平臥菊三七莖中總黃酮提取工藝的研究

摘 要：本研究采用分光光度法，以蘆丁為對(duì)照品，乙醇回流提取平臥菊三七莖中總黃酮。通過(guò)對(duì)提取溫度、提取時(shí)間、乙醇濃度和料液比進(jìn)行單因素及正交試驗(yàn)。結(jié)果表明，最佳提取工藝條件：提取時(shí)間3h、料液比1g：30mL、溫度80℃、乙醇濃度90%，此時(shí)黃酮得率為4.243%。

關(guān)鍵詞：平臥菊三七 莖 黃酮 提取 得率

平臥菊三七（Gynura procumbens （Lour.） Merr）為菊科三七屬植物，別名蛇接骨、樹(shù)三七、石三七等。是一種攀援草本，莖匍匐，呈淡褐色或紫色，且有條棱。我國(guó)的平臥菊三七多產(chǎn)于廣東、海南、貴州、云南[1]，近年來(lái)，江西省也開(kāi)始大面積種植。平臥菊三七是一種藥食兩用的植物，也是十分具有開(kāi)發(fā)潛力的食品和保健品新資源。平臥菊三七有諸多生理活性，如抗氧化、抑菌、降低三高等[2-6]，被認(rèn)為“全身都是寶”，其根和莖更是中成藥上佳的原材料。研究表明，其莖枝的活性成分主要有：黃酮類、三萜苷元類、甾醇類化合物以及香草醛、丁香醛、對(duì)羥基苯甲酸、對(duì)羥基桂皮酸、原兒茶酸等酚酸類化合物[7]。但是，對(duì)于其莖中活性物質(zhì)的提取還未曾見(jiàn)報(bào)道。因此，為提高其綜合利用價(jià)值，本研究以平臥菊三七的嫩莖為材料，采用單因素和正交試驗(yàn)對(duì)其中總黃酮的提取工藝進(jìn)行了研究及優(yōu)化，以期為平臥菊三七的綜合利用及產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

平臥菊三七嫩莖，產(chǎn)自江西省。采摘時(shí)其嫩度以人的指甲能夠掐斷為宜，采后去掉葉片及其他雜物，經(jīng)曬干粉碎后，冷藏待用；蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品，購(gòu)自天津市福晨化學(xué)試劑廠；其余試劑均為分析純。

1.2 主要試驗(yàn)儀器

UV-2100型可見(jiàn)光分光分度計(jì)，尤尼柯（上海）儀器有限公司；Adventurer AR2140電子天平，OHAUS CORP USA；HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋，國(guó)華電器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 平臥菊三七莖的預(yù)處理

將待用的平臥菊三七莖粉過(guò)40目篩后，再用石油醚脫色脫脂3h，然后放入通風(fēng)櫥中風(fēng)干至恒重，得到樣品。

1.3.2 平臥菊三七莖中總黃酮提取工藝流程

平臥菊三七莖→預(yù)處理→乙醇溶液加熱回流提取→過(guò)濾→定容→測(cè)吸光度→計(jì)算黃酮得率。

1.3.3 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作[8]

精密稱取于120°C干燥至恒重的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品10mg，加80%乙醇溶解，定容至25mL容量瓶中，搖勻。準(zhǔn)確吸取標(biāo)準(zhǔn)品溶液0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.2mL，各加入干燥的10mL容量瓶中，加5%的NaNO2溶液0.3mL，放置6min后，加10%的Al（No3）3溶液0.3mL，放置6min再加4%的NaOH溶液4mL，加水至刻度，搖勻，放置15min，分別在510nm處測(cè)定其吸光度。以溶液濃度為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線（見(jiàn)圖1），并確定回歸方程：y=0.0089x-0.0001，R2=0.9922。

1.3.4 平臥菊三七莖中總黃酮提取方法設(shè)計(jì)[9]

以乙醇溶液為溶劑，采用加熱回流提取法，根據(jù)試驗(yàn)條件按照一定的提取時(shí)間、提取溫度、料液比、乙醇濃度進(jìn)行單因素試驗(yàn)，并在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)以優(yōu)化。通過(guò)比色法檢測(cè)平臥菊三七莖中總黃酮的含量。

1.3.5 提取液黃酮濃度的測(cè)定和黃酮得率的計(jì)算

準(zhǔn)確稱取10g平臥菊三七莖粉末置于回流燒瓶中，加入適當(dāng)體積分?jǐn)?shù)的乙醇溶液適量，置于水浴鍋中，在一定溫度下回流提取一定時(shí)間，過(guò)濾后準(zhǔn)確吸取濾液1mL，置于10mL容量瓶中，之后按照標(biāo)準(zhǔn)曲線的操作方法進(jìn)行，測(cè)定吸光度后確定總黃酮濃度，進(jìn)而計(jì)算出提取液中總黃酮的質(zhì)量。并按下式計(jì)算黃酮得率：

1.3.6 驗(yàn)證試驗(yàn)

為確定最佳提取條件的重復(fù)性及穩(wěn)定性，在最佳條件下重復(fù)3次提取試驗(yàn)，并計(jì)算總黃酮得率。

2 結(jié)果與分析

2.1 平臥菊三七莖中黃酮提取的

單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 乙醇濃度對(duì)黃酮得率的影響

由圖2可知，當(dāng)乙醇濃度在50%～90%的范圍內(nèi)，隨著乙醇濃度的遞增，有利于黃酮類物質(zhì)的的溶出；當(dāng)乙醇濃度達(dá)到90%時(shí)，黃酮得率達(dá)到最高水平；隨后乙醇濃度繼續(xù)升高，黃酮得率反而略有下降，這可能是由于物料中的其他醇溶性物質(zhì)也溶出，這些成分與黃酮類物質(zhì)有競(jìng)爭(zhēng)作用，導(dǎo)致黃酮得率下降[10]。因此，總黃酮提取的最佳乙醇濃度為90%。

2.1.2 料液比對(duì)黃酮得率的影響

如圖3所示，料液比在1∶20～1∶30之間時(shí)，隨著料液比的增大，黃酮得率是增加的；料液比為1∶30時(shí)，黃酮總得率達(dá)到最高，以后溶劑量再增大，黃酮得率并未未繼續(xù)增加，故1∶30為最佳的料液比。

2.1.3 提取時(shí)間對(duì)黃酮得率的影響

由圖4可以看出，在1～3h內(nèi)，隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng)，黃酮得率逐漸增加；當(dāng)提取時(shí)間為3h時(shí)，得率達(dá)到最高。若繼續(xù)延長(zhǎng)提取時(shí)間，得率反而下降，故選擇3h為最佳提取時(shí)間。

2.1.4 提取溫度對(duì)黃酮得率的影響

圖5表明，在80℃之前時(shí)，隨著溫度的升高，黃酮得率逐漸增大，80℃時(shí)黃酮的得率達(dá)到最高。此后，隨著溫度的繼續(xù)升高，得率下降，可能因?yàn)辄S酮類物質(zhì)在高溫下被氧化破壞，影響了浸提效果。故最佳的提取溫度為80℃。

2.2 平臥菊三七莖中黃酮提取的正交試驗(yàn)結(jié)果

綜合考慮多因素相互作用對(duì)平臥菊三七莖中總黃酮提取得率的影響，并根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，采用L9（34）正交設(shè)計(jì)對(duì)其莖中總黃酮提取條件進(jìn)行優(yōu)化，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。方差分析結(jié)果見(jiàn)表2。

由表1可知，極差RC>RA>RB>RD，即表明對(duì)平臥菊三七莖中黃酮的提取得率的影響大小順序依次是提取時(shí)間、乙醇濃度、料液比、提取溫度。在正交實(shí)驗(yàn)中得到的最佳提取條件為A2B2C2D2，即提取時(shí)間為3h、料液比為1∶30、溫度為80℃、乙醇濃度為90%。黃酮平均得率為4.245%。

由表2可知：乙醇濃度、料液比、提取時(shí)間這三者對(duì)平臥菊三七莖中黃酮提取的得率影響極顯著，而提取溫度對(duì)其影響顯著。

按照正交表中A2、B2、C2、D2的條件進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)，共做了3個(gè)平行，得到總黃酮得率的均值為4.243%，與之前的試驗(yàn)結(jié)果吻合良好，說(shuō)明該工藝條件較為可靠，并具有穩(wěn)定的再現(xiàn)性。

3 結(jié)論

以平臥菊三七的嫩莖脫脂干燥粉為試驗(yàn)材料，用乙醇回流加熱提取法進(jìn)行提取，通過(guò)4個(gè)單因素及L9（34）正交試驗(yàn)，得到總黃酮提取的最優(yōu)工藝條件。從極差分析和方差分析來(lái)看，對(duì)平臥菊三七莖中總黃酮提取得率的影響主次順序依次為提取時(shí)間、乙醇濃度、料液比、提取溫度。最優(yōu)提取條件為：乙醇濃度90%，料液比為1g：30mL、提取溫度為80℃、提取時(shí)間3h。在此條件下，平臥菊三七莖中總黃酮的平均得率約為4.243%。

參考文獻(xiàn)

[1] 宇楓.云南中草藥選[M].福州：福建科學(xué)技術(shù)出版社，2008：133-134.

[2] 鄭國(guó)棟，帥麗喬娃，黎冬明，等.平臥菊三七提取及抗菌作用的研究[J].食品科技，2014，39（4）：218-221.

[3] 閔伶俐，唐源江.菊三七屬植物研究進(jìn)展[J].中藥材，2004，8（1）：28～29.

[4] Akowuah G A，Chin J H.The effect of extraction temperature on total phenols and antioxidant activity of Gynura procumbens leaf[J].Pharmacognosy Magazine，2009，5 （17）：81-85.

[5] 鄭國(guó)棟，鐘樹(shù)生，張慶峰，等.平臥菊三七對(duì)小鼠血糖及血脂的影響[J].現(xiàn)代食品科技，2013，29（12）：2800-2804.

[6] Kim M J，Lee H J，Wiryowidagdo S，et al.Antihypertensive effects of GYnura procumbens extract in spontaneously hypertensive rats[J].Journal of Medicinal Food，2006，9（4）：587-590.

[7] 韓華，閆雪瑩，匡海學(xué)，等.接骨木的研究進(jìn)展[J].中醫(yī)藥信息，2008，25（6）：14-16.

[8] 鄭國(guó)棟，林樂(lè)珍，黎冬明.微波輔助提取平臥菊三七中總黃酮的工藝研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（8）：279～281.

[9] 王欽德，楊堅(jiān).食品試驗(yàn)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社.2003：102-148；330-336.

[10] 查甫本，陳向明.山核桃外果皮黃酮提取條件的研究[J].合肥學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，19（3）：68-72.