山藥中黃酮提取工藝的優(yōu)化

摘要：采用熱浸提法提取山藥（Ｄｉｏｓｃｏｒｅａ ｂａｔａｔａｓ）中的黃酮，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)探討乙醇體積分?jǐn)?shù)、浸提時(shí)間、浸提溫度和料液比對(duì)黃酮提取率的影響。結(jié)果表明，優(yōu)化后的試驗(yàn)條件為體積分?jǐn)?shù)７０％的乙醇作為提取劑，料液比１∶２０（m：V，g/mL），在５０ ℃提?。保玻?ｍｉｎ。

關(guān)鍵詞：山藥（Ｄｉｏｓｃｏｒｅａ ｂａｔａｔａｓ）；黃酮；熱浸提法；優(yōu)化

中圖分類號(hào)：Ｓ５３１．９；Ｒ２８４．２ 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ 文章編號(hào)：0439－８114（２０12）17－3824-03

Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ ｆｒｏｍ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｙａｍ

ＺＨＯＵ Ｈｏｕ－lｉａｎｇ，ＷＡＮＧ Ｌｉａｎg－jｉａｎ，ＸＩＥ Ｌｉｎｇ－lｉ

（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｙａｎｇｔｚｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｊｉｎｇｚｈｏｕ ４３４０２５，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｙａｍ （Ｄｉｏｓｃｏｒｅａ ｂａｔａｔａｓ） ｗｅｒｅ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｂｙ ｈｏｔ ｌｉｘｉｖｉａｔｉｏｎ． Ｌ９（３４） ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｔｅｓｔｓ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｆｒａｃｔｉｏｎ of ｅｔｈａｎｏｌ ｖｏｌｕｍｅ， ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ， ｌｉｑｕｉｄ ｔｏ ｓｏｌｉｄ ｒａｔｉｏ ａｎｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ． Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ ｗｅｒｅ， ｖｏｌｕｍｅ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｅｔｈａｎｏｌ， ７０％；ｓｏｌｉｄ ｔｏ ｌｉｑｕｉｄ ｒａｔｉｏ １∶２０（m：V，g/mL）； ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ， １２０ ｍｉｎ； ａｎｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，６０ ℃．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｃｈｉｎｅｓｅ ｙａｍ （Ｄｉｏｓｃｏｒｅａ ｂａｔａｔａｓ）； ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ； ｈｏｔ ｌｉｘｉｖｉａｔｉｏｎ； ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ

山藥為薯蕷科多年生宿根蔓草植物山藥（Ｄｉｏｓｃｏｒｅａ ｂａｔａｔａｓ）的塊根，營養(yǎng)價(jià)值高，有些品種還有較高的藥用價(jià)值，是良好的滋補(bǔ)強(qiáng)壯劑，對(duì)腎脾病、糖尿病、慢性腸炎等有輔助療效，也是重要的出口特產(chǎn)蔬菜之一［１］。黃酮類化合物是藥用植物的主要活性成分之一，相關(guān)藥理和臨床實(shí)驗(yàn)證實(shí)，黃酮類化合物具有廣泛的藥理功能，如不少治療冠心病的中草藥或活血化瘀類中藥中均含有黃酮類化合物蘆丁、槲皮素、葛根素等；染料木素、金雀花異黃酮、大豆甙元等具有雌性激素樣作用［２，３］。本試驗(yàn)采用熱浸提法提取山藥中的黃酮，通過單因素試驗(yàn)和正交設(shè)計(jì)考察乙醇體積分?jǐn)?shù)、浸提時(shí)間、料液比、浸提溫度對(duì)黃酮提取率的影響，為山藥黃酮的利用奠定基礎(chǔ)。

１ 材料與方法

１．１ 試驗(yàn)材料及試劑

材料：山藥，市售。選擇新鮮、無霉點(diǎn)、無腐爛、粗細(xì)均勻的山藥去皮清洗干凈，切成小塊，于８５ ℃烘干后用粉碎機(jī)粉碎，過６０目篩，得山藥粉。

主要試劑蘆丁、亞硝酸鈉、無水乙醇、硝酸鋁和氫氧化鈉等試劑均為分析純。

１．２ 試驗(yàn)方法

１．２．１ 單因素試驗(yàn) 采用熱浸提法提取山藥中的黃酮，設(shè)置單因素試驗(yàn)分別考察乙醇體積分?jǐn)?shù)、浸提時(shí)間、料液比、浸提溫度對(duì)黃酮提取率的影響。①乙醇體積分?jǐn)?shù)。稱?。?ｇ山藥粉５份，分別加入５０％、６０％、７０％、８０％、９０％的乙醇（體積分?jǐn)?shù)，下同）２０ ｍＬ，于５０ ℃浸提２ ｈ，５ ０００ ｒ／ｍｉｎ離心１０ ｍｉｎ，取上清液定容到５００ ｍＬ。②浸提時(shí)間。稱?。?ｇ山藥粉５份，加入２０ ｍＬ ６０％的乙醇，６０ ℃下分別提?。矗啊ⅲ福?、１２０、１６０和２００ ｍｉｎ。③料液比。稱?。?ｇ山藥粉５份，分別按１∶１０、１∶１５、 １∶２０、１∶２５、１∶３０的料液比（ｍ∶Ｖ，ｇ／ｍＬ，下同）加入８０％的乙醇，于 ６０ ℃浸提２ ｈ。④浸提溫度。稱?。?ｇ山藥粉５份，加入２０ ｍＬ ８０％的乙醇，分別置于４０、５０、６０、７０和８０ ℃溫度條件下浸提２ ｈ。

１．２．2 正交試驗(yàn) 根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，采用Ｌ９（３４）正交試驗(yàn)進(jìn)一步考察乙醇體積分?jǐn)?shù)、浸提時(shí)間、料液比和浸提溫度４個(gè)因素對(duì)黃酮提取率的影響，正交試驗(yàn)因素與水平見表１。

１．２．3 黃酮含量的測定［４－８］ ①蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作。準(zhǔn)確稱?。保埃?℃下干燥至恒重的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品１００ ｍｇ，定容于１ Ｌ容量瓶中，得濃度為０．１ ｍｇ／ｍＬ的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液。精確量取此標(biāo)準(zhǔn)液２．００、４．００、６．００、８．００、１０．００ ｍＬ，分別置具塞試管中，加３０％的乙醇補(bǔ)足至１０．００ ｍＬ，加５０ ｍｇ／ｍＬ亞硝酸鈉溶液０．７５ ｍＬ，搖勻，靜置５ ｍｉｎ。再加０．１ ｇ／ｍＬ硝酸鋁溶液０．７５ ｍＬ，搖勻，靜置５ ｍｉｎ。再加４０ ｍｇ／ｍＬ氫氧化鈉溶液６．００ ｍＬ，搖勻，靜置５ ｍｉｎ，各管用３０％的乙醇稀釋至２０．００ ｍＬ，搖勻，靜置１０ ｍｉｎ，測其吸光度。以不加蘆丁的處理為空白對(duì)照。將上述試管置７２２型分光光度計(jì)中，于５１０ ｎｍ測定其吸光度。以蘆丁濃度Ｃ（ｍｇ／ｍＬ）為橫坐標(biāo)、吸光度Ａ５１０ ｎｍ為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線（圖１）。得回歸方程Ａ５１０ ｎｍ＝ １．０４２ ０Ｃ＋０．００１ ４，相關(guān)系數(shù)Ｒ２＝０．９９８ ６。②總黃酮含量的測定。取“１．２．１”所得山藥黃酮提取液１ ｍＬ，按標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制方法處理后測定其Ａ５１０ ｎｍ，由回歸方程計(jì)算溶液中黃酮的濃度，并計(jì)算黃酮的提取率。

２ 結(jié)果與分析

２．１ 單因素試驗(yàn)結(jié)果

２．１．１ 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)山藥中黃酮提取率的影響 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)山藥中黃酮提取率的影響結(jié)果見圖２。從圖２可以看出，當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)從５０％升高到８０％時(shí)，黃酮提取率呈上升趨勢；乙醇體積分?jǐn)?shù)繼續(xù)升高，黃酮提取率反而下降?？赡艿脑蚴且掖俭w積分?jǐn)?shù)的增加使提取液的極性增大，對(duì)一些極性較大的黃酮類化合物的提取能力增強(qiáng)，但過高濃度的乙醇會(huì)使其他醇溶性的雜質(zhì)增多，而有效成分的溶出減少。

２．１．２ 浸提溫度對(duì)山藥中黃酮提取率的影響 浸提溫度對(duì)山藥中黃酮提取率的影響結(jié)果見圖３。由圖３可知，浸提溫度低于60 ℃時(shí)，黃酮提取率隨溫度升高而增大；當(dāng)溫度超過60 ℃時(shí)，黃酮提取率反而降低。溫度升高，分子運(yùn)動(dòng)速度加快，有利于黃酮的浸出；但溫度過高會(huì)影響黃酮類化合物的穩(wěn)定性。

２．１．３ 料液比對(duì)山藥中黃酮提取率的影響 料液比對(duì)山藥中黃酮提取率的影響結(jié)果見圖４。從圖４可以看出，在試驗(yàn)范圍內(nèi)黃酮提取率隨提取劑用量的增加而升高，但當(dāng)料液比小于１∶２０時(shí)，升高的趨勢變得平緩。提取劑用量過大會(huì)造成雜質(zhì)的溶出，并增加試驗(yàn)成本，因此只要能將有效成分充分溶出，料液比應(yīng)越大越好。

２．１．４ 浸提時(shí)間對(duì)山藥中黃酮提取率的影響 浸提時(shí)間對(duì)山藥中黃酮提取率的影響結(jié)果見圖５。由圖５可知，黃酮提取率先隨浸提時(shí)間的延長而升高，在１２０ ｍｉｎ時(shí)達(dá)最大值，之后再延長浸提時(shí)間，黃酮提取率反而降低。原因可能是浸提時(shí)間太短，黃酮類化合物來不及充分溶出，而時(shí)間太長，已溶解的黃酮類化合物易在加熱條件下分解。

２．２ 正交試驗(yàn)結(jié)果

正交試驗(yàn)結(jié)果見表２。從表２可以看出，４個(gè)因素中浸提溫度對(duì)黃酮提取率的影響最大，其次是料液比和浸提時(shí)間，乙醇體積分?jǐn)?shù)的影響最小。方差分析結(jié)果表明，４個(gè)因素對(duì)黃酮提取率的影響具有顯著性。最佳試驗(yàn)組合為Ａ１Ｂ１Ｃ２Ｄ２，即乙醇體積分?jǐn)?shù)７０％、浸提溫度５０ ℃、料液比１∶２０、浸提時(shí)間１２０ ｍｉｎ。

３ 小結(jié)

通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化熱浸提法從山藥中提取黃酮的條件，優(yōu)化后的試驗(yàn)條件為體積分?jǐn)?shù)７０％的乙醇作為提取劑，料液比為１∶２０，在５０ ℃提?。保玻?ｍｉｎ。

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