微波－超聲波協(xié)同萃取馬齒莧中黃酮類化合物＊

張培宇，盧慶祥，王 芳，白 琳，李創(chuàng)光

(棗莊科技職業(yè)學(xué)院醫(yī)學(xué)技術(shù)系，山東 棗莊 277500)

馬齒莧為馬齒莧科屬植物，又稱長壽菜、安樂菜，我國各地均有分布，多生于田野、荒地及路旁，其味酸、性寒，有清熱解毒、涼血消腫之功效，能治療腹瀉、痢疾、尿路感染等，對糖尿病也有一定輔助治療作用[1]。馬齒莧中含有黃酮類化合物，含量高達(dá)6.45%[2-3]。藥理學(xué)研究表明，黃酮類化合物具有明顯的抗炎、抗菌、調(diào)血脂、清除體內(nèi)過剩的活性氧自由基和防治冠心病等作用[4-6]。近年來，對馬齒莧中黃酮類化合物的提取研究有了一定進(jìn)展[7-8]，但尚未見采用微波-超聲波協(xié)同提取方法的報(bào)道。微波萃取法具有選擇性高、快速高效和質(zhì)量穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，但也有提取時(shí)間過長、溫度過高反而使提取率下降的缺點(diǎn)。超聲波提取法具有提取時(shí)間短、產(chǎn)率高和無需加熱的優(yōu)點(diǎn)。筆者在對馬齒莧中黃酮類化合物的提取時(shí)，利用微波(能迅速提高反應(yīng)溫度和速度的致熱效應(yīng))和超聲波(能加速化學(xué)反應(yīng))兩種技術(shù)相互配合，希望能在縮短馬齒莧提取時(shí)間、防止馬齒莧中黃酮類化合物被高溫氧化破壞、節(jié)約溶劑方面進(jìn)行探索，同時(shí)也為工藝的生產(chǎn)提供新的途徑。

1 試驗(yàn)材料

UV-2450型紫外可見分光光度計(jì)(日本島津);超聲波反應(yīng)器(昆山市超聲儀器公司);格蘭仕P7201TP-6型微波爐(滿載700 W，廣東格蘭仕有限公司);AL104型電子天平(Mettler-Toledo儀器公司);F120型粉碎機(jī)(北京中儀金葉科技有限公司);電熱鼓風(fēng)干燥箱(天津?qū)嶒?yàn)儀器廠)。馬齒莧藥材(采自山東省滕州市市郊);蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(中國藥品生物制品檢定所);乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉(以上均為AR)。

2 方法與結(jié)果

2.1 樣品處理

將馬齒莧莖葉洗凈，晾干，并于80℃恒溫干燥，取出后粉碎，將其過60目篩。精密稱取馬齒莧樣品2.000 g，置100 mL錐形瓶中，加入70%的乙醇溶液，于微波功率600 W下加熱5 min，然后置一定溫度恒溫水浴中超聲提取，濾過，定容至50 mL，同法提取2次，合并所得濾液，回收乙醇至無味即可。

2.2 黃酮類化合物含量測定

蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制:精密稱取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品200 mg，用體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶解，定容至100 mL量瓶中，搖勻。精密移取10 mL蘆丁液，置25 mL量瓶中，用蒸餾水定容，得質(zhì)量濃度為0.8 g/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液。精密吸取標(biāo)準(zhǔn)溶液 1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 mL，分別置10 mL量瓶中，加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的NaNO20.4 mL，放置6 min后，加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硝酸鋁0.4 mL，放置6 min，再加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4.3%的NaOH 4 mL，加蒸餾水至刻度，搖勻，放置15 min，于510 nm波長處測定吸光度 A，以試劑空白為參比，用最小二乘法作線性回歸，得回歸方程 A=1.178 5 C+0.002 8，r=0.999 7(n=5)。結(jié)果表明，蘆丁的質(zhì)量濃度與吸光度呈良好的線性關(guān)系。

樣品含量測定:取已處理好的樣品，精密吸取1 mL，置25 mL量瓶中，按“蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制”項(xiàng)下方法，自“加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的NaNO20.4 mL”起依次操作，測定吸光度，計(jì)算馬齒莧中黃酮類化合物的含量。

2.3 正交試驗(yàn)

因素水平確定:根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，稱取9份馬齒莧樣品，每份2.000 g，分別考察馬齒莧微波-超聲波協(xié)同萃取的超聲時(shí)間(因素A)、溫浸溫度(因素 B)、乙醇體積分?jǐn)?shù)(因素 C)、物料比(因素 D)對評價(jià)指標(biāo)的影響。因素水平表見表1。

表1 因素水平表

正交試驗(yàn)結(jié)果:以馬齒莧黃酮類化合物的含量為評價(jià)指標(biāo)，按L9(34)正交設(shè)計(jì)安排試驗(yàn)。因無空白試驗(yàn)，故做了重復(fù)試驗(yàn)。結(jié)果見表2，方差分析見表3。

表2 L9(34)正交試驗(yàn)結(jié)果

表3 以黃酮類化合物含量為評價(jià)指標(biāo)的方差分析表

最佳提取工藝確定:直觀分析結(jié)果表明，以馬齒莧中黃酮類化合物的含量為評價(jià)指標(biāo)，因素的影響大小順序均為A＞B＞D＞C。方差分析結(jié)果表明，以馬齒莧中黃酮類化合物的含量為考察指標(biāo)，因素A，B，C，D均有顯著性差異。因此，確定最佳提取工藝條件為A2B3C1D2，即稱取2.0 g馬齒莧，加入40 mL 70%乙醇后，在微波功率600 W下加熱5 min，置80℃恒溫水浴中超聲15 min后，濾過，定容50 mL，同法提取2次后，合并2次濾液，回收乙醇至無醇味，即得。

驗(yàn)證試驗(yàn):在最佳提取工藝條件下，進(jìn)行3次驗(yàn)證試驗(yàn)。結(jié)果見表4，表明優(yōu)選取的最佳工藝條件可行。

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證

2.4 不同提取方法比較

根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果，比較了微波-超聲波協(xié)同法、超聲波法、微波法3種提取技術(shù)對馬齒莧中黃酮類化合物含量的影響。稱取4.000 g馬齒莧3份，分別加入15倍量70%乙醇溶液，應(yīng)用不同的提取方法提取黃酮類化合物，濾過，定容至50 mL，依法測定馬齒莧中黃酮類化合物的含量。結(jié)果見表5。可見，超聲波法提取黃酮化合物的效率比微波法略高，但微波法所用的時(shí)間比超聲波法要短;若提取條件相同，微波-超聲波協(xié)同提取的效率比單純的超聲波提取法和單純的微波提取法都顯著要高。

表5 不同提取方法對馬齒莧中黃酮類化合物提取含量的影響

3 討論

由正交試驗(yàn)可知，超聲提取時(shí)間對馬齒莧中黃酮類化合物的含量影響最顯著，提取率先升高后又降低，可能是因?yàn)樵诩訜釛l件下，隨著提取時(shí)間的增加，黃酮類化合物的性質(zhì)變得不穩(wěn)定所致。因此，最好能控制提取時(shí)間和溫浸溫度。

微波-超聲波協(xié)同萃取法的提取效率比單純的超聲波法和微波法顯著要高，可能是因?yàn)槲⒉ㄓ欣谝掖嫉慕?、提取，而超聲波又加速了黃酮類化合物的溶出所致[9]。因此，將兩種“綠色化學(xué)”技術(shù)相結(jié)合，既能縮短提取時(shí)間，又能提高提取效率。

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