙水相體系萃取琉璃苣種子總黃酮，通過(guò)單因素試驗(yàn)和Box-Behnken設(shè)計(jì)對(duì)琉璃苣總黃酮萃取條件進(jìn)行優(yōu)化，以期為琉璃苣進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和綜合利用提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

琉璃苣種子由甘肅凱源生物技術(shù)開(kāi)發(fā)中心提供，烘干后用小型粉碎機(jī)粉碎至約40 目備用。

蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品（純度≥98%） 上海源葉生物科技有限公司；［Bmim］Cl（純度＞99%） 中國(guó)科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所；Na2SO4、無(wú)水乙醇、硝酸鋁、亞硝酸鈉、氫氧化鈉等均為分析純。

1.2儀器與設(shè)備

PL-203電子天平 梅特勒-托利多儀器有限公司；XO-SM5O超聲波-微波反應(yīng)系統(tǒng) 南京先歐儀器制造有限公司；DKB-501數(shù)顯超級(jí)恒溫水浴鍋 揚(yáng)州市三發(fā)電子有限公司；722型分光光度計(jì) 上海光譜儀器有限公司。

1.3方法

1.3.1琉璃苣總黃酮粗提物的制備

稱取50 g琉璃苣種子粉末，加入50%的乙醇溶液500 mL，功率350 W，超聲處理5 min后，4 000 r/min離心5 min，70 ℃減壓濃縮，真空干燥，得到琉璃苣總黃酮粗提物。

1.3.2雙水相萃取

確定體系總質(zhì)量為10 g，加入適量的［Bmim］Cl、Na2SO4、琉璃苣總黃酮粗提物，蒸餾水補(bǔ)至10 g，充分振蕩使成相物質(zhì)溶解，靜置10 min，當(dāng)兩相達(dá)到相平衡時(shí)，琉璃苣總黃酮富集于含離子液體［Bmim］Cl的上相中，讀取上下相的體積，測(cè)定上下相總黃酮含量，計(jì)算琉璃苣總黃酮的分配系數(shù)K和萃取率Y。計(jì)算如式（1）～（3）所示：

1.3.3蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制［16］

稱取干燥至恒質(zhì)量蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品10 mg，用體積分?jǐn)?shù)50%乙醇溶液配制成總黃酮質(zhì)量濃度為1 mg/mL的乙醇溶液。分別精確吸0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mL于6個(gè)10 mL于棕色容量瓶中，加入0.3 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%亞硝酸鈉溶液，搖勻，靜置6 min，加入0.3 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%硝酸鋁，搖勻，靜置6 min，再加入4 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4% NaOH溶液，用水定容至刻度，靜置15 min，以試劑空白作參照，在波長(zhǎng)510 nm處測(cè)吸光度（A），以吸光度為橫坐標(biāo)，蘆丁含量為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得回歸方程為：A=1.233x－0.003 4，R2=0.991 2。其中x為溶液中蘆丁的質(zhì)量（mg），A為吸光度。

1.3.4琉璃苣總黃酮萃取工藝優(yōu)化

1.3.4.1單因素試驗(yàn)

分別以［Bmim］Cl質(zhì)量分?jǐn)?shù)（19%、21%、23%、25%、27%）、Na2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)（21%、23%、25%、27%、29%）、總黃酮粗提物質(zhì)量分?jǐn)?shù)（8%、10%、12%、14%、16%）、pH值（3、4、5、6、7）及無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0%、1%、2%、3%、4%）為單因素，考察各因素對(duì)萃取率及分配系數(shù)的影響。

1.3.4.2Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定響應(yīng)面試驗(yàn)的因素水平。研究總黃酮粗提物質(zhì)量分?jǐn)?shù)、pH值、無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)三因素三水平17 個(gè)組合Box-Behnken試驗(yàn)，確定琉璃苣總黃酮萃取的最佳工藝條件，試驗(yàn)因素及水平見(jiàn)表1。

表1　Box-Behnken設(shè)計(jì)因素與水平表Table1　Factors and their coded levels used in Box-Behnken design

1.4數(shù)據(jù)分析

單因素試驗(yàn)和Design-Expert 7.0軟件在試驗(yàn)設(shè)計(jì)的同時(shí)按相應(yīng)方法進(jìn)行，所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3 次，取平均值。

2　結(jié)果與分析

2.1［Bmim］Cl質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)琉璃苣總黃酮萃取的影響

在［Bmim］Cl-Na2SO4雙水相體系中，選擇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19%、21%、23%、25%、27%的［Bmim］Cl，Na2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為29%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%總黃酮粗提物組成雙水相，室溫（25℃）條件下，攪拌至兩相充分混勻，對(duì)上下相溶液進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1?。跙mim］Cl質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)總黃酮萃取的影響Fig.1　Effect of ［Bmim］Cl concentration on the partitioning coefficient and extraction yield of flavonoids

由圖1可知，隨著［Bmim］Cl質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，琉璃苣總黃酮萃取率和分配系數(shù)先增大后減小，當(dāng)［Bmim］Cl質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21%時(shí)，總黃酮萃取率和分配系數(shù)達(dá)到最大值。主要原因是［Bmim］Cl與黃酮類化合物之間形成π-π相互作用，并且水與離子液體、總黃酮可形成氫鍵網(wǎng)絡(luò)，這樣在親水極性區(qū)形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以增加總黃酮的親水性，使其在極性區(qū)穩(wěn)定地存在，從而促進(jìn)總黃酮在兩相間的轉(zhuǎn)移［17-18］。當(dāng)離子液體質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)大時(shí)，體積排阻效應(yīng)增大導(dǎo)致總黃酮在相間的傳遞和在相中的擴(kuò)散阻力大大增加，不利于總黃酮進(jìn)入離子液體相，萃取率明顯降低［19-20］。因此，確定離子液體［Bmim］Cl最佳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21%。

2.2Na2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)琉璃苣總黃酮萃取的影響

分別選擇Na2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)21%、23%、25%、27%、29%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)21% ［Bmim］Cl和10%總黃酮粗提物組成雙水相體系，在室溫條件下，攪拌至兩相充分混勻，對(duì)上下相溶液進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2　Na2Na2SOSO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)總黃酮萃取的影響Fig.2　Effect of Na2SO4concentration on the partitioning coefficient and extraction yield of flavonoids

由圖2可知，當(dāng)Na2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于25%時(shí)，隨著Na2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，琉璃苣總黃酮萃取率和分配系數(shù)也逐漸增加，當(dāng)大于25%時(shí)，萃取率和分配系數(shù)呈下降趨勢(shì)。其主要原因是離子液體和黃酮類化合物之間氫鍵相互作用增強(qiáng)。當(dāng)SO42－質(zhì)量分?jǐn)?shù)較大時(shí)，表面張力增大，使黃酮類化合物吸附在兩相界面，導(dǎo)致萃取率降低［21-23］。因此，確定最佳的Na2SO4質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%。

2.3總黃酮粗提物質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)琉璃苣總黃酮萃取的影響

圖3　總黃酮粗提物質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)總黃酮萃取的影響Fig.3　Effect of crude flavonoid concentration on the partitioning coefficient and extraction yield of flavonoids

在室溫條件下，21% ［Bmim］Cl-25% Na2SO4雙水相體系，分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%、10%、12%、14%、16%的總黃酮粗提物，攪拌至兩相充分混勻，對(duì)上下相溶液進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)圖3。

如圖3所示，當(dāng)總黃酮粗提物質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10%時(shí)，琉璃苣總黃酮萃取率與分配系數(shù)隨粗提物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而增加；當(dāng)粗提物質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于10%時(shí)，萃取率與分配系數(shù)呈明顯下降趨勢(shì)，這可能是離子液體雙水相萃取總黃酮粗提物達(dá)到飽和，過(guò)量總黃酮粗提物造成浪費(fèi)；另外過(guò)量黃酮類化合物聚集在兩相界面處，影響兩相間傳質(zhì)［24-25］。因此，確定粗提物質(zhì)量分?jǐn)?shù)最佳為10%。

2.4pH值對(duì)琉璃苣總黃酮萃取的影響

在21% ［Bmim］Cl-25% Na2SO4雙水相體系中，加入10%琉璃苣總黃酮粗提物，分別用1 mol/L HCl溶液和1 mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)體系pH值為3、4、5、6、7，攪拌至兩相充分混勻，對(duì)上下相溶液進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4　pH值對(duì)總黃酮萃取的影響Fig.4　Effect of pH values on the partitioning coefficient and extraction yield of flavonoids

如圖4所示，隨著pH值逐漸升高，萃取率和分配系數(shù)先增加后減??；當(dāng)pH 6時(shí)，萃取率和分配系數(shù)達(dá)到最大。主要原因是：pH值變化，影響黃酮類化合物基團(tuán)解離，導(dǎo)致［Bmim］Cl與黃酮類化合物之間相互作用發(fā)生變化。因此，確定體系pH 6。

2.5無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)琉璃苣總黃酮萃取的影響

在21% ［Bmim］Cl-25% Na2SO4雙水相體系中，加入10%琉璃苣總黃酮粗提物，分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%、2%、3%、4%無(wú)水乙醇，調(diào)節(jié)體系pH 6，攪拌至兩相充分混勻，對(duì)上下相溶液進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)圖5。

圖5　無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)總黃酮萃取的影響Fig.5　Effect of NaCl concentrations on the partitioning coefficient and extraction yield of flavonoids

由圖5可知，在［Bmim］Cl-Na2SO4體系中，與不加醇比較，無(wú)水乙醇的加入使得分配系數(shù)和萃取率逐漸增加。當(dāng)無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%時(shí)，萃取率和分配系數(shù)達(dá)到最大值。這可能是因?yàn)椋跙mim］Cl的極性與1%無(wú)水乙醇最為相似，使得分配系數(shù)和萃取率最高。隨著無(wú)水乙醇不斷加入，其取代了體系中的一部分水，使相間界面張力及電位差發(fā)生了變化，從而改變了總黃酮在兩相間的分配。因此，本實(shí)驗(yàn)選擇在［Bmim］Cl-Na2SO4體系中加入1%無(wú)水乙醇。

2.6響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，采用Box-Behnken設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn)，在21% ［Bmim］Cl-25% Na2SO4雙水相體系中，選取總黃酮提物質(zhì)量分?jǐn)?shù)、pH值、無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)3 個(gè)因素作為試驗(yàn)因素，以總黃酮萃取率為響應(yīng)值設(shè)計(jì)試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果見(jiàn)表2。

表2　Box-Behnken設(shè)計(jì)方案與結(jié)果Table2　Box-Behnken design arrangement and results

2.6.1Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)方差分析

以琉璃苣總黃酮萃取率Y為響應(yīng)值，采用Design-Expert 7.0軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行回歸分析，具體結(jié)果見(jiàn)表3。經(jīng)回歸擬合后，試驗(yàn)因素對(duì)響應(yīng)值的影響可用以下回歸方程表示：

Y=93.728+0.038 75A－2.462 5B－0.348 75C－4.637 5AB－2.385AC－2.622 5BC－1.261 5A2－2.449B2－1.493 5C2

為了檢驗(yàn)回歸方程的有效性及各因素對(duì)萃取率的影響程度，對(duì)回歸方程進(jìn)行方差分析。從表3可以看出，試驗(yàn)回歸模型P=0.003 5＜0.01，說(shuō)明回歸模型達(dá)到極顯著水平；失擬項(xiàng)P=0.325 7＞0.05，失擬項(xiàng)不顯著，說(shuō)明試驗(yàn)數(shù)據(jù)與模型擬合良好。通過(guò)對(duì)P值檢驗(yàn)可以看出，B、AB對(duì)總黃酮萃取率的影響達(dá)到極顯著水平，AC、BC、B2對(duì)總黃酮萃取率的影響達(dá)到顯著水平。模型復(fù)相關(guān)系數(shù)R2=0.924 7，說(shuō)明該方程擬合度較高。從上述數(shù)據(jù)可以看出，此模型可以很好地反映總黃酮萃取率與粗提取質(zhì)量分?jǐn)?shù)、pH值、無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系，可以用來(lái)對(duì)總黃酮萃取率進(jìn)行優(yōu)化分析與預(yù)測(cè)。

表3　對(duì)擬合二次多元模型的方差分析結(jié)果Table3　Analysis of variance for the fitted quadratic polynomial model

2.6.2響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化及驗(yàn)證

圖6　各因素交互作用的響應(yīng)面圖Fig.6　Response surface plots for the effects of three factors on the extraction yield of flavonoids

各因素交互作用的響應(yīng)面圖如圖6所示，根據(jù)Box-Behnken試驗(yàn)所得的結(jié)果和二次多項(xiàng)回歸方程，利用Design-Expert 7.0軟件獲得了各個(gè)因素的最佳條件組合為總黃酮粗提物質(zhì)量分?jǐn)?shù)11.9%、pH 5.1、無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.6%，在此萃取條件下，琉璃苣總黃酮的萃取率可達(dá)到97.19%。為了檢驗(yàn)?zāi)Ｐ皖A(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，在最佳萃取條件下進(jìn)行萃取，做3 組平行實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果為96.91%，與預(yù)測(cè)值相差0.28%，由此可見(jiàn)，采用響應(yīng)面分析法對(duì)琉璃苣總黃酮的最佳萃取條件的優(yōu)化是行之有效的。

3　結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)利用Box-Behnken模型對(duì)離子液體雙水相萃取琉璃苣種子總黃酮的條件進(jìn)行優(yōu)化，在21% ［Bmim］Cl-25% Na2SO4雙水相體系中，最優(yōu)的萃取條件為粗提物質(zhì)量分?jǐn)?shù)11.9%、pH 5.1、無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.6%，在此萃取條件下，琉璃苣總黃酮的萃取率可達(dá)到96.91%。結(jié)果表明，通過(guò)對(duì)粗提物質(zhì)量分?jǐn)?shù)、pH值、無(wú)水乙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)的響應(yīng)面優(yōu)化是成功有效的，為提高琉璃苣種子總黃酮萃取率提供了技術(shù)支持。離子液體雙水相體系萃取分離總黃酮，界面清晰，萃取過(guò)程不發(fā)生乳化現(xiàn)象；離子液體雙水相萃取分離活性成分屬于綠色萃取技術(shù)，對(duì)于該體系萃取機(jī)理以及被萃取物的回收等問(wèn)題還有待于進(jìn)一步深入研究。

［1］ 胡榮， 姜炳文. 玻璃苣的開(kāi)發(fā)利用研究［J］. 林產(chǎn)化工通訊， 1993（3）：15-17.

［2］ 馬麗艷， 王國(guó)山， 石文婷， 等. 琉璃苣種子的營(yíng)養(yǎng)成分分析［J］. 農(nóng)產(chǎn)品加工： 創(chuàng)新版， 2010（7）： 18-20.

［3］ 任飛， 韓發(fā)， 石麗娜， 等. 超臨界CO2流體萃取琉璃苣籽油及其脂肪酸分析［J］. 中國(guó)油脂， 2010（8）： 15-18.

［4］ MATEJI? J S， D?AMI? A M， MIHAJILOV-KRSTEV T M， et al. Total phenolic and flavonoid contents and biological activities of Cachrys cristata DC. extracts［J］. Archives of Biological Sciences，2014， 66（3）： 1117-1123.

［5］ GHASEMI P A， SIAHPOOSH A， SETAVESH M， et al. Antioxidant activity， total phenolic and flavonoid contents of some medicinal and aromatic plants used as herbal teas and condiments in iran［J］. Journal of Medicinal Food， 2014， 17（10）： 1151-1157.

［6］ WU Xiangyang， LIANG Linghong， ZOU Ye， et al. Aqueous twophase extraction， identification and antioxidant activity of anthocyanins from mulberry （Morus atropurpurea Roxb.）［J］. Food Chemistry， 2011，129（2）： 443-453.

［7］ NASCIMENTO K S， ROSA P A J， NASCIMENTO K S， et al. Partitioning and recovery of Canavalia brasiliensis lectin by aqueous two-phase systems using design of experiments methodology［J］. Separation and Purification Technology， 2010， 75（1）： 48-54.

［8］ LIU Lin， DONG Yuesheng， XIU Zhilong. Three-liquid-phase extraction of diosgenin and steroidal saponins from fermentation of Dioscorea zingibernsis CH Wright［J］. Process Biochemistry， 2010，45（5）： 752-756.

［9］ WANG Yun， HAN Juan， XU Xiaohui， et al. Partition behavior and partition mechanism of antibiotics in ethanol/2-propanol-ammonium sulfate aqueous two-phase systems［J］. Separation and Purification Technology， 2010， 75（3）： 352-357.

［10］ IBARRA-HERRERA C C， AGUILAR O， RITO-PALOMARES M. Application of an aqueous two-phase systems strategy for the potential recovery of a recombinant protein from alfalfa （Medicago sativa）［J］. Separation and Purification Technology， 2011， 77（1）： 94-98.

［11］ AGUILAR O， RITO-PALOMARES M， GLATZ C E. Coupled application of aqueous two-phase partitioning and 2D-electrophoresis for characterization of soybean proteins［J］. Separation Science and Technology， 2010， 45（15）： 2210-2225.

［12］ JIANG Bo， LI Zhigang， DAI Jianying， et al. Aqueous two-phase extraction of 2，3-butanediol from fermentation broths using an ethanol/ phosphate system［J］. Process Biochemistry， 2009， 44（1）： 112-117.

［13］ NOVAK U， POHAR A， PLAZL I， et al. Ionic liquid-based aqueous two-phase extraction within a microchannel system［J］. Separation and Purification Technology， 2012， 97： 172-178.

［14］ JIANG Bin， FENG Zhibiao， LIU Chunhong， et al. Extraction and purification of wheat-esterase using aqueous two-phase systems of ionic liquid and salt［J］. Journal of Food Science and Technology，2015， 52（5）： 2878-2885.

［15］ CLAUDIO A F M， FERRIRA A M， FREIRE C S R， et al. Optimization of the gallic acid extraction using ionic-liquidbased aqueous two-phase systems［J］. Separation and Purification Technology， 2012， 97： 142-149.

［16］ ZHU Hongbin， WANG Yuzhi， LIU Yuxuan， et al. Analysis of flavonoids in Portulaca oleracea L. by UV-vis spectrophotometry with comparative study on different extraction technologies［J］. Food Analytical Methods， 2010， 3（2）： 90-97.

［17］ PEI Yunchao， WANG Jianji， WU Kun， et al， Ionic liquid-based aqueous two-phase extraction of selected protein［J］. Separation and Purification Technology， 2009， 64： 288-295.

［18］ LIN Hongmei， ZHANG Yonggang， HAN Mei， et al. Aqueous ionic liquid based ultrasonic assisted extraction of eight ginsenosides from ginseng root［J］. Ultrasonics Sonochemistry， 2013， 20（2）： 680-684.

［19］ PEI Yuanchao， LI Zhiyong， LIU Li， et al. Selective separation of protein and saccharides by ionic liquids aqueous two-phase systems［J］. Science China Chemistry， 2010， 53（7）： 1554-1560.

［20］ 陳梅梅， 袁磊， 高梅， 等. 離子液體雙水相提取菜籽粕蛋白及其相行為的研究［J］. 中國(guó)糧油學(xué)報(bào)， 2013， 28（6）： 56-60.

［21］ DONG Sheying， HUANG Guiqi， HU Qing， et al. Evaluation of ILATPS and IL-MAE for simultaneous determination of herbicides and plant growth regulators in sediment［J］. Chromatographia， 2014， 77：923-931.

［22］ YAN Jingkun， MA Haile， PEI Juanjuan， et al. Facile and effective separation of polysaccharides and proteins from Cordyceps sinensis mycelia by ionic liquid aqueous two-phase system［J］. Separation and Purification Technology， 2014， 135： 278-284.

［23］ LI Zhilong， PEI Yuanchao， WANG Huilong， et al. Ionic liquid-based aqueous two-phase systems and their applications in green separation processes［J］. Trends in Analytical Chemistry， 2010， 29（11）： 1336-1346.

［24］ FAN Jieping， CAO jing， ZHANG Xuelong， et al. Extraction of puerarin using ionic liquid based aqueous two-phase systems［J］. Separation Science Technology， 2012， 47（12）： 1740-1747.

［25］ 姜大雨， 朱紅， 王良， 等. 離子液體雙水相萃取的應(yīng)用研究進(jìn)展［J］.化學(xué)試劑， 2010， 32（9）： 805-810.

Aqueous Two-Phase System Based on ［Bmim］Cl-Na2SO4for Isolation of Total Flavonoids from Borage Seed

ZHANG Xifeng1， LUO Guanghong2，*， ZHANG Fenqin1， CUI Wei1
（1. College of Agriculture and Biotechnology， Hexi University， Zhangye 734000， China；2. Microalgae Engineering Research Center of Gansu Province， Kaiyuan Bio-Tech Development Center， Hexi University， Zhangye 734000， China）

In this study， the potential use of ionic liquid-based aqueous two-phase system （ILATPS） for the extraction of total flavonoids from borage seed was evaluated and optimized. The effects of independent variables including ［Bmim］Cl，Na2SO4， crude flavonoids， alcohol and pH were evaluated by single factor analysis. The optimized ILATPS consisting of 21% ［Bmim］Cl and 25% Na2SO4was selected based on its higher upper phase partitioning coefficient and recovery （extraction yield）. By adding 11.9% of crude flavonoids and 1.6% of absolute alcohol to the ILATPS and adjusting the pH to 5.1， the maximum yield of flavonoids （96.91%） was observed， which was in good agreement with the predicted value of 97.19%. In conclusion， the optimized process has good reliability.

Borago offi cinalis L.； ionic liquid； aqueous two-phase system

TS201.1

A

1002-6630（2015）14-0050-05

10.7506/spkx1002-6630-201514010

2014-12-01

甘肅省中小企業(yè)創(chuàng)新基金項(xiàng)目（1047GCCG001）；甘肅省高等教育科研項(xiàng)目（2014A-109；2014B-086）；河西學(xué)院校長(zhǎng)基金項(xiàng)目（XZ2014-29）

張喜峰（1982—），男，講師，碩士，研究方向?yàn)樘烊划a(chǎn)物開(kāi)發(fā)。E-mail：curiouslysxsd@163.com

羅光宏（1965—），男，教授，碩士，研究方向?yàn)樘烊划a(chǎn)物開(kāi)發(fā)。E-mail：luoguanghong@163.com