采用正交實驗優(yōu)化微波法提取菊花中總黃酮的工藝

楊 浩，趙 輝，趙明遠，蒲曉輝，郭 猛，袁 琦＊

（1.河南大學(xué) 藥學(xué)院，河南 開封 475004；2.開封市農(nóng)林局，河南 開封 475004）

采用正交實驗優(yōu)化微波法提取菊花中總黃酮的工藝

楊 浩1，趙 輝1，趙明遠2，蒲曉輝1，郭 猛1，袁 琦1＊

（1.河南大學(xué) 藥學(xué)院，河南 開封 475004；2.開封市農(nóng)林局，河南 開封 475004）

目的探索微波法提取菊花中總黃酮的最佳工藝。方法采用單因素實驗研究微波提取菊花中總黃酮的影響因素，并通過正交實驗對提取工藝進行優(yōu)化。結(jié)果微波法最佳提取工藝條件為：乙醇濃度為體積分數(shù)70%，時間為100s，料液比為1∶20。結(jié)論該方法簡單，適合菊花中黃酮含量提取工藝的的優(yōu)化。

菊花；總黃酮；微波法；單因素試驗

菊花是我國傳統(tǒng)常用中藥材，為菊科植物菊（Dendranthema morifolium Ram at.）的干燥頭狀花序。菊花味甘、苦，性涼，有散風(fēng)清熱、平肝明目、解毒、降壓等功效，主治風(fēng)熱感冒、頭痛眩暈、目赤腫痛、眼目昏花等［1］。目前杭菊、毫菊、貢菊、滁菊、祁菊、懷菊、濟菊、黃菊已成為我國醫(yī)藥市場上的8大主要藥用菊花商品來源［2］。菊花中有效成分黃酮類化合物可以治療心血管疾?。?］，且具有抗氧化［4］及抗腫瘤作用［5－6］。開封具有豐富的菊花資源，品種2300多個，種植規(guī)模已達100萬株，但目前主要以觀賞為主。國內(nèi)外對開封菊花的藥用研究報道不多，曾有文獻［7－8］對其抗氧化活性、α－葡萄糖苷酶抑制活性［9］以及脂溶性成分［10－12］進行研究。我們選定開封產(chǎn)菊花，為開封菊花進一步開發(fā)提供資料。我們?yōu)樘剿骶栈傸S酮提取條件，以總黃酮為考察指標，采用正交實驗等方法對其提取工藝進行研究。

1 資料和方法

1.1 儀器

島津UV－1600型紫外可見分光光度計（日本島津公司）；格蘭仕微波爐；SHB－Ⅲ循環(huán)水式多用真空泵（鄭州長城科貿(mào)工有限公司）。

1.2 試劑

蘆丁對照品（中國藥品生物制品檢定所，批號：100080－200707）；體積分數(shù)為95%乙醇，亞硝酸鈉，硝酸鋁，氫氧化鈉，試劑均為分析純；菊花從開封市園林菊花研究所菊花基地選取并采摘觀賞性菊花作為實驗材料。

2 方法與結(jié)果

2.1 供試品溶液的制備

將菊花的花粉碎后，精密稱取1.00g菊花粉末于50mL錐形瓶中，加入一定量一定濃度的乙醇，微波處理一定時間，趁熱減壓抽濾，洗滌置100mL容量瓶中，加一定量一定濃度的乙醇定容至刻度。

2.2 標準溶液制備

精密稱取蘆丁對照品0.0150g，置于50mL容量瓶中，緩慢加體積分數(shù)為70%乙醇并使其溶解，定容至刻度，振蕩搖勻，配制成0.2102g／L的標準溶液，備用。

2.3 測定波長選擇

精密量取蘆丁對照液2mL，置10mL容量瓶中，加50g／L NaNO2溶液0.3mL，搖勻，放置6min加100g／L Al（NO3）3溶液0.3mL，搖勻，放置6min加40g／L NaOH溶液4mL，再用體積分數(shù)為30%乙醇液稀釋至刻度，搖勻，放置10min后置比色皿中，在波長400～600nm之間測定吸收譜，確定最大吸收波長為510nm。

2.4 穩(wěn)定性考察

按2.3項下方法于510nm測定吸光度，然后每隔5min測定吸光度，觀察其吸光度變化情況，最終確定最佳測定時間為顯色后1.5～2.5h。

2.5 標準曲線的制備［13］

精密吸取蘆丁對照液0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、3.5mL分別置于10mL容量瓶中，加50g／L NaNO2溶液0.3mL，振蕩搖勻，放置6min，加100g／L Al（NO3）3溶液0.3mL，振蕩搖勻，放置6min，再加40g／L NaOH溶液4mL，振蕩搖勻，用體積分數(shù)為30%乙醇定容至刻度，振蕩搖勻，放置2h后采用紫外分光光度法置比色皿中510nm處測定吸光度，且所制得的溶液濃度范圍為0～7.357×10－2（g／L），以對照品濃度（C×10－2g／L）為橫坐標，吸光度為縱坐標，按濃度與吸光度相關(guān)關(guān)系求回歸方程。測量結(jié)果及回歸曲線見表1和圖1。

表1 不同濃度蘆丁標準溶液的吸光度

圖1 蘆丁標樣測定點與線性回歸曲線

2.6 樣品測定方法［14］

精密吸取供試液1.5mL至25mL容量瓶中，按2.5項下規(guī)定測定吸光度，菊花中總黃酮提取率的計算公式：提取率／% ＝（總黃酮質(zhì)量濃度×定容體積）／樣品質(zhì)量×100。

2.7 各因素適宜水平的確定

分別對乙醇濃度、料液比和提取時間進行單因素實驗，確定各因素的適宜取值范圍，以選擇正交實驗因素水平。

2.7.1 乙醇濃度對菊花中總黃酮提取率的影響

精密稱取1g菊花樣品5份于50mL錐形瓶中，分別加入不同濃度的乙醇溶液（0、20%、40%、60%、80%），料液比為1∶20，微波時間80s，濾過，用紫外分光光度法測定吸光度，并計算提取率，考察乙醇濃度對總黃酮提取率的影響。結(jié)果見圖2和表2。

圖2 乙醇濃度對提取率的影響

表2 提取濃度對總黃酮提取率的影響（n＝3）

由圖2可知，隨著乙醇濃度增大總黃酮提取率也增多，但是當(dāng)乙醇的濃度＞體積分數(shù)60%時，總黃酮提取率反而下降，這可能是由于混合菊花中總黃酮在體積分數(shù)60%的乙醇水溶液中溶解性能好，體積分數(shù)60%的乙醇水溶液對原料的溶脹能力較強，而高濃度的乙醇對原料的溶脹能力較低，從而使溶劑不能與介質(zhì)充分接觸，致使提取量較低。

2.7.2 提取時間對菊花中總黃酮提取率的影響

精密稱取1g菊花樣品5份于50mL錐形瓶中，加入體積分數(shù)60%乙醇溶液20mL，分別微波處理（40、60、80、100、120s），濾過，用紫外分光光度法測定吸光度，并計算提取率，考察提取時間對總黃酮提取率的影響。結(jié)果見表3、圖3。

表3 提取時間對總黃酮提取率的影響（n＝3）

圖3 提取時間對提取率的影響

由圖3可以看出，總黃酮的提取率隨著提取時間的增長而增高，當(dāng)提取時間＞80s時，提取率逐漸下降，可能是由于原料內(nèi)外的總黃酮濃度逐漸達到平衡的緣故。

2.7.3 料液比對菊花中總黃酮提取率的影響 精密稱取1g菊花樣品5份于50mL錐形瓶中，分別加入體積分數(shù)60%乙醇溶液（10、15、20、25、30mL），微波處理80s，濾過，用紫外分光光度法測定吸光度，并計算提取率，考察藥液比對總黃酮提取率的影響。結(jié)果見表4和圖4

表4 料液比對總黃酮提取率的影響（n＝3）

圖4 料液比對提取率的影響

由圖4可知，當(dāng)料液比＜1∶25時，總黃酮提取率隨著料液比的提高而增加，當(dāng)料液比增大到1∶25時，總黃酮的提取率反而下降。

2.8 微波提取工藝的優(yōu)化——正交實驗

在以上單因素實驗的基礎(chǔ)上，對影響菊花中總黃酮得率的因素有：乙醇濃度、料液比、提取時間進行L9（34）正交實驗。結(jié)果見表5。

表5 不同因素作用下總黃酮提取率正交實驗結(jié)果

由表5的極差分析可知，R1最大，故A因素對試驗結(jié)果影響最大，其次是B和C，所以3種因素對總黃酮提取率的影響大小依次為A＞B＞C。再比較各個因素不同水平的綜合平均值。如A因素，從而得到 A3水平最優(yōu)；B因素水平中綜合平均值最大的是B2，故B2水平最優(yōu)；C因素中C1水平最優(yōu)；因此確定菊花中黃酮提取率的最佳實驗方案為A3B2C1，即乙醇濃度為70%，時間為100s，藥液比為1∶20。

3 結(jié)論

微波提取的單因素實驗表明：在微波功率一定的條件下，乙醇濃度體積分數(shù)60%，提取時間80s，料液比1∶25最佳。

正交優(yōu)化實驗表明：影響菊花黃酮提取率的主要因素為乙醇濃度，其次是提取時間、料液比。在微波功率一定的條件下，最佳提取工藝條件為乙醇濃度體積分數(shù)70%，提取時間100s，料液比1∶20。

［1］國家藥典委員會.中華人民共和國藥典：二部［S］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005：218.

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［責(zé)任編輯 李武營］

Extraction technology optimization of Total Flavonoids from Chrysanthemum by microwave method

YANG Hao1，ZHAO Hui 1，Zhaomingyuan2，PU Xiaohui 1，GUO Meng1，YUAN Qi 1＊（1.Pharmaceutical College of Henan University，Kaifeng，Henan475004，China；2.Kaifeng Bureau of Agriculture and Forestry，Kaifeng，Henan 475004，China）

ObjectiveExtraction technology of total flavonoid from chrysanthemum by microwave method was optimized to explore the optimized extraction technology.MethodsResults the optimized extraction technology of extraction：Ethanol concentration：70%；time：100s；solid liquid ratio：1∶20.ConclusionThe method was simple and accurate.Suitable for chrysanthemum flavonoid content extraction process optimization.

chrysanthemum；flavonoids；microwave method；factor experiment

R944.9

A

1672－7606（2014）02－0113－04

2013－12－26

NSFC－河南人才培養(yǎng)聯(lián)合基金（U1304826）

楊浩（1961－），男，河南郟縣人，實驗師，從事中藥分析工作。

＊通訊作者：袁琦（1974－），女，河南 開封 人，碩士生導(dǎo)師，副教授，從事藥物分析的教學(xué)與科研工作。