王新睿，康玉婷，王雨婷，梁振益

(海南大學(xué)材料與化工學(xué)院，海南　海口　570228)

?

雙水相體系萃取槐米中蕓香甙的研究

王新睿，康玉婷，王雨婷，梁振益

(海南大學(xué)材料與化工學(xué)院，海南?？?70228)

利用雙水相萃取技術(shù)提取分離槐米中的蕓香甙，以異丙醇/硫酸銨為雙水相萃取體系，研究異丙醇質(zhì)量、硫酸銨質(zhì)量、水質(zhì)量、槐米質(zhì)量等因素對(duì)萃取效果的影響。結(jié)果表明：在異丙醇質(zhì)量為18 g，硫酸銨質(zhì)量為11.5 g，水質(zhì)量為27 g，槐米質(zhì)量為1 g的萃取條件下，提取率為21.7%，含量為94.8%。該方法可用于槐米中蕓香甙的提取分離。

槐米；蕓香甙；雙水相萃??；雙水相體系

槐米廣義是為豆科植物槐(Sophora japonica L.)的干燥花蕾及花。中國(guó)各地區(qū)產(chǎn)，以黃土高原和華北平原為多。夏季花未開(kāi)放時(shí)采收其花蕾，稱為“槐米”；花開(kāi)放時(shí)采收，稱為“槐花”。采收后除去花序的枝、梗及雜質(zhì)，及時(shí)干燥，生用、炒用或炒炭用。蕓香甙(蘆丁)是槐米的主要成分，具有降低毛細(xì)血管通透性和脆性，促進(jìn)細(xì)胞增生和防止血細(xì)胞凝聚，以及抗炎、抗過(guò)敏、利尿、解痙、鎮(zhèn)咳、降血脂等功效。蕓香甙還作為抗氧劑和天然食用黃色素應(yīng)用于食品工業(yè)中。雙水相萃取技術(shù)(aqueous two-phase extraction，ATPS) 是指親水性聚合物水溶液在一定條件下可以形成雙水相，利用被分離物在兩相中分配的不同而分離的技術(shù)。雙水相萃取技術(shù)以其萃取條件溫和、分相快速、處理容量大、回收率高、能耗低、萃取原理簡(jiǎn)便、設(shè)備投資費(fèi)用少、操作簡(jiǎn)單，且不存在有機(jī)溶劑殘留問(wèn)題等優(yōu)點(diǎn)，在天然藥物活性成分的規(guī)模化生產(chǎn)方面具有很大的潛力[1-3]。國(guó)內(nèi)外有將雙水相體系用于天然活性成分提取分離的研究，但利用其從槐米中萃取蕓香甙的研究未見(jiàn)報(bào)道。本文采用異丙醇/硫酸銨雙水相體系萃取分離槐米中的蕓香甙，探討了異丙醇質(zhì)量、硫酸銨質(zhì)量、水質(zhì)量以及槐米質(zhì)量對(duì)蕓香甙在該體系的分配系數(shù)K的影響，旨在為槐米資源的開(kāi)發(fā)利用提供基礎(chǔ)。

1　實(shí)　驗(yàn)

1.1材料與儀器

槐米(購(gòu)于海南源安隆藥品超市連鎖有限公司)；蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(中國(guó)藥品生物制品檢定所)；TU-1810紫外分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限責(zé)任公司)；DZF型真空干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1原料處理

槐米，放入烘箱 60 ℃烘干至恒重，粉碎過(guò)60目篩備用。

1.2.2雙水相萃取過(guò)程

(1)將異丙醇和硫酸銨配成一定濃度的濃溶液；

(2)在30 ℃下，取一定的槐米粉置于燒杯中，加入一定體積的成相物質(zhì)濃溶液，用磁力攪拌器萃取一定時(shí)間，靜置10 min，使其分相；

(3)取樣分析上下相中蘆丁的含量，根據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)樣品吸光度值的對(duì)照計(jì)算上下相中蘆丁的濃度，計(jì)算分配系數(shù)K。

K=ρ上/ρ下

式中：ρ上，ρ下——上、下相溶液中總黃酮的質(zhì)量濃度，mg·L-11.2.3總黃酮含量的測(cè)定

標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的制備精確稱取干燥至恒重的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品5.0 mg置于50 mL的容量瓶中，加入異丙醇溶解并定容配成濃度為0.1 mg/L的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液。

標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作精確量取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液0.0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0 mL分別置于10 mL的容量瓶中，加入異丙醇溶液使各體積至5.0 mL，分別加入5%亞硝酸鈉溶液0.5 mL，搖勻放置5 min，再分別加入10%硝酸鋁溶液0.5 mL，搖勻放置5 min，最后分別加入10.0 mol/L的氫氧化鈉溶液3 mL，用異丙醇溶液定容至刻度，搖勻，放置15 min。在510 nm波長(zhǎng)測(cè)定其吸光度，以吸光度-濃度作圖并進(jìn)行回歸，得回歸方程為y=0.00831x+0.0006。

1.2.4萃取條件的選擇對(duì)分配系數(shù)的影響

異丙醇的質(zhì)量、硫酸銨的質(zhì)量、水的質(zhì)量和槐米的加入量進(jìn)行了考察研究，確定萃取條件。

2　結(jié)果與討論

2.1異丙醇質(zhì)量對(duì)分配系數(shù)的影響

分配系數(shù)K隨異丙醇質(zhì)量的變化關(guān)系如圖1所示。

圖1　分配系數(shù)與異丙醇質(zhì)量的關(guān)系

從圖1可知，對(duì)于同一初始值都相同的條件下，分配系數(shù)K和隨異丙醇質(zhì)量的增加而先增大后減小。這是因?yàn)槌跏贾迪嗤瑫r(shí)，異丙醇的質(zhì)量增大，分相能力增大，蘆丁在異丙醇中的溶解量增大，故分配系數(shù)K增大。隨著異丙醇質(zhì)量的進(jìn)一步增大，高濃度的異丙醇會(huì)引起槐米中多糖、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)的沉淀，從而使蘆丁產(chǎn)生沉淀，導(dǎo)致分配系數(shù)減小。故最佳的異丙醇質(zhì)量為18 g。

2.2硫酸銨質(zhì)量對(duì)分配系數(shù)的影響

分配系數(shù)K隨硫酸銨質(zhì)量的變化關(guān)系如圖2所示。

圖2　分配系數(shù)與硫酸銨質(zhì)量的關(guān)系

從圖2可知，對(duì)于同一初始質(zhì)量的異丙醇，分配系數(shù)K都隨硫酸銨質(zhì)量的增大而增大。這是因?yàn)楫惐嫉某跏假|(zhì)量相同時(shí)，硫酸銨質(zhì)量增大，分相能力也就增大，但當(dāng)硫酸銨質(zhì)量超過(guò)11.5 g后，分相困難，分相時(shí)間延長(zhǎng)。故硫酸銨的最佳質(zhì)量為11.5 g[4]。

2.3水的質(zhì)量對(duì)分配系數(shù)的影響

圖3　分配系數(shù)與水的質(zhì)量的關(guān)系

水的變化會(huì)使體系的成相行為改變，進(jìn)而影響兩相中的分配。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3所示。

從圖3可知，對(duì)于同一初始質(zhì)量的異丙醇和硫酸銨的條件下，分配系數(shù)K隨水的質(zhì)量的增加而先增大后減小。這是因?yàn)槌跏贾迪嗤瑫r(shí)，水的質(zhì)量增大，分相能力也增大，隨著水質(zhì)量的進(jìn)一步增大，溶于水中的蘆丁含量增加從而使蘆丁溶于醇中含量相對(duì)減少，導(dǎo)致上下相中蘆丁的含量反而降低。故確定最佳的水質(zhì)量為27 g。

2.4槐米質(zhì)量對(duì)分配系數(shù)的影響

分配系數(shù)K隨槐米質(zhì)量的變化關(guān)系如圖4所示。

圖4　分配系數(shù)與槐米質(zhì)量的關(guān)系

由圖4可以看出，對(duì)于同一初始質(zhì)量的異丙醇、硫酸銨、水和槐米，分配系數(shù)K都隨槐米質(zhì)量的增大而增大。這是因?yàn)槠渌麠l件初始質(zhì)量相同時(shí)，槐米質(zhì)量增大，蘆丁濃度增大，兩相可萃取出蘆丁越多，但當(dāng)槐米質(zhì)量超過(guò)1 g后，異丙醇相達(dá)到萃取飽和，K減小。故槐米的最佳質(zhì)量為1 g。

3　結(jié)　論

實(shí)驗(yàn)表明利用異丙醇/硫酸銨雙水相體系萃取槐米中的蘆丁，最大分配系數(shù)可達(dá)5.75，說(shuō)明在異丙醇/硫酸銨雙水相體系中蘆丁大部分被分配在異丙醇相(上相)。另外，通過(guò)單因素單水平實(shí)驗(yàn)，考察了異丙醇質(zhì)量、硫酸銨質(zhì)量、水質(zhì)量和槐米質(zhì)量對(duì)分配系數(shù)的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，萃取條件為異丙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18 g，硫酸銨質(zhì)量為11.5 g，水質(zhì)量27 g，槐米質(zhì)量為1 g時(shí)，提取率為21.7%，含量為94.8%。

雙水相萃取技術(shù)[5]是一種新開(kāi)發(fā)的提取分離方法，通過(guò)以上研究分析可以看出，與傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑萃取法相比，雙水相體系具有分相速度快，使用溫度低，易于操作等特點(diǎn)，且所使用的異丙醇及鹽類對(duì)人體及環(huán)境無(wú)毒害，萃取率高，溶劑可以循環(huán)利用，這不僅可以降低成本，而且有利于環(huán)保，為槐米中蘆丁分離純化的一種有效方法。

[1]羅亞?wèn)|,胡吉卓,楊銀月,等.丙酮/(NH4)2SO4雙水相體系提取蘆丁影響因素研究[J].廣西科學(xué)院學(xué)報(bào),2014, 30(3):185-189.

[2]池汝安,詹斯維,張?jiān)椒?等.葛根總黃酮在乙醇-無(wú)機(jī)鹽雙水相體系中的萃取[J].武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào),2014,36(3):1-7.

[3]陳叢瑾,屈麗娟,陳東.雙水相萃取法分離純化黃酮類化合物的研究進(jìn)展[J].應(yīng)用化工,2010,39(10):1587-1596.

[4]陳麗華.東北山櫻桃核總黃酮成分雙水相萃取條件的優(yōu)化[J].西北農(nóng)業(yè)科技大學(xué)學(xué),2013(10):137-142.

[5]鐘玲,張?jiān)椒?李小菊,等.乙醇/無(wú)機(jī)鹽雙水相體系分離純化黃芪總黃酮的研究[J].中國(guó)中藥雜志,2012,37(32):3395-3399.

Extraction of the Rutin from Flos Sophorae by Aqueous Two-phase System

WANG Xin-rui， KANG Yu-ting， WANG Yu-ting， LIANG Zhen-yi

(School of Material and Chemical, Hainan University, Hainan Haikou 570228, China)

The isopropanol/ammonium sulfate aqueous two-phase system was used to extract the rutin fromflossophorae. Effects of the mass of isopropanol, mass of ammonium sulfate, mass of water, mass offlossophoraeon the extraction of rutin were studied. The results indicated that the better conditions were obtained as the mass of isopropanol was 18 g, mass of ammonium sulfate was 11.5 g, mass of water was 27 g, mass offlossophoraewas 1 g，extraction yield in the two-phase system was 21.7%, the content was 94.8%. The method is suitable for extraction and separation of rutin from flos japonica.

flossophorae; rutin；ATPE(aqueous two-phase extraction)；aqueoustwo-phase system

王新睿(1996-)，女，2013級(jí)應(yīng)用化學(xué)專業(yè)學(xué)生。

梁振益(1969-)，男，高級(jí)工程師，研究方向：天然產(chǎn)物化學(xué)與分析。

O69

B

1001-9677(2016)013-0100-02