超聲波法提取黃皮葉中黃酮工藝的優(yōu)化

摘要：使用超聲波法提取黃皮（Ｃｌａｕｓｅｎａ ｌａｎｓｉｕｍ）葉中的黃酮，并用單因素試驗(yàn)和正交設(shè)計(jì)優(yōu)化提取工藝。結(jié)果顯示與浸提法相比，超聲波法能提高黃酮的提取率、縮短處理時(shí)間。橄欖黃皮葉中黃酮的提取率高于雞心黃皮和黑皮黃皮。優(yōu)化的黃皮葉黃酮提取條件為乙醇體積分?jǐn)?shù)８０％、提取溫度４０ ℃、超聲處理時(shí)間４０ ｍｉｎ、料液比１∶６０（m∶V，g/mL），此條件下黃皮葉中黃酮提取率為３．６２％。

關(guān)鍵詞：黃皮（Ｃｌａｕｓｅｎａ ｌａｎｓｉｕｍ）葉；黃酮；超聲波法；提取

中圖分類號(hào)：Ｒ２８４．２；Ｓ６６６．６ 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ 文章編號(hào)：0439－８114（２０12）07－1433-03

Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ－ａｓｓｉｓｔｅｄ Method ｏｆ Ｆｌａｖｏｎｏｉｄ ｆｒｏｍ Ｌｅａｆ of Ｃｌａｕｓｅｎａ ｌａｎｓｉｕｍ

ＺＨＯＵ Ｙａｎ－ｆａｎｇ

（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｄｅｐａｒｍｅｎｔ， Ｈａｎｓｈａｎ Ｔｅａｃｈｅｒｓ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｃｈａｏｚｈｏｕ ５２１０４１， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ－ａｓｓｉｓｔｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ｅｘｔｒａｃｔ ｆｌａｖｏｎｏｉｄ ｆｒｏｍ ｌｅａｆ ｏｆ Ｃｌａｕｓｅｎａ ｌａｎｓｉｕｍ， ａｎｄ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｃｒａｆｔ ｗａｓ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ｂｙ ｓｉｎｇｌｅ ｔｅｓｔｓ ａｎｄ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｄｅｓｉｇｎ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｌｉｘｉｖｉａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ， ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ-ａｓｓｉｓｔｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｗａｓ ｍｕｃｈ ｓｈｏｒｔｅｒ． Ｔｈｅ Ｃ． ｌａｎｓｉｕｍ ｃｕｌｔｉｖａｒ ｗｉｔｈ ｏｌｉｖｅ ｌｅａｆ ｈａｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｆｌａｖｏｎｏｉｄ ｙｉｅｌｄ ａｍｏｎｇ ｔｈｅ ｔｈｒｅｅ ｔｅｓｔｅｄ ｃｕｌｔｉｖａｒs． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｄｅｓｉｇｎ， ｔｈｅ optimum ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｆｌａｖｏｎｏｉｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｌｅａｆ ｏｆ Ｃ． ｌａｎｓｉｕｍ ｗａｓ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ， ｖｏｌｕｍｅ fraction ｏｆ ｅｔｈａｎｏｌ， ８０％； Eｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ， ４０ ℃； Uｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｔｉｍｅ， ４０ ｍｉｎ； Sｏｌｉｄ ｔｏ ｌｉｑｕｉｄ ｒａｔｉｏ， １∶６０（m∶V，g/mL）； Aｎｄ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｆｌａｖｏｎｏｉｄ was ３．６２％ under this condition．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｌｅａｆ ｏｆ Ｃｌａｕｓｅｎａ ｌａｎｓｉｕｍ； ｆｌａｖｏｎｏｉｄ； ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ－ａｓｓｉｓｔｅｄ ｍｅｔｈｏｄ； ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ

黃皮（Ｃｌａｕｓｅｎａ ｌａｎｓｉｕｍ）是蕓香科（Ｒｕｔａｃｅａｅ）黃皮屬植物，產(chǎn)于我國(guó)南部，如福建、廣東、臺(tái)灣、廣西、云南等地［１］。民間常將其與所用部位合稱，如黃皮果、黃皮核、黃皮子、黃皮葉等。黃皮葉性味屬辛、苦、平，《本草求原》中記載黃皮葉有“解穢除垢，退黃腫”之功用。民間用其葉煮水洗浴治療疥癩、消風(fēng)腫等。已報(bào)道的黃皮化學(xué)成分有香豆素類、卡巴唑和酰胺生物堿類、揮發(fā)油及萜類、糖分、有機(jī)酸、果膠、維生素Ｃ、黃酮堿等。天然來(lái)源的生物黃酮分子小，能被人體迅速吸收，通過(guò)血腦屏障進(jìn)入脂肪組織，進(jìn)而表現(xiàn)出消除疲勞、保護(hù)血管、防動(dòng)脈硬化、擴(kuò)張毛細(xì)血管、疏通微循環(huán)、抗脂肪氧化、抗衰老、活化大腦及其他臟器細(xì)胞的功能［2］。研究表明，黃皮葉中的黃酮具有顯著抑菌效果，且抗過(guò)敏活性高，在食品防腐、水果保鮮、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景［3，4］。本試驗(yàn)從３個(gè)黃皮品種的葉中進(jìn)行黃酮的提取及初步鑒別，以期為黃皮葉的藥用價(jià)值及其在食品加工中的開(kāi)發(fā)利用提供科學(xué)根據(jù)。

１ 材料與方法

１．１ 材料與儀器

７２２Ｓ型分光光度計(jì)、ＫＱ５００ＤＢ型數(shù)控超聲波清洗器等；蕓香葉苷為生物純，其他試劑均為分析純；雞心黃皮、橄欖黃皮、黑皮黃皮老葉均于２０１１年３月１０日采摘于廣東省潮州市潮安縣西坑村。

１．２ 試驗(yàn)方法

１．２．１ 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 按照文獻(xiàn)［5］的方法進(jìn)行蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制（圖１），得到蘆丁濃度Ｘ（Ｃ//ｍｇ/ｍＬ）對(duì)吸光度Ｙ（Ａ５１０ ｎｍ）的回歸方程為Ｙ＝１５．６０７ 0Ｘ－０．１５６ ９，Ｒ２＝０．９９７ ７。

１．２．２ 黃皮葉中黃酮的提取 以雞心、黑皮和橄欖３個(gè)品種黃皮葉干燥粉末為原料，分別用浸提法和超聲波提取法提取黃酮，提取溶劑為體積分?jǐn)?shù)２０％、４０％、６０％、８０％的乙醇，料液比為１∶１０（ｍ∶Ｖ，ｇ／ｍＬ，下同），浸提溫度和時(shí)間分別為浸泡提取：室溫、２４ ｈ；超聲波提?。海矗?℃、３０ ｍｉｎ。測(cè)定所得提取液中黃酮的含量，比較兩種方法所得黃酮提取率。

１．２．３ 單因素試驗(yàn) 根據(jù)１．２．２的試驗(yàn)結(jié)果，以黃酮提取率最高的品種為原料，設(shè)置單因素試驗(yàn)分別考察超聲波法的提取溫度、超聲處理時(shí)間和料液比對(duì)黃酮提取率的影響。①提取溫度。提取條件為料液比１∶１０，超聲處理時(shí)間２０ ｍｉｎ，體積分?jǐn)?shù)８０％的乙醇為提取溶劑，提取溫度分別為３０、４０、５０、６０、７０ ℃。②超聲處理時(shí)間。提取溫度５０ ℃，料液比１∶１０，體積分?jǐn)?shù)８０％的乙醇為提取溶劑，超聲處理時(shí)間分別為１０、２０、３０、４０、５０ ｍｉｎ。③料液比。超聲處理時(shí)間２０ ｍｉｎ，體積分?jǐn)?shù)８０％的乙醇為提取溶劑，提取溫度為５０ ℃，料液比分別為１∶１０、１∶１５、１∶２０、１∶２５、１∶３０。

１．２．４ 正交試驗(yàn) 對(duì)影響黃皮葉中黃酮提取的關(guān)鍵因素乙醇體積分?jǐn)?shù)、提取溫度、超聲處理時(shí)間、料液比進(jìn)行４因素３水平正交試驗(yàn)，因素與水平見(jiàn)表１。

２ 結(jié)果與分析

２．１ 浸提法與超聲波提取法的比較

用浸提法和超聲波法提取３個(gè)品種黃皮葉中黃酮，所得結(jié)果見(jiàn)表２。由表２可知其他條件相同時(shí)，同一黃皮品種中超聲波法所得黃酮的提取率高于浸提法，且處理時(shí)間大大縮短。相同條件下橄欖黃皮的黃酮提取率比雞心黃皮和黑皮黃皮的黃酮提取率高，因此后期試驗(yàn)均以橄欖黃皮為材料。

由表２還可看出，隨著提取溶劑乙醇體積分?jǐn)?shù)的增加，黃酮的提取率也不斷升高，試驗(yàn)條件下以體積分?jǐn)?shù)８０％的乙醇為提取劑所得黃酮提取率最高。乙醇體積分?jǐn)?shù)過(guò)高，黃皮葉中脂溶性物質(zhì)的溶出也增加，會(huì)給后期的提純帶來(lái)困難，因此確定以體積分?jǐn)?shù)８０％的乙醇為提取劑［6］。

２．２ 單因素試驗(yàn)結(jié)果

２．２．１ 提取溫度對(duì)黃皮葉中黃酮提取率的影響 黃皮葉中黃酮的提取率隨著提取溫度的升高而逐漸升高（圖２），這主要是由于溫度升高，溶劑分子的運(yùn)動(dòng)比較活躍，對(duì)黃酮的提取有利，當(dāng)溫度高于５０ ℃時(shí)，溶劑的揮發(fā)速度也隨著加快，提取率隨溫度升高而升高的幅度很?。?］，故提取溫度以５０ ℃為宜。

２．２．２ 超聲處理時(shí)間對(duì)黃皮葉中黃酮提取率的影響 黃酮的提取率先隨著超聲處理時(shí)間的延長(zhǎng)而升高，在超聲處理時(shí)間為３０ ｍｉｎ時(shí)達(dá)到最高，之后隨超聲處理時(shí)間的延長(zhǎng)反而下降（圖３）。分析其原因，可能是３０ ｍｉｎ時(shí)黃皮葉中的黃酮已經(jīng)充分溶出，此后再延長(zhǎng)處理時(shí)間，會(huì)導(dǎo)致溶液中的黃酮降解，從而降低了提取率［8］。

２．２．３ 料液比對(duì)黃皮葉中黃酮提取率的影響 在試驗(yàn)范圍內(nèi)，黃酮的提取率隨著料液比減小而升高（圖４），可見(jiàn)提取溶劑用量增加，可使更多的黃酮溶于溶液中，但提取劑用量也不宜過(guò)高，否則會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)物中雜質(zhì)增多，并給后期產(chǎn)物的收集和純化帶來(lái)不便［9］。

２．３ 正交試驗(yàn)結(jié)果

由表３可知，各因素對(duì)黃皮葉中黃酮提取效果影響的大小順序是乙醇體積分?jǐn)?shù)、料液比、超聲處理時(shí)間、提取溫度。黃皮葉黃酮的最佳提取條件為Ａ１Ｂ３Ｃ３Ｄ３，即提取溫度４０ ℃、超聲處理時(shí)間４０ ｍｉｎ、體積分?jǐn)?shù)８０％的乙醇為提取劑、料液比為１∶６０，在此條件下黃酮的提取率為３．６２％，高于其他試驗(yàn)組合。

２．４ 回收率試驗(yàn)結(jié)果

采用加標(biāo)回收法［10］，?。撤葑顑?yōu)條件下的提取液各１ ｍＬ，分別置于２５ ｍＬ的比色管中，再分別加入０．２、０．３、０．４ ｍＬ濃度為０．２ ｍｇ／ｍＬ的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液，測(cè)定Ａ５１０ ｎｍ，計(jì)算總黃酮含量，結(jié)果見(jiàn)表４。樣品的平均回收率為９９．８４％，ＲＳＤ為３．５２％，表明本法具有良好的回收率。

３ 結(jié)論

１）與傳統(tǒng)醇提取法相比，超聲波提取法大大縮短了提取時(shí)間，且黃酮的提取率也有所提高。

２）橄欖黃皮葉中黃酮的含量高于雞心黃皮和黑皮黃皮葉中黃酮的含量。

３）根據(jù)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)結(jié)果，各因素對(duì)橄欖黃皮葉中黃酮提取效果影響的大小順序是：乙醇體積分?jǐn)?shù)、料液比、超聲處理時(shí)間、提取溫度。橄欖黃皮葉中黃酮的最佳提取條件為提取溫度４０ ℃、超聲處理時(shí)間４０ ｍｉｎ、體積分?jǐn)?shù)為８０％的乙醇做提取溶劑、料液比為１∶６０。

４）加標(biāo)回收法測(cè)定結(jié)果表明，試驗(yàn)具有良好的回收率，黃酮的平均回收率為９９．８４％。

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