微波法提取薺菜黃酮

許劍平

（東華理工大學(xué)，江西撫州344000）

微波法提取薺菜黃酮

許劍平

（東華理工大學(xué)，江西撫州344000）

以薺菜為原料，以乙醇溶液為溶劑，采用微波法提取薺菜中黃酮類物質(zhì)，以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品，采用分光光度法測(cè)定薺菜中的總黃酮含量。正交試驗(yàn)結(jié)果表明，在乙醇濃度為70%，微波作用時(shí)間100 s，料液比（g/mL）為1∶40，微波作用功率300 W時(shí)，提取效果最好，黃酮含量為1.027%。并采用AB-8大孔樹脂對(duì)薺菜粗黃酮進(jìn)行了初步純化，純化后的薺菜黃酮對(duì)·OH自由基有較好的清除作用。

薺菜；黃酮；提取；純化；抗氧化

薺菜（Capsella bursa－pastoris L．），又名護(hù)生草、凈腸草等，屬十字花科（Cruciferate）薺菜屬，一或二年生草本植物，在我國(guó)分布廣泛[1-2]。薺菜富含有機(jī)酸、類黃酮和生物堿等多種活性成分，具有增強(qiáng)免疫力、預(yù)防和治療疾病的功效[3]。《本草綱目》記載：“薺菜味甘性平，入心肺肝經(jīng)，具利尿、明目、和肝、強(qiáng)筋健骨、降壓、消炎之功”[3-4]。薺菜嫩莖葉可食用，氣味清香甘甜，既能開胃，又能滋養(yǎng)肌體，所以有“三月三，薺菜賽靈丹”之說[2-3]。

黃酮類化合物，是一類廣泛存在于植物中的次生代謝產(chǎn)物，具有清除自由基、抗脂質(zhì)過氧化、抗病毒、防衰老及抗癌等作用[5-7]。但薺菜黃酮的微波提取及抗氧化性能研究還鮮有報(bào)道，對(duì)微波提取薺菜黃酮的工藝條件進(jìn)行了研究，并初步試驗(yàn)了薺菜黃酮清除自由基的能力，力爭(zhēng)為薺菜的開發(fā)利用及天然抗氧化劑的研究提供借鑒。

1 材料、試劑與儀器

1.1 材料

薺菜：采摘于撫州市靈谷峰（經(jīng)東華理工大學(xué)生物系老師鑒定），經(jīng)自來水沖洗去泥沙后，于鼓風(fēng)干燥箱中50℃干燥，粉碎過篩后備用。

1.2 試劑

蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品：中國(guó)藥品生物制品檢定所；AB-8大孔吸附樹脂：天津南開大學(xué)化工廠；其它試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.3 儀器

WF-4000M型微波快速反應(yīng)系統(tǒng)、751-GD型紫外可見分光光度計(jì)：上海屹堯分析儀器有限公司；FW-177型中草藥粉碎機(jī)：天津市泰斯特儀器有限公司。

2 試驗(yàn)方法

2.1 薺菜黃酮的微波提取

稱取0.500 g薺菜粉于玻璃反應(yīng)器中，加入一定體積的乙醇溶液，放入磁性攪拌子，安裝回流裝置，設(shè)定好時(shí)間和功率后進(jìn)行提取。提取液稍冷后進(jìn)行離心（5 000 r/min）去渣，上清液經(jīng)石油醚萃取除色素等雜質(zhì)后轉(zhuǎn)移到25 mL容量瓶中，用乙醇溶液定容備用。

2.2 吸收光譜及標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

2.2.1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置

準(zhǔn)確稱取110℃干燥至恒重的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品15.0 mg，用60%乙醇溶液溶解并定容到50 mL容量瓶中，配成0.30 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

2.2.2 測(cè)定波長(zhǎng)的確定

移取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液、薺菜黃酮提取液各2.0 mL，分別置于10mL容量瓶中，再分別加5%NaNO2溶液0.4mL，搖勻，放置6 min后加10%Al（NO3）3溶液0．4 mL，放置5 min后再加入4 mL 1 mol/L NaOH溶液，搖勻，用60%乙醇溶液定容。10 min后，以試劑空白作參比，用2 cm比色皿在400 nm～760 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)掃描，得最大吸收波長(zhǎng)為510 nm。

2.2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

準(zhǔn)確移取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mL，分別置于10mL量瓶中，按2.2.2中的方法顯色后在510nm處測(cè)吸光度。根據(jù)濃度（C，mg/L）和吸光度（A）關(guān)系得回歸方程。

2.2.4 提取液中黃酮含量的測(cè)定

取2.1中黃酮提取液2 mL于10 mL容量瓶中，按2.2.2所示方法進(jìn)行顯色后，以不加顯色劑的黃酮提取液作參比，測(cè)吸光度，并根據(jù)回歸方程計(jì)算提取液中黃酮的含量。

2.3 AB-8大孔吸附樹脂純化薺菜黃酮

采用AB-8大孔吸附樹脂對(duì)薺菜黃酮提取液進(jìn)行初步的純化，并將純化產(chǎn)物用于黃酮的鑒定及抗氧化試驗(yàn)。

2.3.1 AB-8大孔樹脂的預(yù)處理

將新樹脂先用適量的乙醇浸泡，使其充分溶脹，然后裝柱，以3 BV/h~4 BV/h的流速使5倍~8倍的乙醇通過樹脂層，洗至洗出液加適量的水無白色渾濁現(xiàn)象，再以6 BV/h~8 BV/h的流速使蒸餾水通過樹脂層，洗盡醇。最后轉(zhuǎn)入酸堿處理，即用4 BV的5%HCl溶液，以5 BV/h的流速通過樹脂層，并浸泡3 h，而后用蒸餾水以同樣流速洗至中性；用4 BV的5%NaOH溶液，以5 BV/h的流速通過樹脂層，并浸泡3 h，而后用蒸餾水以同樣流速洗至中性。

2.3.2 AB-8大孔吸附樹脂純化薺菜黃酮

準(zhǔn)確稱取處理好的AB-8樹脂1.000 g，置于100 mL錐形瓶中，加入黃酮提取液20 mL，于不同溫度下振蕩2 h。然后將吸附有黃酮的樹脂，30℃條件下，用95%的乙醇振蕩洗脫2 h后，過濾，測(cè)定濾液的總黃酮含量，并計(jì)算AB-8樹脂對(duì)薺菜總黃酮靜態(tài)吸附量和解吸率。

吸附量(mg/g)=（樣品黃酮總量－吸附后濾液中黃酮總量）/樹脂的質(zhì)量

解吸率=洗脫液的黃酮總量/飽和吸附量×100%

2.4 顏色反應(yīng)鑒定黃酮類化合物

2.4.1 氫氧化鈉反應(yīng)

取經(jīng)純化的黃酮提取液5 mL，加1 mol/L的氫氧化鈉溶液10 mL，觀察顏色變化。

2.4.2 FeCl3顯色反應(yīng)

取經(jīng)純化的薺菜粗黃酮2 mL于25 mL容量瓶中，用蒸餾水定容至刻度，取出10mL于小燒杯中，加入1 mol/L FeCl3溶液2 mL，觀察溶液顏色變化。

2.4.3 濃硫酸顯色反應(yīng)

取經(jīng)純化的薺菜粗黃酮2 mL于25 mL容量瓶中，用蒸餾水定容至刻度，取出10 mL于小燒杯中，加入濃硫酸溶液2 mL，觀察溶液顏色變化。

2.5 薺菜黃酮對(duì)自由基的清除作用

在25 mL容量瓶中依次加入6 mmol/L FeSO42 mL，6 mmol/L水楊酸2 mL及不同體積的0.256 mg/mL薺菜粗黃酮溶液，再加蒸餾水至10 mL，最后加2 mL 18 mmol/L過氧化氫啟動(dòng)反應(yīng)，靜置10 min，于510 nm波長(zhǎng)處測(cè)吸光度。

3 結(jié)果及分析

3.1 吸收光譜及標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

由蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品和薺菜黃酮的吸收光譜可知，2條吸收曲線的最大吸收波長(zhǎng)均在510 nm左右，因此選用510 nm作為測(cè)定波長(zhǎng)。同時(shí)由標(biāo)準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)中濃度（C，mg/L）和吸光度（A）的關(guān)系得回歸方程：C=36.4A+ 0.2，r=0.999。

3.2 薺菜黃酮微波提取條件的優(yōu)化

3.2.1 因素水平表

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以黃酮提取率為考察指標(biāo)，選取乙醇濃度、微波作用時(shí)間、料液比、微波功率作為考察因素，各取3個(gè)水平，進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1，以確定薺菜黃酮提取的最優(yōu)工藝條件。

3.2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

由表2可知，最佳提取條件為A3B2C3D2，即乙醇濃度70%、微波作用時(shí)間100 s、料液比1∶40（g/mL）、微波功率300W。在此條件下平行進(jìn)行3次試驗(yàn)，薺菜粗黃酮平均得率為1.027%。而黃酮的傳統(tǒng)加熱回流提取，一般需要數(shù)小時(shí)，相對(duì)而言，微波提取耗時(shí)較短。微波是一種非電離的電磁輻射，被輻射物質(zhì)的極性分子在微波電磁場(chǎng)中快速轉(zhuǎn)向及定向排列，從而產(chǎn)生撕裂和相互摩擦引起發(fā)熱，同時(shí)可以保證能量的快速傳遞和充分利用，具有選擇性好、快速、高效的特點(diǎn)，適合用于薺菜黃酮的快速提取。

表1 因素水平表Table 1The level of every factor

表2 L9（34）正交試驗(yàn)結(jié)果Table 2The resut of L9（34）orthogonal experiment

3.3 AB-8大孔樹脂對(duì)薺菜黃酮的靜態(tài)吸附效果

在室溫、pH 2～4條件下，AB-8大孔樹脂對(duì)薺菜黃酮的吸附效果較好，吸附量為15.5 mg/g。而用95%的乙醇在30℃進(jìn)行解吸，解吸率為74.8%。

3.4 顏色反應(yīng)結(jié)果

將純化后的黃酮提取液分別與濃硫酸、氯化鐵和氫氧化鈉等試劑反應(yīng)，所得結(jié)果見表3。

表3 顏色反應(yīng)試驗(yàn)結(jié)果Table 3Results of chromogenic reaction

由表3顏色反應(yīng)結(jié)果可初步判定薺菜中黃酮類化合物的存在，但有待進(jìn)一步深入的研究以確定黃酮種類及具體結(jié)構(gòu)。

3.5 薺菜黃酮的自由基清除能力

試驗(yàn)結(jié)果表明，隨薺菜黃酮加入量的增加，對(duì)·OH自由基的清除率持續(xù)升高，當(dāng)薺菜黃酮加入量達(dá)0.020 5 mg/mL時(shí)，自由基的清除率可達(dá)73.24%。說明薺菜黃酮在體外有較強(qiáng)的抗氧化能力。

4 結(jié)論與展望

1）利用微波輔助技術(shù)提取薺菜黃酮具有快速高效之優(yōu)點(diǎn)。

2）AB-8大孔樹脂對(duì)薺菜黃酮的吸附效果較好，吸附量為15.5 mg/g。而用95%的乙醇在30℃進(jìn)行解吸，解吸率為74.8%。

3）顏色反應(yīng)結(jié)果可初步判定薺菜中黃酮類化合物的存在。

4）·OH自由基的清除試驗(yàn)表明，薺菜黃酮在體外有較強(qiáng)的抗氧化能力。

總之，黃酮類化合物，是一類廣泛存在于植物中的次生代謝產(chǎn)物，具有多種生物學(xué)活性，如清除自由基作用、抗脂質(zhì)過氧化作用、抗病毒及抗癌作用等；最近有報(bào)道稱，它在抗HIV（艾滋?。┓矫嬉踩〉昧丝上驳倪M(jìn)展；其中最重要的還屬它的抗氧化活性。對(duì)黃酮類物質(zhì)的研究是當(dāng)前學(xué)術(shù)界的熱點(diǎn)之一，其中從食源性材料提取黃酮并研究其生理活性更是重要的研究方向。但對(duì)薺菜黃酮的微波提取和抗氧化性能研究還鮮見報(bào)道。因此，薺菜黃酮類化合物的提取及抗氧化性能研究，有著較大的理論借鑒意義和應(yīng)用價(jià)值。

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Study on the Microwave-Assisted Extraction of Flavones from Capsella Bursa-Pastoris

XU Jian-ping
（East China Institute of Technology，F(xiàn)uzhou 344000，Jiangxi，China）

The extraction of flavones from Capsella bursa－pastoris was studied by the technology of microwave．Visible spectrophotometry was employed to determine the concentration of flavones with rutin as standard．The parameters of extraction process were optimized through orthogonal test．The results showed that Capsella bursapastoris was extracted for 100 s using 70%ethanol as solvent with material－solution ratio 1∶40，microwave power 300 W．Under the optimal conditions，the average yield of flavones was 1．027%．AB－8 macroporous resin was taken to purify Capsella bursa－pastoris'crude flavones，the purified flavones had the apparent effect of scavenging free radicals．

Capsella bursa－pastoris；flavones；extraction；purification；antioxidative

2011-04-08

江西省教育廳科技項(xiàng)目（GJJ08305）

許劍平（1968—），男（漢），副教授，碩士研究生，研究方向：天然產(chǎn)物研究與開發(fā)。