超聲輔助異丙醇/（NH4）2SO4雙水相體系提取金銀花中總黃酮

程志發(fā)，馬 燮，毛華劍（四川理工學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)院，四川 自貢 643033）

研究與開發(fā)

超聲輔助異丙醇/（NH4）2SO4雙水相體系提取金銀花中總黃酮

程志發(fā)，馬 燮，毛華劍
（四川理工學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)院，四川 自貢 643033）

采用異丙醇/硫酸銨/水構(gòu)建雙水相體系，研究在超聲波作用下操作條件對金銀花中總黃酮萃取效果的影響。實驗結(jié)果表明，金銀花總黃酮主要分布在上相，雙水相體系的組成（異丙醇與硫酸銨的濃度）對萃取效果的影響較大。當(dāng)異丙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%、硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%時，常溫下超聲處理20min，分配系數(shù)為29.4，總黃酮的萃取率為94.8%。

金銀花；雙水相；總黃酮；超聲輔助

金銀花是忍冬科忍冬屬植物，性甘寒，氣味芳香，具有清熱解毒，抗菌消炎的功效，研究表明，從金銀花即葉中提取得到的黃酮類化合物具有抗菌、抗氧化、降壓、降血脂等活性，在醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景［1-2］。雙水相萃?。ˋTPS）是通過溶質(zhì)在兩水相間分配系數(shù)的差異而進(jìn)行萃取的技術(shù)，因其操作條件溫和，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于生物活性物質(zhì)的分離純化中，并取得了良好的效果［3-5］。雙水相萃取技術(shù)與其他技術(shù)的集成也成為雙水相技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。研究表明，在萃取過程中引入超聲技術(shù)，利用超聲振蕩產(chǎn)生的空化效應(yīng)等多重效應(yīng)，可以加速目標(biāo)成分進(jìn)入溶劑，促進(jìn)提取過程的進(jìn)行［6］。胡松青等［7］研究了超聲波對聚乙二醇（PEG）/磷酸鹽雙水相系統(tǒng)組成及牛血清蛋白（BSA）在其中分配的變化規(guī)律，實驗結(jié)果表明，超聲波作用增大了分配系數(shù)。本文將超聲輔助異丙醇/（NH4）2SO4雙水相萃取用于從金銀花中提取總黃酮，研究各因素對提取效果的影響，為相關(guān)的開發(fā)研究工作提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試劑與儀器

金銀花（外購），80℃烘干，粉碎，過0.175mm篩備用。對照品蘆?。ㄍ赓彛?，異丙醇、硫酸銨、硝酸鋁、氫氧化鈉、亞硝酸鈉均為分析純，實驗用水為實驗室自制去離子水。

UV-1100 PC 型紫外分光光度計，SC-3612低速離心機，SM-5200DTD型超聲波清洗機，CP114型電子天平，烘箱等。

1.2實驗方法

1.2.1總黃酮含量的測定方法

總黃酮含量的測定方法參考文獻(xiàn)［8］，以蘆丁為對照品，采用分光光度法，在510nm處進(jìn)行測定。

稱取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品13.60mg，轉(zhuǎn)移并定容至50mL容量瓶中，即得濃度為0.272mg·mL-1的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品溶液。分別取1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL 的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液置于25mL的比色管中，用無水乙醇稀釋至10.0mL，加入1.0mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的亞硝酸鈉溶液，靜置6min，加入1.0mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)10 %的硝酸鋁溶液，靜置6min，加入4.0mL的10% 氫氧化鈉溶液，定容至刻度。靜置10min，于510nm處測吸光度。以吸光度Y為縱坐標(biāo)，蘆丁濃度X為橫坐標(biāo)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，得過原點線性回歸方程為：Y=10.408X，R2=0.9984。

1.2.2超聲波輔助雙水相萃取提取金銀花中總黃酮

雙水相體系總質(zhì)量設(shè)計為40g，于 50mL具塞試管中，加入一定量的異丙醇和硫酸銨，不足部分以水補充，然后將一定量的金銀花粉末加入雙水相體系中，混勻，靜置10min，放進(jìn)超聲波清洗機中，在一定的功率、溫度下，超聲處理一定時間，過濾，濾液靜置分層，待體系分相完全，讀取上下相體積，分別取上、下相溶液按1.2.1中方法分析總黃酮含量，分配系數(shù)K按式（1）計算，提取率Y按式（2）計算。

式中：Vt和Vb分別代表上相和下相的體積，L；Ct和Cb分別代表總黃酮在上相和下相的濃度，g·L-1。

2　結(jié)果與討論

2.1雙水相體系組成（異丙醇/硫酸銨含量）對總黃酮萃取效果的影響

［9］，當(dāng)異丙醇含量固定20%時，硫酸銨的含量要高于15%才能形成雙水相，而且異丙醇含量越高，形成雙水相時對鹽的濃度要求越低，同時，當(dāng)異丙醇含量為20%，硫酸銨濃度超過33%就會有鹽析出，且異丙醇濃度越高，析出鹽時對應(yīng)的硫酸銨濃度越低，因此，實驗主要考察異丙醇質(zhì)量分率固定在20%、25%、30%的條件下，硫酸銨用量對體系分配系數(shù)及總黃酮萃取率的影響。

雙水相體系總質(zhì)量設(shè)計為40g，于具塞試管中加入一定量的異丙醇使其質(zhì)量分?jǐn)?shù)一定，改變硫酸銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，靜置10min，超聲處理15min，實驗結(jié)果見圖1和圖2。

圖1　硫酸銨用量對分配系數(shù)的影響

圖2　硫酸銨用量對萃取率的影響

雙水相的形成是（NH4）2SO4與異丙醇爭奪水分子的過程，由圖1和圖2可知，隨著硫酸銨用量的增加，下相對水的締合能力增強，下相的體積增加，因此，硫酸銨用量的改變可影響到上相的極性，從而影響到總黃酮的分配。隨著硫酸銨用量增加，分配系數(shù)和總黃酮提取率均增加，但當(dāng)（NH4）2SO4用量增大到一定程度后，下相開始有少量鹽析出，且異丙醇濃度越高，析出鹽時硫酸銨的濃度越低。從圖1和圖2中還可以看出，隨著異丙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，總黃酮在富含異丙醇的上相中有較大的分配系數(shù)，當(dāng)異丙醇濃度為30%，硫酸銨含量超過22.5%以后，分配系數(shù)變化不大，且硫酸銨含量超過30%以后，實驗中發(fā)現(xiàn)下相中開始有少量鹽析出。由圖1和圖2可知，在實驗范圍內(nèi)，異丙醇濃度為30%，硫酸銨濃度為25%時，總黃酮萃取率達(dá)到93.8%，分配系數(shù)為27.9。

2.2超聲時間對提取效果的影響

雙水相體系總質(zhì)量設(shè)計為40g，異丙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%，硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%的條件下，靜置10min，攪拌使其分相，放進(jìn)超聲波清洗機中，改變時間分別為15、20、25、30、35min，超聲提取，結(jié)果見圖3。

圖3　超聲時間對金銀花中總黃酮萃取效果的影響

從圖3中可看出，在實驗范圍內(nèi)，萃取時間對萃取率的影響不大，分配系數(shù)K在20min處達(dá)到最大值29.4，萃取率R為94.8%。

3　結(jié)論

將超聲提取與雙水相分離技術(shù)集成，用于提取金銀花中的總黃酮，實驗結(jié)果表明，金銀花總黃酮主要分配在上相，異丙醇與硫酸銨的濃度對萃取效果的影響較大。當(dāng)異丙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%、硫酸銨質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%時，室溫下超聲處理20min，分配系數(shù)為29.4，總黃酮的萃取率為94.8%。

參考文獻(xiàn)：

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Extraction of Total Flavonoids from Honeysuckle with Isopropano/ Ammonium Sulfate Aqueous Two-phase System by Ultrasonic-assisted

CHENG Zhi-fa， MA Xie， MAO Hua-jian （College of Materials and Chemical Engineering， Sichuan University of Science and Engineering， Zigong 643000， China）

Aqueous two-phase system was constructed with alcohols / ammonium sulfate / water. The extraction operating conditions of total flavonoids from honeysuckle by ultrasonic-assisted were investigated. The experiments results showed that the total flavnoids mostly accumulated in the top phase.It was found that the concentration of isopropanol and ammonium sulfate had greater effect on aqueous two-phase extraction. The appropriate conditions were as followed： the quality percentage of isopropanol was 30% and the quality percentage of ammonium sulfate was 25%， ultrasonic treat time was 20 min. Under these conditions， the distribution coefficient K was 29.4 and the extraction ratio was 94.8%，

honeysuckle； aqueous two-phase system； total flavonoids； ultrasonic-assited

O 623.54

A

1671-9905（2016）08-0001-03

精細(xì)化工助劑及表面活性劑四川省高校重點實驗室項目（2013JXZ01）；四川省教育廳資助項目（11ZA119）

通訊聯(lián)系人：馬燮，E-mail：maxie@suse.edu.cn

2016-05-25