超聲波提取紫蘇葉中黃酮工藝的研究

金元寶 劉丁愷 袁如文 鄭錫瀚 邱澤桂

摘要：以干紫蘇葉為原料采用超聲提取法，提取紫蘇葉中黃酮類(lèi)化合物。通過(guò)超聲時(shí)間、超聲水浴溫度、乙醇濃度以及料液比對(duì)提取率的影響因素進(jìn)行單因素分析，擇較優(yōu)結(jié)果進(jìn)行正交試驗(yàn)，確定超聲波提取紫蘇葉中黃酮類(lèi)化合物的最優(yōu)條件。結(jié)果表明：超聲波提取紫蘇葉中黃酮最佳提取工藝是料液比為1∶50，乙醇濃度為60%，水浴溫度在40℃，超聲提取時(shí)間為40min。

關(guān)鍵詞：紫蘇葉；黃酮；超聲波；提取方法

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）38-0066-02

紫蘇，別名：桂荏、白蘇、赤蘇等；為唇形科一年生草本植物。在中國(guó)種植應(yīng)用約有近2000年的歷史，主要用于藥用、油用、香料、食用等方面，其葉（蘇葉）、梗（蘇梗）、果（蘇子）均可入藥，嫩葉可生食、作湯，莖葉可腌漬。

紫蘇葉中含有蛋白質(zhì)、黃酮類(lèi)、揮發(fā)油、色素等化學(xué)成分。黃酮類(lèi)化合物，又名生物類(lèi)黃酮化合物，是一類(lèi)重要的天然有機(jī)化合物，是植物在長(zhǎng)期自然選擇過(guò)程中產(chǎn)生的一類(lèi)次生代謝產(chǎn)物，它具有多種生物活性和藥理作用，如防癌抗癌、抗腫瘤、抗心血管疾病、抗骨質(zhì)疏松、消除自由基和抗氧化活性、雌激素樣與抗雌激素樣作用、對(duì)酒精中毒的解毒作用和治療酒依賴(lài)的作用等。

黃酮類(lèi)化合物的提取方法主要有：索氏提取法、有機(jī)溶劑提取法、超聲波提取法、微波提取法、超臨界提取法、酶輔助提取法、堿性水或堿性稀醇提取法等。本實(shí)驗(yàn)采用超聲法提取法，分析超聲波提取紫蘇葉中黃酮類(lèi)化合物的最優(yōu)條件。

一、材料與方法

1.試驗(yàn)材料。（1）材料與試劑。紫蘇葉、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品、無(wú)水乙醇、亞硝酸鈉（NaNO2）、硝酸鋁（Al（NO3）3）、氫氧化鈉（NaOH），以上所用試劑均為分析純。（2）主要儀器。DMF-10A500g搖擺式高速萬(wàn)能粉碎機(jī)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩20目、GZX-9240MBE數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱、UV--2450紫外分光光度計(jì)、電子分析天平（萬(wàn)分之一）、HH-300E型超聲波清洗器、一次性使用無(wú)菌注射器。

2.試驗(yàn)方法。（1）黃酮含量標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的繪制方法。以蘆丁為對(duì)照品，精密稱(chēng)取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品50mg置于50mL容量瓶中，用30%乙醇定容至刻度，搖勻制得濃度為1.0mg/mL蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液。分別取標(biāo)準(zhǔn)液0、2.5、5、7.5、10.0、12.5、15.0、17.5mL于6支50mL的容量瓶中，用30%乙醇補(bǔ)充至15mL，加入0.75mL5%NaNO2（v/v），搖勻，放置6min后加入0.75mL10%Al（NO3）3（v/v），搖勻，放置6min后再加入5mL1mol/LNaOH，混勻，用30%乙醇定容至刻度，10min后于波長(zhǎng)370nm處測(cè)定吸光度值A(chǔ)，參比溶液為空白試劑。（2）超聲波提取試驗(yàn)。精密稱(chēng)取1g的紫蘇葉粉末于100mL錐形瓶中，加入一定量的乙醇溶液，一定溫度下超聲一段時(shí)間。提取結(jié)束后將錐形瓶中的溶液過(guò)濾，得單因素紫蘇提取液。計(jì)算提取率，分別考察超聲提取時(shí)間，超聲提取溫度，超聲提取乙醇濃度，超聲提取料液比，對(duì)黃酮提取率的影響。選擇提取效率較優(yōu)三組結(jié)果進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)。

二、結(jié)果分析

1.線(xiàn)性回歸方程的建立。以蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品含量（C）（mg/ml）為橫坐標(biāo)，以光度值（A）為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，得回歸方程A=0.05026C+0.01236（R2=0.9994）在0.141～0.889（mg/ml）成線(xiàn)性關(guān)系。

2.超聲提取時(shí)間對(duì)黃酮提取率影響。精密稱(chēng)取1.0g紫蘇葉粉末于100ml容量瓶，加入濃度為50%乙醇溶液40ml，60℃超聲分別提取20、30、40、50、60、70min，趁熱過(guò)45μm微孔濾膜，得到各濾液。分別精密吸取0.5ml濾液至于50ml容量瓶，加入1.5mL 5% NaNO2（v/v），搖勻，放置6min后加入1.5mL10%Al（NO3）3（v/v），搖勻，放置6 min后再加入10 mL 1 mol/L NaOH，混勻用30%乙醇定容至刻度（即稀釋100倍），15min后于波長(zhǎng)370nm處測(cè)定吸光度值，計(jì)算提取率。由試驗(yàn)結(jié)果得知，提取率隨提取時(shí)間的變化為先增大后減小，提取效率較高的時(shí)間為30、40、50、min，其中時(shí)間為40min時(shí)提取效率最高

3.超聲提取溫度對(duì)黃酮提取率影響。精密稱(chēng)取1.0g紫蘇葉粉末于100ml容量瓶，加入濃度為50%乙醇溶液40ml，分別至于30、40、50、60、70、80℃水中，超聲處理40min，趁熱過(guò)45μm微孔濾膜，分別精密吸取0.5ml濾液至于50ml容量瓶，加入1.5mL 5% NaNO2（v/v），搖勻，放置6min后加入1.5mL10%Al（NO3）3（v/v），搖勻，放置6min后再加入10mL1mol/LNaOH，混勻用30%乙醇定容至刻度（即稀釋100倍），15min后于波長(zhǎng)370nm處測(cè)定吸光度值，計(jì)算提取率。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知，提取率隨提取溫度的變化為先增大后緩慢減小，提取效率較高的溫度為60、70、80℃，其中溫度為60℃時(shí)提取效率最高。

4.超聲提取乙醇濃度對(duì)黃酮提取率影響。精密稱(chēng)取1.0g紫蘇葉粉末于100ml容量瓶，分別加入濃度為30%、40%、50%、60%、70%、80%乙醇溶液40ml，至于60℃水中，超聲處理40min，過(guò)45μm微孔濾膜，分別精密吸取0.5ml濾液至于50ml容量瓶，加入1.5mL5%NaNO2（v/v），搖勻，放置6min后加入1.5mL10%Al（NO3）3（v/v），搖勻，放置6 min后再加入10 mL 1 mol/L NaOH，混勻用30%乙醇定容至刻度（即稀釋100倍），15min后于波長(zhǎng)370nm處測(cè)定吸光度值，計(jì)算提取率。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知，提取率隨提取溫度的變化為先緩慢增大后緩慢減小，波動(dòng)范圍不大。提取效率較高的乙醇濃度為40%、50%、60%，其中乙醇濃度為50%時(shí)提取效率最高。

5.超聲提取料液比對(duì)黃酮提取率影響。精密稱(chēng)取1.0g紫蘇葉粉末于100ml容量瓶，以料液比分別為1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60加入濃度為50%乙醇溶液，至于60℃水中，超聲處理40min，過(guò)45μm微孔濾膜，分別精密吸取0.5ml濾液至于50ml容量瓶，加入1.5mL 5% NaNO2（v/v），搖勻，放置6min后加入1.5mL10%Al（NO3）3（v/v），搖勻，放置6 min后再加入10 mL 1 mol/L NaOH，混勻用30%乙醇定容至刻度（即稀釋100倍），15min后于波長(zhǎng)370nm處測(cè)定吸光度值，計(jì)算提取率。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知，提取率隨提取溫度的變化為先增大后減小。提取效率較高的料液比為1∶30、1∶40、1∶50，其中料液比為1∶40時(shí)提取效率最高。

6.正交試驗(yàn)結(jié)果分析。在上述單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，對(duì)超聲提取工藝更深入的研究，按照表一建立L9（34）正交表，以黃酮總提取率為考察因素，設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)。

通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果可知各單因素對(duì)紫蘇葉中黃酮類(lèi)化合物的提取率的影響由高到低順序依次為：乙醇濃的（%）>料液比（ml）>提取溫度（℃）>提取時(shí)間（min）在限定提取條件范圍內(nèi)最佳提取工藝條件是料液比為1∶50，乙醇濃度為60%，水浴溫度在40℃，超聲提取時(shí)間為40min。

三、結(jié)論

根據(jù)以上的結(jié)果與分析，紫蘇葉中含有豐富的黃酮類(lèi)化合物。本試驗(yàn)得到超聲波提取對(duì)提取紫蘇葉中的黃酮類(lèi)化合物有較大的優(yōu)勢(shì)，最佳提取工藝條件是料液比為1∶50，乙醇濃度為60%，水浴溫度在40℃，超聲提取時(shí)間為40min。在最佳的提取方案中，單次的黃酮提取率可達(dá)9.74%。超聲波提取法對(duì)于黃酮的提取率較高，并節(jié)約了大量的時(shí)間和溶劑，降低了生產(chǎn)成本，從而提高了經(jīng)濟(jì)效益，為開(kāi)發(fā)該資源提供了參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]蒲海燕，李影球，李梅.紫蘇的功能性成分及其產(chǎn)品開(kāi)發(fā)[J].中國(guó)食品添加劑，2009，02（93）：133-134.

[2]劉毅君，曾廣燁，李?lèi)?ài)貞.超聲波輔助法提取紫蘇葉中總黃酮的研究[J].集美大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2014，19（1）.