朧月黃酮類化合物的提取條件研究

常江 駱愛蘭

摘 要：通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)，對朧月黃酮類化合物的最佳提取工藝進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化。在料液比為1∶25、乙醇體積分?jǐn)?shù)為60%、超聲波功率為70 W、超聲時(shí)間為40 min、超聲溫度為40 ℃的提取工藝條件下，黃酮類化合物的得率為1.851%。

關(guān)鍵詞：朧月;黃酮類化合物;提取

朧月為景天科風(fēng)車草，屬多肉植物，原產(chǎn)于墨西哥，有耐寒、抗旱、對高低溫及溫差適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，一般應(yīng)用于特殊生態(tài)環(huán)境的立體綠化[1]。朧月中富含各種黃酮類化合物，具有非常重要的抗氧化和殺菌效果，但目前關(guān)于朧月開發(fā)應(yīng)用的研究較少。

黃酮類化合物泛指由中央三碳連接兩個(gè)具有酚羥基苯環(huán)的一系列化合物[2]，有抗菌消炎、抗氧化、抗衰老等藥理活性[3]。黃酮類化合物廣泛存在于自然界中，是通過植物的光合作用生成的常見的天然有機(jī)化合物，景天三七、紅景天等藥材提取物中都有黃酮類化合物[4-5]。

近年來，超聲波提取黃酮類化合物的工藝應(yīng)用越來越廣泛。實(shí)踐證明，超聲波提取工藝能有效提高細(xì)胞破碎率，有利于析出有效成分，且操作簡單，物料損失小，提取率相對較高[6]。本實(shí)驗(yàn)利用超聲波提取工藝，通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)，對朧月黃酮類化合物的最佳提取工藝進(jìn)行了設(shè)計(jì)優(yōu)化，為朧月的后續(xù)開發(fā)應(yīng)用提供借鑒。

1?材料與方法

1.1? 實(shí)驗(yàn)儀器

RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（上海亞榮生化儀器廠），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責(zé)任公司），高功率數(shù)控超聲波清洗器（KQ-100KDE型，昆山市超聲儀器有限公司）。

1.2? 實(shí)驗(yàn)試劑

朧月樣品：取新鮮的朧月葉瓣，60 ℃恒溫干燥36 h，研磨成細(xì)粉，置于干燥箱中繼續(xù)烘干至恒重，放于干燥皿中備用。

蘆丁：規(guī)格98%，分子式C27H30O16，北京百靈威科技有限公司生產(chǎn)。

1.3? 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1? 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

準(zhǔn)確制備1 mg/mL蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別移取0、2、4、6、8、10 mL蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液置于容量瓶中，分次加入5%亞硝酸鈉溶液1.4 mL、10%硝酸鋁溶液1.4 mL，混勻放置6 min，最后加入4%氫氧化鈉溶液10 mL，搖勻后用體積分?jǐn)?shù)為60%的乙醇定容至50 mL，混勻放置15 min。在510 nm波長處測定蘆丁標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的吸光值。

設(shè)蘆丁的質(zhì)量濃度為x，測得的紫外吸收值為y，建立線性回歸方程。結(jié)果表明，在0～0.2 mg/mL，線性回歸方程為：

y=11.024 x+0.003 2（R2=0.999 8）（1）

1.3.2? 朧月總黃酮的提取測定

準(zhǔn)確稱取0.500 0 g朧月樣品干粉于50 mL燒杯中，按照一定料液比加入特定體積分?jǐn)?shù)的乙醇溶液，用保鮮膜封口，放在數(shù)控超聲儀中，設(shè)置超聲溫度、超聲時(shí)間、超聲功率等參數(shù)，進(jìn)行超聲。超聲結(jié)束后，真空抽濾兩次，即得朧月總黃酮提取液。

將朧月總黃酮提取液移至50 mL容量瓶中，在510 nm處用紫外-可見分光光度計(jì)測量吸光值。

用線性回歸方程計(jì)算朧月提取液中的黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)，從而計(jì)算出朧月干粉中黃酮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，計(jì)算公式為：

式中，T為朧月樣品干粉的黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)，mg/g;Q為朧月提取液的黃酮質(zhì)量濃度，mg/mL;V為容量瓶體積，mL;m為朧月樣品的干粉質(zhì)量，g。

平行實(shí)驗(yàn)3次，取平均值。

1.3.3? 單因素實(shí)驗(yàn)

準(zhǔn)確稱取0.500 0 g朧月樣品干粉，以朧月黃酮得率為衡量標(biāo)準(zhǔn)，分別探討料液比（1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30）、乙醇體積分?jǐn)?shù)（40%、50%、60%、70%、80%）、超聲時(shí)間（10、20、30、40、50 min）、超聲溫度（30、40、50、60、? ? ? ? 70 ℃）、超聲功率（40、50、60、70、80 W）等因素對朧月黃酮得率的影響，每種因素做3次平行實(shí)驗(yàn)，從而確定各因素的最佳水平區(qū)間。

1.3.4? 正交實(shí)驗(yàn)

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果，以朧月黃酮得率為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)3因素3水平的正交實(shí)驗(yàn)，確定最佳提取條件。正交實(shí)驗(yàn)因素水平如表1所示。

2 結(jié)果與討論

2.1? 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1? 料液比對黃酮得率的影響

不同的料液比對朧月中黃酮得率的影響如圖1所示。從圖1中可以看出，當(dāng)提取劑乙醇的體積增加時(shí)，朧月樣品中的黃酮得率逐步升高;當(dāng)料液比為1∶10～1∶20時(shí)，黃酮得率的增幅較大;料液比為1∶25時(shí)，朧月黃酮得率最高，為1.36%，之后開始略微下降。結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)，料液比越大，朧月樣品中黃酮類化合物的溶出越徹底。但是過高的料液比也會(huì)促進(jìn)樣品中非黃酮類雜質(zhì)的溶出，影響黃酮的得率。因此，料液比最好為1∶25。

2.1.2? 乙醇體積分?jǐn)?shù)對黃酮得率的影響

乙醇體積分?jǐn)?shù)對黃酮得率的影響如圖2所示。從圖2中可以看出，隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的提高，朧月中的黃酮得率先提高后降低，當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)達(dá)到60%時(shí)，朧月中的黃酮得率達(dá)到最大值，為1.20%。隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的持續(xù)提升，朧月中黃酮的得率逐漸下降。有可能是因?yàn)橐掖俭w積分?jǐn)?shù)的提升，促進(jìn)了非黃酮類雜質(zhì)化合物的溶出，影響了黃酮的得率。因此，乙醇的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)該控制在60%左右。

2.1.3? 超聲提取時(shí)間對黃酮得率的影響

超聲提取時(shí)間對黃酮得率的影響如圖3所示。從圖3中可以看出，隨著超聲提取時(shí)間的延長，朧月中黃酮的得率略有增加，但是增幅不大，在超聲時(shí)間為40 min時(shí)，達(dá)到最大值，為0.67%。在長時(shí)間的超聲波提取過程中，溶液中的局部溫度會(huì)異常升高，影響朧月中黃酮的得率，因此將朧月中黃酮的提取時(shí)間確定為40 min。

2.1.4? 超聲提取溫度對黃酮得率的影響

超聲提取溫度對黃酮得率的影響如圖4所示。由圖4可知，朧月中黃酮的得率隨溫度變化而變化，在40 ℃時(shí)達(dá)到最高值，為1.48%，但在溫度超過40 ℃后，黃酮得率反而下降，因此選擇超聲溫度為40 ℃左右比較合適。當(dāng)溫度升高時(shí)，細(xì)胞中的大分子擴(kuò)散速度加快，溶質(zhì)擴(kuò)散速度加快。朧月中的醇溶性雜質(zhì)隨著溫度的升高，溶出速度也加快了，并不利于朧月中黃酮的溶出提取。此外，溫度升高也會(huì)對朧月中的黃酮類化合物分子結(jié)構(gòu)造成破壞，降低提取質(zhì)量和提取效率。因此，提取溫度定為40 ℃。

2.1.5? 超聲提取功率對黃酮得率的影響

超聲提取功率對黃酮得率的影響如圖5所示。由圖5可知，隨著超聲功率的提高，朧月中黃酮的得率呈上升趨勢。當(dāng)超聲功率為70 W時(shí)，朧月中黃酮的得率達(dá)到最高值，為0.67%。過高的超聲功率也會(huì)破壞朧月的細(xì)胞壁，導(dǎo)致更多的非黃酮類雜質(zhì)溶出，不利于朧月中黃酮的提取。所以，超聲功率定為70 W。

2.2? 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

正交實(shí)驗(yàn)安排及結(jié)果如表2所示。由表2可知，當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)為60%、超聲溫度為40 ℃、料液比為1∶25時(shí)，朧月樣品中黃酮的得率達(dá)到最高值，在該最優(yōu)組合條件下對樣品進(jìn)行多次平行提取，朧月黃酮得率最高為1.851%。極差大小比較顯示，影響因素由強(qiáng)到弱依次為乙醇體積分?jǐn)?shù)、料液比、超聲提取溫度。

3 ? 結(jié)語

以景天科朧月多肉植物為原料，利用超聲波輔助提取法提取朧月中的黃酮。通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)得到最佳提取工藝條件。結(jié)果表明，當(dāng)提取工藝條件為：料液比為1∶25、乙醇體積分?jǐn)?shù)為60%、超聲時(shí)間為40 min、超聲溫度為40 ℃、超聲功率為70 W時(shí)，總黃酮最高得率為1.851%。

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