超聲波輔助熱提艾蒿黃酮工藝優(yōu)化

藍(lán)峻峰　張春艷

摘要： 以乙醇為提取溶劑，先用超聲波處理再加熱提取，以黃酮提取率為指標(biāo)，研究加熱溫度、加熱時(shí)間、料液比、乙醇濃度、超聲波功率、超聲提取時(shí)間對(duì)艾蒿黃酮得率的影響，利用正交試驗(yàn)優(yōu)選其提取條件。結(jié)果表明：超聲波輔助熱提艾蒿黃酮的最佳工藝條件為：加熱溫度為55 ℃，加熱時(shí)間為50 min，料液比為1 g∶ 10 mL，乙醇濃度為50%，超聲功率為250 W，超聲提取時(shí)間為15 min。在此優(yōu)化條件下，艾蒿中黃酮提取率達(dá)6 581%。超聲波輔助熱提艾蒿黃酮提取效果較好，該方法具有較好的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞： 艾蒿；超聲波；黃酮，

中圖分類號(hào)： R284 2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2015）08-0267-02

艾蒿（Artemisia argyi）別稱冰臺(tái)、甜艾、艾草、灸草等，是菊科蒿屬多年生野生草本植物，主要分布于亞洲東部，在我國(guó)東北、華北、華東、西南等地均有分布。艾蒿具有溫經(jīng)止血、散寒止痛、鎮(zhèn)咳平喘、止漏安胎、燥濕止癢等功效 [1-5]。我國(guó)民間將艾蒿制作成“艾團(tuán)” “艾米果” “艾粑粑”等傳統(tǒng)食物。艾蒿的主要化學(xué)成分有揮發(fā)油、桉葉烷、三萜類、黃酮，還含有多種氨基酸、脂肪酸、微量元素等 [5-10]。植物黃酮類化合物具有降脂、抗血栓、抗氧化、降糖、抗腫瘤、增強(qiáng)免疫力、延緩衰老、治療慢性前列腺炎等多種功能。艾蒿的黃酮類化合物因具有抗病原微生物、保肝、抗炎、抗腫瘤等藥理活性，而受到廣泛關(guān)注 [11-13]。本研究采用超聲波輔助加熱提取艾蒿黃酮，以乙醇為溶劑，以蕓香苷為對(duì)照品，測(cè)定艾蒿中總黃酮含量，優(yōu)化提取工藝條件，旨在為艾蒿利用開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與儀器

1 1 材料

艾蒿采自廣西壯族自治區(qū)柳州市郊區(qū)沙塘鎮(zhèn)野外，經(jīng)柳州師范高等?？茖W(xué)校覃逸明博士鑒定為菊科蒿屬植物的地上部分。蕓香苷標(biāo)準(zhǔn)品 （中國(guó)成都曼斯特生物科技有限公司，批號(hào)：2010-A0103），無(wú)水乙醇、氫氧化鈉、亞硝酸鈉、氯化鋁等均為分析純，試驗(yàn)用水為蒸餾水（自制）。

1 2 主要儀器

FA2004B型電子天平（上海恒平科學(xué)儀器有限公司），SHB-BP5A型水循環(huán)真空泵（武漢金寶華科技有限公司），KQ3200DA型數(shù)控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司），HH-S4型數(shù)顯恒溫水浴鍋（金壇市醫(yī)療儀器廠），F(xiàn)W100型高速萬(wàn)能粉碎機(jī)（天津市泰斯特儀器有限公司），UV-2550型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（日本島津公司）等。

1 3 方法

1 3 1 提取方法

1 3 1 1 原料的準(zhǔn)備 將艾蒿清洗、陰干，50 ℃下烘干1 h后粉碎，過(guò)40目篩，所得主要為葉子部分粉末。將艾蒿粉末置于干燥潔凈的廣口瓶?jī)?nèi)備用。

1 3 1 2 艾蒿黃酮的提取 稱取3 00 g艾蒿粉末置于燒瓶?jī)?nèi)，加入一定量的乙醇溶液，選擇適當(dāng)?shù)某暪β侍崛∫欢〞r(shí)間，轉(zhuǎn)至水浴中加熱回流提取一段時(shí)間，抽濾，低溫保存所得艾蒿提取液，待測(cè)。

1 3 1 3 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制 以蕓香苷作為黃酮標(biāo)準(zhǔn)品，采用Al（NO3）3比色法 [14]測(cè)定其含量，繪制蕓香苷標(biāo)準(zhǔn)曲線。稱取32 mg蕓香苷置于燒杯中，以70%乙醇溶解后轉(zhuǎn)移至容量瓶中，配成64 0 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)品溶液，分別移取0、1 0、2 0、3 0、4 0、5 0 mL置于50 mL容量瓶中，依次加入1 mL 0 05 mg/mL NaNO2溶液、1 mL 0 10 mg/mL Al（NO3）3溶液、5 mL 4% NaOH溶液，用30%乙醇溶液定容，搖勻，靜置 10 min 后用分光光度計(jì)在波長(zhǎng)510 nm下測(cè)定吸光度。以吸光度為橫坐標(biāo)（x），蕓香苷濃度為縱坐標(biāo)（y）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得回歸方程為：y=93 842x-0 375 6，相關(guān)系數(shù)r=0 999 6，說(shuō)明在0～64 μg/mL濃度范圍內(nèi)有較好的線性關(guān)系。

1 3 1 4 黃酮含量的測(cè)定 移取1 0 mL艾蒿提取液置于25 mL容量瓶中，加入30%乙醇7 5 mL稀釋，加5% NaNO2溶液1 0 mL，搖勻，靜置6 min，加入Al（NO3）3溶液1 0 mL，搖勻，靜置6 min后再加入4% NaOH溶液10 mL，搖勻，用30%乙醇溶液定容，靜置15 min，以空白為參比，于波長(zhǎng) 510 nm 下測(cè)定吸光度，平行3次，取平均值，用回歸方程計(jì)算黃酮濃度，并計(jì)算黃酮提取率。黃酮提取率計(jì)算公式如下：

[JZ]黃酮提取率=黃酮質(zhì)量/艾蒿質(zhì)量×100%。

1 4 正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，選取料液比、乙醇體積分?jǐn)?shù)、超聲功率、超聲時(shí)間、加熱溫度、提取時(shí)間作為正交試驗(yàn)因素，每個(gè)因素取5個(gè)水平，利用正交表L25（56）進(jìn)行試驗(yàn)，優(yōu)化艾蒿黃酮提取工藝。試驗(yàn)因素與水平安排見(jiàn)表1。

1 5 驗(yàn)證試驗(yàn)

根據(jù)正交試驗(yàn)優(yōu)化工藝條件，利用最佳工藝條件，按照 “1 3 1 2”節(jié)的方法處理及制備樣品，按“1 3 1 4”節(jié)的方法測(cè)定黃酮含量及提取率，重復(fù)3次，計(jì)算平均值。

2 結(jié)果與分析

2 1 正交試驗(yàn)結(jié)果

由表2可知，6個(gè)因素對(duì)超聲波輔助熱提艾蒿黃酮提取效果的影響主次順序?yàn)椋撼暡üβ?超聲提取時(shí)間>加熱溫度>乙醇濃度>料液比>加熱時(shí)間，最佳工藝條件為A1B1C1D1E5F3，即加熱溫度為55 ℃，加熱時(shí)間為50 min，料液比為1 g ∶ 10 mL，乙醇濃度為50%，超聲功率為250 W，超聲提取時(shí)間為15 min，在該提取條件下，艾蒿黃酮的提取率較高。

2 2 方差分析

為了考察試驗(yàn)安排的6個(gè)因素對(duì)結(jié)果的影響，對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析（表3）。從表3可以看出，E、F因素對(duì)黃酮提取率影響顯著，其余4個(gè)因素影響均不顯著，因此可以認(rèn)為，在該試驗(yàn)方案中，超聲波功率、超聲時(shí)間是影響黃酮得率的關(guān)鍵因素。

2 3 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

經(jīng)過(guò)對(duì)正交試驗(yàn)進(jìn)行分析，得出最佳提取工藝條件，進(jìn)行3次平行驗(yàn)證試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表4。 由驗(yàn)證試驗(yàn)可知，該工藝條件下黃酮提取率為6 581%，該提取條件為超聲波輔助熱提法提取艾蒿黃酮的最佳工藝條件。

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，超聲波輔助熱提法提取艾蒿黃酮的最佳提取工藝條件是：加熱溫度為55 ℃，加熱時(shí)間為50 min，料液比為1 g ∶ 10 mL，乙醇濃度為50%，超聲功率為250 W，超聲提取時(shí)間為15 min，提取用時(shí)短，提取溫度低，降低了提取能耗。超聲波作用于液體中時(shí)，液體中每個(gè)氣泡的破裂瞬間會(huì)產(chǎn)生能量極大的沖擊波，相當(dāng)于瞬間產(chǎn)生幾百度的高溫和高達(dá)上千個(gè)大氣壓，形成“空化作用” [15] 。植物組織中的空化氣泡在超聲波的作用下，經(jīng)歷多次周期性膨脹—收縮循環(huán)振蕩直至細(xì)胞被破壞，從而使細(xì)胞內(nèi)部的有效成分被釋放出來(lái)。本研究采用L25（56）正交表設(shè)計(jì)試驗(yàn)，安排了6因素5水平試驗(yàn)，僅需25次試驗(yàn)就能得到最佳試驗(yàn)條件，是較好的優(yōu)選提取工藝條件的方法。

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