人參果總黃酮含量的超聲提取工藝研究

任雪峰，吳冬青，王永生，周國宏，王克眾，朱學(xué)芳

(1.河西學(xué)院化學(xué)系，甘肅張掖734000; 2.金昌市第四中學(xué)，甘肅金昌732000)

人參果總黃酮含量的超聲提取工藝研究

任雪峰1，吳冬青1，王永生1，周國宏1，王克眾1，朱學(xué)芳2

(1.河西學(xué)院化學(xué)系，甘肅張掖734000; 2.金昌市第四中學(xué)，甘肅金昌732000)

目的:研究人參果總黃酮超聲波輔助提取的最佳工藝。方法:通過單因素及正交實驗進(jìn)行超聲輔助提取人參果總黃酮;采用亞硝酸鈉-硝酸鋁-氫氧化鈉法測定人參果總黃酮的含量。結(jié)果:超聲波輔助提取人參果總黃酮的最佳工藝條件為:超聲溫度50℃，料液比1∶40，超聲波時間20min。結(jié)論:采用超聲波輔助提取人參果總黃酮的提取率為12.071mg/g，精密度好，RSD(n=5)為0.37%，樣品加標(biāo)回收率為95.97%。該方法簡單、快速，可作為人參果總黃酮提取的一種手段。

人參果，總黃酮，超聲波，正交實驗

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

人參果 采自甘肅省天?？h哈溪鎮(zhèn)，將人參果鮮果用蒸餾水洗盡后切片，置于烘箱(40℃)烘干至恒重，研碎后過60目篩備用;蘆丁(Rutin) 中國藥品生物制造品檢定所;無水乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉等 均為分析純;實驗用水 蒸餾水;所用儀器均經(jīng)自來水，蒸餾水清洗備用。

GB204電子天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;RE-52C型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠;KQ-250B超聲波清洗器 鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司;SHB-Ⅲ型水循環(huán)式多用真空泵 鄭州長城科工貿(mào)有限公司;DK-98-Ⅱ型電熱恒溫水浴鍋天津市泰斯特儀器有限公司;WFJ-2100型分光光度計 尤尼柯(上海)儀器有限公司;DGX-9143B-1電熱鼓風(fēng)干燥箱 上海?，攲嶒炘O(shè)備有限公司。

1.2 黃酮含量測定原理及鑒定方法

1.2.1 測定原理 黃酮類化合物主要包括黃酮苷和黃酮醇苷兩大部分。在黃酮類化合物溶液中加入鋁離子試劑后，黃酮類化合物中的酚羥基與Al3+生成絡(luò)合物，控制適宜的pH，所生成的絡(luò)合物在可見光區(qū)能獲得特征吸收峰，其質(zhì)量濃度與吸光度符合比耳定律，可以定量測定［7］。

1.2.2 黃酮類物質(zhì)的鑒定方法

1.2.2.1 金屬鹽類試劑的絡(luò)合反應(yīng)［8］鹽酸-鎂粉反應(yīng):在樣品液中加入少量鎂粉，再滴加1～2滴濃鹽酸，在沸水中加熱3min，觀察反應(yīng)結(jié)果。

鋁鹽反應(yīng):在樣品液中滴加1%AlCl3溶液，觀察反應(yīng)結(jié)果。

濃硫酸反應(yīng):在樣品液中滴加少量濃H2SO4溶液，觀察反應(yīng)結(jié)果。

1.2.2.2 堿性試劑顯色反應(yīng) 在樣品液中加入5% NaNO2溶液;搖勻，旋轉(zhuǎn)6min后，加入等體積10% Al(NO3)3溶液，6min后再加入4%NaOH溶液，混勻，用65%乙醇稀釋，觀察反應(yīng)結(jié)果。

1.2.3 單因素實驗［9］

1.2.3.1 用不同料液比進(jìn)行提取 稱取0.5000g人參果粉末，分別以料液比為1∶30、1∶40、1∶50、1∶60、1∶70加入65%的乙醇，在一定溫度下超聲提取一定時間，趁熱抽濾，加入同體積乙醇超聲提取三次，合并濾液。用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓蒸餾至黃色粘稠狀，然后用同濃度乙醇定容于50mL容量瓶，測定其吸光度。

1.2.3.2 用不同超聲溫度進(jìn)行提取 稱取0.5000g人參果粉末，加入一定量65%乙醇，分別用超聲溫度為25、30、35、40、45、50℃超聲提取一定時間，其他操作同1.2.3.1，測定其吸光度。

1.2.3.3 用不同超聲時間進(jìn)行提取 稱取0.5000g人參果粉末，加入一定量65%乙醇，在一定溫度下，分別超聲提取15、20、25、30、35、40min，其他操作同1.2.3.1，測定其吸光度。

1.2.4 正交實驗［10］根據(jù)單因素實驗結(jié)果，選擇超聲溫度、超聲時間及料液比為參考因素，采用L9(33)正交實驗設(shè)計，見表1。

表1 超聲波提取人參果總黃酮正交實驗表

1.3 測定方法

1.3.1 總黃酮提取工藝流程及含量的測定 稱取一定量人參果置于碘量瓶中，按不同料液比，加入一定量65%的乙醇，在一定溫度和一定時間下超聲提取，趁熱抽濾，用少量的乙醇提取劑超聲提取數(shù)次，合并濾液，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓蒸餾至黃色粘稠狀，轉(zhuǎn)移到50mL的容量瓶，以同濃度的乙醇定容。以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品，采用亞硝酸鈉-硝酸鋁-氫氧化鈉法測定［7］?？傸S酮提取率按下式計算:

總黃酮提取率(mg/g DW)=提取物中總黃酮質(zhì)量/原料質(zhì)量×1000

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

1.3.2.1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 準(zhǔn)確稱取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)試劑0.0500g，用65%的乙醇溶解，轉(zhuǎn)入50mL的容量瓶中，并用同濃度的乙醇定容，C=1.0000mg/mL。然后用移液管吸取10.00mL于另一50mL容量瓶中，定容，C=0.2000mg/mL。

1.3.2.2 測定波長的選擇 分別取標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液1mL，置于10mL容量瓶中，并在容量瓶中加入4mL水，再加入0.3mL 5%的亞硝酸鈉溶液，放置6min，然后再加入10%的硝酸鋁溶液0.30mL，放置6min，再加入4.00mL 5%的氫氧化鈉，用65% 乙醇稀釋至刻度后混勻，放置15min，以空白試劑為參比，測定波長400～600nm區(qū)段的吸光度，得知蘆丁最大吸光度在 500nm，因此分光光度法選測定波長為500nm。

1.3.2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 精確吸取0.2000mg/mL的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00mL分別置于6支10mL的容量瓶中，并在容量瓶中加入4mL水，再加入0.3mL 5%的亞硝酸鈉溶液，放置6min，然后再加入10%的硝酸鋁溶液0.30mL，放置6min，再加入4.00mL 5%的氫氧化鈉，用65% 乙醇稀釋至刻度后混勻，放置15min，以空白試劑為參比，在500nm處測定吸光度。

1.3.3 重現(xiàn)性實驗 根據(jù)正交實驗的分析結(jié)果，依照最佳提取工藝進(jìn)行提取實驗，對人參果樣品平行提取5次，計算精密度。

1.3.4 回收率實驗 平行稱取5份人參果樣品，然后各加入0.2000mg/mL的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL，在最佳提取工藝條件下進(jìn)行提取實驗，測量吸光度，計算加標(biāo)回收率。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃酮類化合物的鑒定

顯色反應(yīng)結(jié)果見表2，表明人參果中含有黃酮類化合物。

表2 顯色反應(yīng)結(jié)果

2.2 單因素實驗結(jié)果

2.2.1 超聲溫度對提取效果的影響 從圖1中可知，當(dāng)超聲溫度為40℃時，提取效果最好。

圖1 超聲波溫度對人參果總黃酮提取率的影響

2.2.2 料液比對提取效果的影響 從圖2中可知，當(dāng)料液比為1∶50時，提取效果最好。

2.2.3 超聲時間對提取效果的影響 從圖3中可知，當(dāng)超聲時間為20min時，提取效果最好。

表4 重現(xiàn)性實驗結(jié)果

表5 回收率實驗結(jié)果

圖2 料液比對人參果總黃酮提取率的影響

圖3 超聲時間對人參果總黃酮提取率的影響

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線與回歸方程

見圖4。

圖4 標(biāo)準(zhǔn)回歸曲線

2.4 正交實驗結(jié)果

以人參果總黃酮的提取率為考察指標(biāo)，由表3的R值可以看出，各因素對實驗結(jié)果影響的大小順序為A＞B＞C，即超聲溫度影響最大，料液比次之，超聲時間對實驗結(jié)果影響最小，最佳提取工藝條件為A3B1C2。

2.5 重現(xiàn)性實驗

結(jié)果表明，在最佳提取工藝條件下，利用該方法提取結(jié)果精密度好，結(jié)果見表4。

2.6 回收率實驗

結(jié)果見表5。

3 結(jié)論

研究結(jié)果表明，人參果中含有黃酮類化合物。應(yīng)用超聲波技術(shù)，采用L9(33)正交優(yōu)化實驗方案研究結(jié)果表明，影響人參果多糖超聲波提取的主要因素是超聲溫度和料液比，其次是超聲時間。優(yōu)選方案為超聲溫度50℃，料液比1∶40，超聲時間20min，在此條件下進(jìn)行了5份樣品的提取，所得人參果黃酮平均提取率為12.039mg/g DW，RSD=0.37% (n=5)，樣品加標(biāo)回收率為95.97%。說明本方法提取率高，精密度好，回收率高，適合于人參果總黃酮的提取。

表3 超聲波提取人參果總黃酮正交分析表

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Study on ultrasonic extraction process of total flavonoids from Solanum muricatum

REN Xue-feng1，WU Dong-qing1，WANG Yong-sheng1，ZHOU Guo-hong1，WANG Ke-zhong1，ZHU Xue-fang2
(1.Department of Chemistry，Hexi University，Zhangye 734000，China; 2.The Fourth Middle School in Jinchang，Jinchang 732000，China)

The optimal process of extracting total flavonoids from Solanum muricatum was studied by single factor test and orthogonal test.The results showed that the optimum conditions for extracting the total flavonoids assisted by ultrasonic wave were as follow:ultrasonic temperature 50℃，material-liquid ratio 1∶40 and ultrasonic time 20min. The optimized method was stable and efficient，the rate of total flavonoids extracted was up to 12.071mg/g.The RSD in a duplicate test was 0.37%(n=5)，and the recovery of samples standard addition was 95.97%.The method is simple，rapid and suitable for the extraction of total flavonoids from Solanum muricatum.

Solanum muricatum;total flavonoids;ultrasonic wave;orthogonal design

TS201.1

B

1002-0306(2011)03-0307-04

人 參 果 (Solanum muricatum)屬 茄 科(Solanacease)，系多年生草本植物，原產(chǎn)南美安斯山麓，當(dāng)?shù)厝朔Q之為“pepino”［1-2］。是一種營養(yǎng)豐富的醫(yī)療保健型蔬菜、水果兼用的新品種。其果肉爽甜多汁、清香味美，風(fēng)味獨特，具有植物高蛋白、低糖、低脂肪、富含VC和多種對人體有益的無機(jī)元素及微量元素［3］，對各種癌癥冠心病、高血壓、糖尿病都具有良好的防治效果［4］。黃酮類化合物廣泛存在于自然界中，由于其具有保護(hù)心血管系統(tǒng)、抗菌及抗病毒、抗腫瘤、抗氧化，清除自由基、鎮(zhèn)痛、保肝等多種生物活性［5］，特別是具有抗自由基及抗癌、防癌的作用，因此使生物類黃酮在醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域的應(yīng)用具有廣闊的前景［6］。基于此，黃酮的提取制備技術(shù)具有重要的經(jīng)濟(jì)和實用價值。人參果黃酮類化合物的提取未見報道，本實驗在單因素實驗的基礎(chǔ)上運用正交設(shè)計L9(33)的方案，對超聲波提取人參果總黃酮的方案進(jìn)行優(yōu)化研究，為進(jìn)一步開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

2010-01-15

任雪峰(1976-)，男，碩士，講師，研究方向:天然產(chǎn)物活性物質(zhì)提取與分析。