玉米須黃酮的超聲波提取工藝研究

吳保承，楊春霞，張 棟，侯傳林

(1.江南大學(xué)，江蘇 無錫 214122；2.江蘇省生物活性制品加工工程技術(shù)研究中心，江蘇 無錫 214028)

玉米須(ZeamaysL.)為禾本科玉蜀屬植物玉米的花柱和柱頭，含多種對人體有益的化學(xué)成分，是我國歷史悠久的中藥材之一。現(xiàn)代藥理研究證明，玉米須具有顯著的利尿、降血糖、抑菌、降壓、增強免疫、抗癌等功效[1～3]。玉米是我國主要農(nóng)作物之一，2009年總產(chǎn)量突破1.6億t，因此，作為玉米副產(chǎn)物的玉米須，資源巨大。但目前除少量玉米須入藥外，大部分被丟棄[4，5]。

從玉米須中分離鑒定的化合物主要有黃酮及其苷類、甾醇、生物堿、多糖類、有機酸、揮發(fā)油、微量元素及多種維生素[6～9]。其中黃酮類化合物是具有苯并吡喃環(huán)結(jié)構(gòu)的一類天然化合物的總稱，一般都具有4位羰基，且呈現(xiàn)黃色。黃酮類化合物的3-羥基、4-羥基或5-羥基、4-羰基或o-2-酚羥基，可與鋁鹽發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)，在堿性條件下生成紅色的絡(luò)合物[10，11]。

目前，國內(nèi)對從玉米須中提取黃酮的研究還較少。作者參照文獻[12]，研究了玉米須黃酮的超聲波提取工藝，與傳統(tǒng)的乙醇提取工藝相比，在溶劑成本和提取效率方面具有較大的優(yōu)勢。

1 實驗

1.1 材料、試劑與儀器

新鮮玉米須，無錫產(chǎn)白玉米的須。

所用試劑均為分析純。

752N型紫外可見分光光度計，上海菁華科技儀器有限公司；BILON-1000D型超聲波反應(yīng)器，上海比朗儀器有限公司；FC204型分析天平，上海精密儀器儀表有限公司。

1.2 提取工藝

新鮮玉米須烘干后粉碎過60目篩。稱取5 g玉米須粉末，加入一定量純水，調(diào)溶液pH值至9，50 ℃下超聲波提取30 min，提取液調(diào)pH值至4后靜置過夜，離心分離，去上清液，沉淀加純水重結(jié)晶，得到粗黃酮，稱量，計算粗黃酮得率。

分別考察液料比(mL∶g，下同)、pH值、提取溫度、提取時間對粗黃酮得率的影響。在單因素實驗的基礎(chǔ)上，以液料比、pH值、提取溫度、提取時間為考察因素進行正交實驗，正交實驗的因素與水平見表1。

表1 正交實驗的因素與水平

1.3 分析測試

1.3.1 蘆丁標(biāo)準曲線的繪制

準確稱取10.10 mg蘆丁標(biāo)準品至燒杯中，加水加熱溶解，將溶液轉(zhuǎn)移到100 mL容量瓶中，水浴加熱，直至溶液完全澄清，冷卻后定容至100 mL，搖勻，即得0.101 mg·mL-1蘆丁標(biāo)準溶液。

準確移取5.0 mL、10.0 mL、15.0 mL、20.0 mL、25.0 mL蘆丁標(biāo)準溶液于50 mL容量瓶中，各加入60%乙醇溶液至25 mL，再加入5%亞硝酸鈉溶液1.5 mL，搖勻后靜置5 min；再各加入10%硝酸鋁溶液1.5 mL，搖勻后靜置5 min；再各加入1 mol·L-1氫氧化鈉溶液20 mL，用水定容至刻度，搖勻后靜置20 min，在510 nm處測定吸光度(A)。以A為縱坐標(biāo)、濃度c(mg·mL-1)為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準曲線，見圖1。

圖1 蘆丁標(biāo)準曲線

1.3.2 黃酮含量的測定

采用分光光度法測定黃酮含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 單因素實驗結(jié)果

2.1.1 液料比對粗黃酮得率的影響(圖2)

圖2 液料比對粗黃酮得率的影響

由圖2可知，粗黃酮得率隨著液料比的增大而顯著上升；當(dāng)液料比大于10∶1后，粗黃酮得率升幅減緩。

2.1.2 pH值對粗黃酮得率的影響(圖3)

圖3 pH值對粗黃酮得率的影響

由圖3可知，粗黃酮得率在pH值為7～9時顯著上升；當(dāng)pH值大于9時，粗黃酮得率反而下降。

2.1.3 提取溫度對粗黃酮得率的影響(圖4)

由圖4可知，粗黃酮得率隨著提取溫度的升高而上升；當(dāng)溫度高于50 ℃時，粗黃酮得率緩慢下降。

2.1.4 提取時間對粗黃酮得率的影響(圖5)

圖5 提取時間對粗黃酮得率的影響

由圖5可知，粗黃酮得率隨著提取時間的延長而上升；當(dāng)提取時間超過30 min后，粗黃酮得率升幅緩慢。

2.2 正交實驗結(jié)果與分析(表2)

表2 正交實驗結(jié)果與分析

由表2可知，各因素對粗黃酮得率的影響大小依次為：A(液料比)>B(pH值)>D(提取時間)>C(提取溫度)，即液料比對粗黃酮得率的影響最大。優(yōu)化的提取條件為A3B1C2D2，即液料比12∶1(mL∶g)、pH值9、提取溫度50 ℃、提取時間30 min。在此條件下，玉米須粗黃酮得率達2.58%。

3 結(jié)論

研究了玉米須黃酮的超聲波提取工藝，優(yōu)化的提取條件為：提取溶劑為水、液料比12∶1(mL∶g)、pH值9、提取溫度50 ℃、提取時間30 min，在此條件下，玉米須粗黃酮得率達到2.58%。

[1] 黃盛治，曹帥，王麗，等.青玉米須總黃酮的提取工藝研究[J].吉林化工學(xué)院學(xué)報，2009，26(1)：20-22.

[2] 黃曄，龍光錦，姜林華，等.玉米須總黃酮的提取及鑒別[J].時珍國醫(yī)國藥，2006，17(6)：1008-1009.

[3] 任順成，丁霄霖.玉米須黃酮類成分的提取分離與結(jié)構(gòu)鑒定[J].河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2007，28(4)：34-36.

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[5] 張育光.玉米須化學(xué)成分、藥理作用及其應(yīng)用研究進展[J].中國中醫(yī)藥現(xiàn)代遠程教育，2005，5(2)：34-35.

[6] 任順成，丁霄霖.玉米須黃酮類測定方法的研究[J].食品科學(xué)，2004，25(3)：139-142.

[7] 白建華，趙昀，郭曉霞，等.微波輔助提取玉米須黃酮工藝研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2010，26(2)：71-73.

[8] 張彗恩，徐德平.玉米須黃酮類成分的研究[J].中藥材，2007，30(2)：164-166.

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[10] 蘇東臨，單楊，李高陽.紫外分光光度法測定柑桔皮中總黃酮的含量[J].食品研究與開發(fā)，2007，28(8)：124-128.

[11] 張郁松，羅倉學(xué).正交設(shè)計法優(yōu)化沙棘果渣中總黃酮的提取工藝[J].沙棘，2007，20(2)：19-21.

[12] 胡愛軍，鄭捷.食品工業(yè)中的超聲提取技術(shù)[J].食品與機械，2004，(4)：57-60.