沙棗中總黃酮的提取工藝優(yōu)選

王紅玉，本蓮芳，王安琪，張海亮

(蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅　蘭州　730060)

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沙棗中總黃酮的提取工藝優(yōu)選

王紅玉，本蓮芳，王安琪，張海亮

(蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅蘭州730060)

優(yōu)選沙棗中總黃酮的提取工藝條件，并通過還原力的測(cè)定初步研究黃酮的抗氧化活性。以總黃酮提取率為指標(biāo)，采用單因素考察乙醇濃度、超聲時(shí)間、料液比、超聲功率對(duì)沙棗黃酮提取率的影響；在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用正交設(shè)計(jì)法優(yōu)化沙棗中總黃酮的提取工藝條件。沙棗黃酮提取的最佳工藝條件：乙醇濃度 60%、超聲時(shí)間15 min、料液比1:22 (g/mL)、超聲功率320 W，在此條件下，沙棗黃酮的提取率8.64%，影響沙棗黃酮提取率的因素從大到小依次為：料液比>超聲時(shí)間>乙醇濃度>超聲功率；通過還原力的測(cè)定,表明沙棗總黃酮有較好的抗氧化活性。

沙棗；總黃酮；提取工藝；抗氧化活性

沙棗(Elaeagnus angustifolia L.)屬于胡頹子科，胡頹子屬。沙棗是藥用價(jià)值非常高的一種荒漠鹽生植物資源，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高，果實(shí)富含維生素、糖、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、淀粉及果膠等[1]。研究發(fā)現(xiàn)，沙棗中含有一定量的黃酮類化合物，黃酮類化合物的生理作用具有多樣性，具有降低血清膽固醇、抑制血小板集聚、抗?jié)儭⒖鼓[瘤、抗炎、抗過敏、增強(qiáng)免疫力治療和慢性氣管炎等功效[2-4]。因此，沙棗是一種具有開發(fā)利用前景的重要資源。但目前沙棗僅有少部分在民間藥用、食用或初步加工，大部分果和葉成熟后自然落地腐爛廢棄，利用率極低，造成這一寶貴資源的極大浪費(fèi)。為了提高沙棗中黃酮類化合物的提取率，進(jìn)而提高這一寶貴資源的應(yīng)用價(jià)值，對(duì)沙棗中黃酮類化合物的提取工藝進(jìn)行了研究。采用超聲輔助-溶劑法提取沙棗中總黃酮[5-6]，提取率較單純?nèi)軇┓ㄌ崛↑S酮的提取率高。提取出總黃酮后，通過還原力的測(cè)定初步研究沙棗總黃酮的抗氧化活性[7]。

1　試劑與儀器

1.1試劑

沙棗(甘肅古浪)，經(jīng)蘭州理工大學(xué)史高峰教授鑒定為胡頹子科植物。

蘆丁對(duì)照品(純度92.5%，批號(hào)100080-200707)，中國(guó)藥品生物制品檢定所；CH3CH2OH,天津市百世化工有限公司；NaH2PO4、Na2HPO4,天津市天新精細(xì)化工開發(fā)中心；蒸餾水；NaNO2,西安化學(xué)試劑廠；Al(NO3)3,上海試劑四廠；NaOH,天津市化學(xué)試劑廠；K3Fe(CN)6、FeCl3,天津市雙船化學(xué)試劑廠，試劑均為分析純。

1.2儀器

U-2001型紫外可見分光光度計(jì),日本Hitachi；AL204型電子分析天平,梅特勒·托利多儀器(上海)有限公司；高速臺(tái)式離心機(jī)(TC16-WS),長(zhǎng)沙湘儀離心機(jī)有限公司。

2　方法與結(jié)果

2.1標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

精密稱取20 mg蘆丁[8]，加無水乙醇溶解，定容至100mL容量瓶中，配制濃度為0.2 mg/mL備用。準(zhǔn)確吸取蘆丁對(duì)照品溶液0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL分別置于25mL的比色管中,依次加入5%的NaNO2溶液0.3mL，搖勻，放置6 min，再加入10%的Al(NO3)3溶液0.3mL，搖勻，放置6 min，最后加入4%的NaOH溶液4.0mL，用60%的乙醇定容，搖勻，放置15 min，在498 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度(A)，以A為縱坐標(biāo)，質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，得線性回歸方程Y=10.59x-0.0012(R2=0.9999)。

2.2沙棗中總黃酮的提取率測(cè)定

稱取2.00 g沙棗粉，按一定的料液比、乙醇濃度，超聲功率和超聲時(shí)間提取后，4000 r/min離心10 min，取上清液移至50mL容量瓶中，用蒸餾水定容至刻度。分別取100 μL樣液移至10mL的容量瓶中，平行3次，按照標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作方法在最大吸收波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度，計(jì)算黃酮提取率。

式中：Y——總黃酮提取率，%

m——黃酮質(zhì)量，g

M——沙棗質(zhì)量，g

2.3單因素實(shí)驗(yàn)

2.3.1料液比考察

稱取2.00 g沙棗粉，在乙醇濃度50%、超聲功率240 W、超聲時(shí)間10 min，料液比分別為1:10、1:12、1:14、1:16、1:18、1:20、1:22、1:24(g/mL)的條件下進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)，確定最佳料液比。

料液比考察結(jié)果如圖1所示，隨料液比的增大黃酮提取率逐漸增大，但當(dāng)料液比大于1:20 時(shí)，黃酮基本提取完全了，故確定最佳料液比為1:20。

圖1　料液比對(duì)黃酮提取率的影響

2.3.2超聲時(shí)間考察

在上述最佳料液比、乙醇濃度50%、超聲功率240 W、超聲時(shí)間分別為5 min、7.5 min、10 min、12.5 min、15 min、17.5 min、20 min的條件下進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)，確定最佳超聲時(shí)間。

超聲時(shí)間考察結(jié)果如圖2所示，隨著超聲提取時(shí)間的增加，黃酮提取率也增加，當(dāng)提取時(shí)間大于12.5 min時(shí)，黃酮提取率基本保持不變，為了節(jié)約時(shí)間及降低成本，所以取最佳超聲時(shí)間為12.5 min。

圖2　超聲時(shí)間對(duì)黃酮提取率的影響

2.3.3乙醇濃度考察

在上述最佳料液比，最佳超聲時(shí)間，超聲功率240 W，乙醇濃度分別為40%、50%、60%、70%、80%、90%的條件下進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)，確定最佳乙醇濃度。

乙醇濃度考察結(jié)果如圖3所示，乙醇濃度在40%～60%時(shí)，隨濃度的增加黃酮提取率逐漸增加，乙醇濃度在 60%～90%時(shí),隨乙醇濃度的增加黃酮提取率降低，故確定最佳乙醇濃度為60%。

圖3　乙醇濃度對(duì)黃酮提取率的影響

2.3.4超聲功率考察

在上述最佳料液比，最佳超聲時(shí)間，最佳乙醇濃度，超聲功率分別為160、200、240、280、320、360 W的條件下進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)，確定最佳超聲功率。

圖4　超聲功率對(duì)黃酮提取率的影響

超聲功率考察結(jié)果如圖4所示，在160～320 W，隨著超聲功率的增加，黃酮提取率也逐漸增加，當(dāng)功率為320 W時(shí)黃酮提取率達(dá)最高，但當(dāng)功率超過320 W后，黃酮提取率沒有增加反而降低，說明超聲功率達(dá)到一定程度時(shí)，由于某些黃酮類化合物的熱穩(wěn)定性較差，加熱容易分解，導(dǎo)致黃酮提取率降低。故確定最佳超聲功率為320 W。

2.4正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)選

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以總黃酮提取率為指標(biāo)，選取乙醇濃度、超聲時(shí)間、料液比、超聲功率為考察因素，采用正交試驗(yàn)[9]優(yōu)化沙棗中總黃酮的提取工藝條件。因素水平見表1，試驗(yàn)安排及結(jié)果見表2。

表1　因素與水平

由表2可知，影響沙棗黃酮提取率的因素從大到小依次為：料液比>超聲時(shí)間>乙醇濃度>超聲功率，最優(yōu)工藝條件為：A3B3C2D2，即料液比1:22，超聲時(shí)間15 min，乙醇濃度60%，超聲功率320 W。

表2　正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.5最佳工藝驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

分別稱取2，4，6 g沙棗粉，按優(yōu)選的工藝條件提取沙棗中總黃酮，提取3次，計(jì)算總黃酮提取率分別為8.68%，8.64%，8.60%。說明優(yōu)選的提取工藝具有較好的重復(fù)性，且穩(wěn)定可行。

2.6沙棗黃酮的抗氧化性能(還原力測(cè)定)

取2.5mL不同濃度(0.2～1.0 mg/mL)的試樣溶液，分別加入2.5mL 0.2 mol/L磷酸緩沖液(pH=6.6)和2.5mL 1.0%K3Fe(CN)6溶液，混合均勻后于50℃水浴保溫反應(yīng)20 min后快速冷卻。取出后再加2.5mL 10%醋酸溶液混勻，而后在3000 r/min離心10 min。取上清溶液5.0mL加入蒸餾水5.0mL，再加入1.0mL 0.1%的FeCl3溶液，靜置10 min后，以蒸餾水做空白，在700 nm處測(cè)定吸光度，得到回歸方程，Abs=1.9623×C+0.07597(R2=0.99069)。

還原力測(cè)定結(jié)果如圖5所示，隨著樣液濃度的增加，沙棗黃酮的還原力也相應(yīng)增加。EC50值(吸光值在0.500時(shí)所對(duì)應(yīng)的濃度)為0.216 mg/mL。說明沙棗黃酮具有較好的抗氧化能力。

圖5　沙棗總黃酮的還原力

3　結(jié)　論

通過單因素試驗(yàn)及正交試驗(yàn)對(duì)沙棗中總黃酮的提取研究，確定最佳工藝為:料液比1:22(g/mL)，超聲時(shí)間15 min，乙醇濃度60%，超聲功率320 W，此工藝提取效果最好，提取率達(dá)到8.68%。工藝簡(jiǎn)單易行，安全可靠，提取率高，有利于沙棗資源的合理利用。通過對(duì)沙棗總黃酮的還原力測(cè)定，表明沙棗總黃酮有較好的抗氧化性能。

[1]王雅,周尚臻,李家寅,等.沙棗功能成分及藥理活性研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技,2013,34(3):361-364.

[2]黃澤元,王海濱,劉志偉.芝麻葉中總黃酮的最佳提取工藝研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2004,20(6):201-204.

[3]王暉,劉佳佳.銀杏黃酮的酶法提取工藝研究[J].中藥材,2003,26(12):887-888.

[4]王基云,姚遙,肖旭,等.沙棗花黃酮成分的含量測(cè)定及其藥理作用的初步研究[J].時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥,2010,21(4):812-814.

[5]王凱.寧夏沙棗中總黃酮的提取工藝研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(14):8343-8344,8347.

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[9]耿紅梅,張彥,曹麗慧,等.正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)選白花菜子總黃酮的最佳提取工藝[J].時(shí)珍國(guó)醫(yī)國(guó)藥,2012,23(04):886-887.

Optimization of Extraction Process for Total Flavonoids from Elaeagnus angustifolia

WANG Hong-yu,BEN Lian-fang,WANG An-qi,ZHANG Hai-liang

(Lanzhou Petrochemical College of Vocational Technology,Gansu Lanzhou 730060,China)

To optimize extraction conditions of extracting total flavonoids from Elaeagnus angustifolia and preliminarily investigate antioxidant activity of flavonoids by measuring restoring force,with the extraction efficiency of total flavonoids as index,the effects the concentration of ethanol,ultrasonic time,solid-liquid ratio and ultrasonic power exerted on yield of total flavonoids extracted from Elaeagnus angustifolia were investigated by the single-factor test.Based on the single factor test,extraction technology of extracting total flavonoids from Elaeagnus angustifolia was optimized through orthogonal test.The optimum extraction technology conditions were as follows：alcohol concentration of 60%,ultrasonic time 15 min,solid-liquid ratio 1:22 (g/mL),ultrasound power 320 W.Under these conditions,the yield of total flavonoids reached to 8.64%.The main factors that influenced the flavonoid extraction rate were listed in descending order as follows:solid-liquid ratio>ultrasonic time>alcohol concentration>ultrasonic power.The restoring force measuring results showed that Elaeagnus angustifolia possessed excellent antioxidant activity.

Elaeagnus angustifolia; total flavonoids; extraction technology; antioxidant activity

王紅玉(1987-)，女，助教，從事石油化工生產(chǎn)技術(shù)方面的教學(xué)和研究工作。

R284.2

B

1001-9677(2016)011-0123-03