微波輔助提取平臥菊三七中總黃酮的工藝研究

鄭國棟　林樂珍　黎冬明

摘要： 用微波輔助提取平臥菊三七中總黃酮，考察乙醇濃度、料液比、微波功率、微波時(shí)間4個(gè)因素對總黃酮提取率的影響，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)確定提取的最佳工藝條件。L9（34）正交試驗(yàn)結(jié)果表明，各因素對平臥菊三七中總黃酮提取率的影響大小順序?yàn)橐掖紳舛?微波功率>料液比>微波時(shí)間；總黃酮提取的最佳工藝為微波功率 700 W、料液比1 g ∶ 25 mL、微波時(shí)間20 min、乙醇濃度60%，總黃酮的得率為2 208%。

關(guān)鍵詞： 平臥菊三七；總黃酮；超聲提??；正交設(shè)計(jì)

中圖分類號：R284 2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1002-1302（2015）08-0279-02

平臥菊三七[Gynura procumbens （Lour ） Merr ]是一種多年生菊科三七屬植物，在印尼、馬來西亞等東南亞國家作為食品食用，而在我國也在2012年5月被國家衛(wèi)生部批準(zhǔn)為新資源普通食品。平臥菊三七有許多生理功效，如抑菌、抗氧化、降脂、降糖、降壓等 [1-6]，其主要功能成分有黃酮類、綠原酸、萜烯類、香豆素等 [2，7-8]。1998年從馬來西亞引進(jìn)的平臥菊三七在江西省靖安、豐城等縣通過無性扦插技術(shù)大面積推廣栽培，且單位面積產(chǎn)量高、成本低，是具有很好的開發(fā)和應(yīng)用潛力的新資源食品。 目前還未報(bào)道過平臥菊三七黃酮提取工藝。本研究采用微波輔助提取平臥菊三七中總黃酮的工藝，運(yùn)用正交試驗(yàn)對相關(guān)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，確定最佳的提取工藝條件，為今后進(jìn)一步分離純化平臥菊三七黃酮提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)，也為新資源食品平臥菊三七的利用和開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1 1 儀器

微波催化合成/萃取儀（北京祥鵠科技發(fā)展有限公司）；UV-754型紫外可見分光光度計(jì)（上海光譜儀器有限公司）；電子天平（上海精密科學(xué)儀器有限公司）。

1 2 材料與試劑

平臥菊三七葉采于江西農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥園，烘干粉碎后，過40目篩，裝袋，4°C保存?zhèn)溆?。蕓香苷標(biāo)準(zhǔn)品購于上海試劑三廠；其他試劑均為分析純。

1 3 方法

1 3 1 微波輔助提取總黃酮工藝流程 平臥菊三七葉粉末→乙醇溶液浸提→微波處理→離心→取上層清液→定容→測吸光度→分析黃酮含量。

1 3 2 蕓香苷標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 取一定量蕓香苷標(biāo)準(zhǔn)品配制成200 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后用移液槍分別吸取標(biāo)準(zhǔn)溶液0、0 4、0 8、1 2、1 6、2 0 mL置入10 mL容量瓶中，加 0 3 mL 5% NaNO2放置6 min后，再加0 3 mL 10% Al（NO3）3，放置6 min后加4 mL 4%NaOH，用蒸餾水定容。在510 nm處測得吸光度，以吸光度為縱坐標(biāo)、蕓香苷濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線（圖1），得回歸方程y=0 009 1x+0 002 4，r2=0 999 5。

[ （W10][TPZGD1 tif]

1 3 3 平臥菊三七中總黃酮的提取

稱取1 g平臥菊三七粉末，按一定的料液比加入乙醇溶液搖勻，浸濕粉末后，按照一定微波時(shí)間和功率進(jìn)行提取，提取液搖勻過濾，取濾液 0 5 mL 定容到10 mL，在510 nm處測吸光度，計(jì)算提取率。

1 3 4 單因素試驗(yàn) 按“1 3 3”節(jié)中平臥菊三七總黃酮提取方法，考察乙醇濃度、微波時(shí)間、微波功率、 料液比4個(gè)可能影響提取效果的因素，以總黃酮提取率為參考指標(biāo)，確定各因素的合適區(qū)間，做單因素試驗(yàn)。在分析某一因素對平臥菊三七總黃酮提取率的影響時(shí)，固定其他因素和水平，每次試驗(yàn)重復(fù)3次。

1 3 5 正交試驗(yàn) 在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，確定乙醇濃度、微波功率、微波時(shí)間、料液比4個(gè)因素進(jìn)行正交試驗(yàn)，以總黃酮提取率為考察指標(biāo)，確定提取平臥菊三七中總黃酮的最佳工藝條件，每次試驗(yàn)重復(fù)2次，進(jìn)行有重復(fù)試驗(yàn)的正交分析。

1 3 6 提取工藝驗(yàn)證 為進(jìn)一步確定最佳工藝的穩(wěn)定性和合理性，按照最佳工藝條件重復(fù)5次試驗(yàn)，分別測定平臥菊三七總黃酮的提取率。

1 4 數(shù)據(jù)處理

單因素試驗(yàn)中均取3次重復(fù)試驗(yàn)平均值作圖；正交試驗(yàn)的數(shù)據(jù)用SPSS 17 0軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2 1 單因素試驗(yàn)

2 1 1 乙醇濃度對總黃酮提取率的影響

從圖2中可以看出，乙醇濃度在60%以下時(shí)，總黃酮提取率隨乙醇濃度升高而明顯升高，而在乙醇濃度為60%～90%時(shí)，總黃酮提取率卻呈下降趨勢。這是由溶劑不同的介電性能和極性而引起的。體積分?jǐn)?shù)60%的乙醇對平臥菊三七總黃酮的溶出性能在所試驗(yàn)范圍內(nèi)是最好的，因此選擇50%、60%、70%乙醇濃度3個(gè)水平做正交試驗(yàn)。

2 1 2 料液比對總黃酮提取率的影響

由圖3可知，料液比在1 g ∶ 10 mL～1 g ∶ 25 mL之間時(shí)總黃酮提取率隨提取溶劑比例增大而提高，隨后變化不明顯，因此選擇1 g ∶ 20 mL、1 g ∶ 25 mL 和1 g ∶ 30 mL 3個(gè)水平做正交試驗(yàn)。

2 1 3 微波功率對總黃酮提取率的影響

由圖4可見，微波功率在600 W以內(nèi)時(shí)，隨著功率增大，總黃酮提取率呈上升趨勢。 當(dāng)功率繼續(xù)增大時(shí)提取率變化不明顯。微波功率增大，促進(jìn)平臥菊三七細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)釋放、擴(kuò)散及溶解， 從而提高總黃酮的提取率，當(dāng)功率達(dá)到一定時(shí)，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)充分溶出后，就不再增加了。因此選擇500、600、700 W 3個(gè)水平做正交試驗(yàn)。

2 1 4 微波時(shí)間對總黃酮提取率的影響

由圖5可知，微波提取開始15 min內(nèi)，總黃酮提取率隨時(shí)間延長而上升，但 15 min 以后，總黃酮提取率反而下降，這可能是因?yàn)槲⒉〞r(shí)間過長，破壞了部分黃酮結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致總黃酮提取率降低。因此，選擇10、15、20 min 3個(gè)水平做正交試驗(yàn)。

2 2 正交試驗(yàn)

試驗(yàn)中各因素之間相互交叉影響，因此要全面考慮微波提取的工藝參數(shù)。根據(jù)上述單因素試驗(yàn)的結(jié)果及相關(guān)資料，確定以微波功率（A）、料液比（B）、微波時(shí)間（C）、乙醇濃度（D）4個(gè)因素進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)（表1）。正交試驗(yàn)和方差分析、顯著性檢驗(yàn)結(jié)果見表2和表3，表明微波功率、料液比、乙醇濃度3個(gè)因素對總黃酮提取率有顯著或極顯著影響。從表2可知，4個(gè)因素對總黃酮提取率的影響大小依次為乙醇濃度（D）>微波功率（A）>料液比（B）>微波時(shí)間（C），提取平臥菊三七總黃酮的最佳工藝條件為A3B2C3D2，即微波功率 700 W，料液比1 g ∶ 25 mL，微波時(shí)間20 min，乙醇濃度60%。

采用以上最佳提取工藝條件進(jìn)行5次重復(fù)試驗(yàn)，得到平臥菊三七中總黃酮提取率分別為2 179%、2 203%、2207%、2233%、2 216%，其均值為2 208%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差

（RSD）為1 217%。因此，通過正交試驗(yàn)篩選出的平臥菊三七總黃酮微波提取的工藝條件合理，穩(wěn)定可靠，具有較好的可操作性和重復(fù)性。

3 結(jié)論

以平臥菊三七為原料，乙醇為溶劑，經(jīng)過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，確定微波輔助提取平臥菊三七中總黃酮的最佳工藝為微波功率700 W、料液比1 g ∶ 25 mL、微波時(shí)間20 min、乙醇濃度60%，在此工藝條件下，總黃酮提取率為2 208%。本試驗(yàn)優(yōu)化的平臥菊三七中總黃酮的提取工藝，為今后進(jìn)一步分離純化平臥菊三七中總黃酮提供了試驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。

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