超聲波輔助下杏花中黃酮提取工藝的優(yōu)化

王學(xué)鋒,張明彩,梁 萱,閆亞妮,梁永鋒

(寧夏師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，寧夏 固原 756000)

超聲波輔助下杏花中黃酮提取工藝的優(yōu)化

王學(xué)鋒,張明彩,梁 萱,閆亞妮,梁永鋒*

(寧夏師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，寧夏 固原 756000)

[目的]測(cè)定杏花中黃酮含量和探索超聲波輔助下黃酮最佳提取工藝。[方法]用紫外可見分光光度計(jì)測(cè)黃酮的含量，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，優(yōu)化超聲波輔助下提取杏花中黃酮的最佳工藝。[結(jié)果]杏花中黃酮含量為11.79%；最佳工藝條件：乙醇體積分?jǐn)?shù)為50 %， 料液比為1:10,超聲功率為150W，超聲波輻射時(shí)間為90 min。[結(jié)論]杏花中黃酮含量高， 完全能夠作為提取黃酮的來源。

杏花；黃酮含量；測(cè)定；提取工藝；優(yōu)化

杏花，即杏樹的花，屬被子植物門，木蘭花綱， 薔薇目，薔薇科，落葉喬木。杏花又稱為“中醫(yī)之花”。《名醫(yī)別錄》記載杏花“味苦，無毒，主補(bǔ)不足，女子傷中，寒熱痹， 厥逆”?！侗静菥V目》記載杏花“苦，溫，無毒，主治活血補(bǔ)虛，肢體痹痛，手足逆冷，痤瘡、祛斑和中醫(yī)美容之功效”[1]。研究表明杏花中含有豐富的苦杏仁苷、多酚、黃酮類、酶類、以及不飽和脂肪酸等活性成分[2]。黃酮類化合物在醫(yī)學(xué)和食品工業(yè)上都具有較的應(yīng)用價(jià)值,在醫(yī)學(xué)上具有防治高血壓、血管硬化以及抗自由基、降低血清膽固醇等作用[3-5]。目前對(duì)于杏花中黃酮類物質(zhì)的提取方法見之于文獻(xiàn)的只有微波輔助法[6]，對(duì)于杏花中黃酮提取其他方法和工藝未見報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)通過對(duì)超聲波輻射下杏花中黃酮提取工藝進(jìn)行研究和優(yōu)化，以期為杏花中黃酮的提取和進(jìn)一步開發(fā)杏花的藥用價(jià)值及經(jīng)濟(jì)價(jià)值提供參考。

1 儀器與試劑

1.1 主要儀器

SH-Ⅲ型循環(huán)水真空泵(鞏義市英裕高科儀器廠)；玻璃儀器氣流烘干器(長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司)；SY2200TP 超聲儀(上海聲源超聲波儀器設(shè)備有限公司)；UV-2450 型紫外可見 50 分光光度計(jì)(日本島津)；FA2204B 電子天平(上海精科天美科學(xué)儀器有限公司)；高速萬能粉碎機(jī)(北京科偉永興儀器有限公司)。

1.2 實(shí)驗(yàn)材料與試劑

杏花(采于寧夏固原市原州區(qū)寧夏師范學(xué)院后山)，將所采杏花樣品洗凈放入恒溫箱中， 在 60℃烘干至恒重，粉碎，備用。蘆丁標(biāo)樣(上海源葉生物科技有限公司提供，批號(hào)：20130321，質(zhì)量分?jǐn)?shù)99%)、無水乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉均為分析純。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 試驗(yàn)材料的脫脂處理

稱去10.00g 備用的杏花粉末，放入500mL 蒸餾燒瓶，加入200mL 石油醚，浸泡1h 后， 70℃水浴加熱，冷凝回流2h[6]，抽濾，收集脫脂后的杏花濾渣，將其自然晾干，備用。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立

圖1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線

準(zhǔn)確稱取120℃干燥的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品20.0mg, 置100mL 容量瓶中, 加60%乙醇至刻度, 搖勻, 即得蘆丁儲(chǔ)備液(0.2mg·mL-1)。分別吸取蘆丁儲(chǔ)備液0、1、2、3、4、5、6mL 于25mL 容量瓶中, 加60%乙醇補(bǔ)充至6mL，分別加5%亞硝酸1mL 混勻, 放置6min, 加10% 硝酸鋁溶液1mL 搖勻, 放置6min, 加4%氫氧化鈉試10mL， 再加60%乙醇至刻度, 搖勻, 放置15min[7]。以試劑作空白參比液, 在510nm 下測(cè)吸光度, 以蘆丁濃度(C)為橫坐標(biāo), 吸光度(A )為縱坐標(biāo)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖1), 回歸方程為: A = 11.625C+0.022 ， R2= 0. 9997。表明蘆丁在0.004～0.048 mg·mL-1與吸光度具有良好的線性關(guān)系。

2.3 杏花中黃酮的提取

準(zhǔn)確稱取一定量脫脂的杏花樣品,按一定的料液比、乙醇體積分?jǐn)?shù)浸潤(rùn)1h，超聲波輻射數(shù)分鐘，浸提過濾，將濾渣在同樣條件下再浸提1 次，合并2 次所的濾液，將濾液轉(zhuǎn)移到100mL 容量瓶中，用60%乙醇定容至刻度，作為供試液，待測(cè)。

2.4 黃酮含量的測(cè)定

準(zhǔn)確吸取杏花樣品液 0.1mL 置 25mL 容量瓶中, 參照蘆丁對(duì)照品標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液的方法配制樣品溶液，并定容至25mL，在510nm下測(cè)樣品的吸光度。

杏花黃酮的提取量(g·mL-1)=稀釋倍數(shù)×10-3×黃酮質(zhì)量濃度(mg·mL-1)。

杏花中黃酮的含量(%)=黃酮的提取量×100mL/杏花樣品質(zhì)量

2.5 提取工藝研究

利用單因素實(shí)驗(yàn)法分別考察溶劑體積分?jǐn)?shù)、料液比、超聲波輻射功率和超聲波輻射時(shí)間4個(gè)因素對(duì)黃酮提取的影響。同時(shí)為了綜合考察多因素對(duì)提取過程的影響，采用4 因素3 水平正交試驗(yàn)對(duì)提取過程中溶劑體積分?jǐn)?shù)(A)、料液比(B)、超聲波輻射功時(shí)間(C)和超聲波輻射功率(D)進(jìn)行研究。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1 單因素對(duì)杏花中黃酮提取率的影響

3.1.1 溶劑體積分?jǐn)?shù)對(duì)杏花中黃酮提取率的影響

準(zhǔn)確稱取脫脂處理的杏花粉末1.00g 樣品各4 份，分別取乙醇體積分?jǐn)?shù)為40%、50%、60%、70%浸潤(rùn)1h，固定料液比為1:10，超聲波功率100W，超聲波輻射時(shí)間60min 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。黃酮的提取率依次為9.18%,7.37%,8.85%,8.69%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該條件下乙醇體積分?jǐn)?shù)為50%時(shí)杏花中黃酮的提取率最高，因此確定50%是杏花中黃酮提取的最佳乙醇體積分?jǐn)?shù)。

3.1.1 料液比對(duì)杏花中黃酮提取率的影響

準(zhǔn)確稱取脫脂處理的杏花粉末1.00g樣品各4份，按料液比為1:10、1:20、1:30、1:40浸潤(rùn)1h，固定乙醇的體積分?jǐn)?shù)為50%，超聲波輻射功率100W，超聲時(shí)間為60min進(jìn)行試驗(yàn)，黃酮的提取率依次為：9. 86%、9.47%、9.39%、9.21%。實(shí)驗(yàn)表明，料液比為1:10時(shí)黃酮的提取率最高，因此確定1:10是杏花中黃酮提取最佳的料液比。

3.1.3 超聲波輻射時(shí)間對(duì)杏花中黃酮提取率的影響

準(zhǔn)確稱取脫脂處理的杏花粉末1.00g樣品各4份，乙醇的體積分?jǐn)?shù)為50%，料液比為1:10，浸潤(rùn)1h，固定超聲波輻射功率100W，依次在微波輻射時(shí)間分別為30min、60 min、90 min、120 min下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，黃酮的提取率依次為9.11%、9.53%、9.69%、9.61%。結(jié)果表明超聲波輔助90min時(shí)黃酮的提取率最高，故確定90min是超聲波輻射的適宜時(shí)間。

3.1.4 超聲波功率對(duì)杏花中黃酮提取率的影響

準(zhǔn)確稱取脫脂處理的杏花粉末1.00g樣品各4份，乙醇的體積分?jǐn)?shù)為50%，料液比為1:10，浸潤(rùn)1h，固定微波輻射時(shí)間60min，依次在超聲功率分別為50，100，150，200W下進(jìn)行試驗(yàn)，黃酮的提取率依次為9.58%、9.84%、10.24%、10.26%。實(shí)驗(yàn)表明，杏花中黃酮的提取率隨著超聲波輻射功率的增大而增大，但當(dāng)超聲功率大于150W時(shí)，在隨著超聲功率的增大，提取率增大的趨勢(shì)明顯減慢， 為了節(jié)約的能源，確定150W是杏花中黃酮提取的適宜功率。

3.2 多因素對(duì)杏花中黃酮提取率的影響

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果確定各因素的合理水平見表1，本實(shí)驗(yàn)為3水平4因素的實(shí)驗(yàn)，故選用L9(34)正交表安排試驗(yàn)，試驗(yàn)方案及結(jié)果見表2。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果

表3 正交試驗(yàn)方差分析

方差分析結(jié)果表明，料液比對(duì)超聲波輻射下提取杏花中黃酮有顯著的影響，因此，在提取過程中要嚴(yán)格控制料液比，為節(jié)約能源可以適當(dāng)降低超聲輻射時(shí)間和功率，結(jié)合單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最佳提取條件中選擇超聲波的功率為150W。

3.3 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)

準(zhǔn)確稱取適量脫脂后的杏花樣品，在正交試驗(yàn)所得優(yōu)化提取工藝條件下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，得到黃酮的含量為11.79%(n=3)。

4 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)表明，杏花中黃酮含量到達(dá)11.79%，完全能夠作為提取黃酮的原料，這樣既擴(kuò)大了黃酮的來源又提高了杏花的藥用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，變廢為寶，為增加當(dāng)?shù)剞r(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入開創(chuàng)了新的途徑。直觀分析和方差分析結(jié)果顯示，超聲波輻射下提取杏花中黃酮的最佳工藝條件是乙醇體積分?jǐn)?shù)50%，料液比1:10，超聲波輻射時(shí)間90min，超聲波輻射功率150W。

[1] 肖崇厚.中藥化學(xué)[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1987.

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OptimizationofExtractionProcessofFlavonoidsfromApricotFlowerbyUltrasonicWave

WangXuefeng,ZhangMingchai,LiangXuan,YanYani,LiangYongfeng*

(school of Chemistry and Chemical Engineering,Ninxia Normai University,Guyuan 756000,China)

[Objective]In this paper to determine the flavonoids content and to explore the extraction technology of Flavonoids in apricot blossom under ultrasonic-assisted. [Methods] The content of flavones was determined by an ultraviolet visible spectrophotometer method, The ultrasonic assisted extraction of flavonids in apricot blossom was optimized by a single factor test and an orthogonal experiment. [Results] Flavonoids content in apricot blossom was11.79%,the optimal extraction conditions were: the volume fraction of ethanol 50%,material and liquid ratio 1:10,the ultrasonic power 150 W, ultrasonic irradiation time 90 min. [Conclusion] Flavonoids content in apricot blossom is high, and can be used as a source of flavonoids extracted.

apricot blossom；flavonoids content；determination； extraction technology；optimization

2017-07-13

寧夏回族自治區(qū)研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目(YXW2017019；寧夏師范學(xué)院科研項(xiàng)目資助(NXSFYB1789)

王學(xué)鋒(1964—)，寧夏中衛(wèi)，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，主要研究方向：天然產(chǎn)物分析及應(yīng)用研究；通信作者：梁永鋒(1963-)，甘肅寧縣人，碩士，教授，主要研究方向：天然產(chǎn)物分析及應(yīng)用研究

R284.2

A

1008-021X(2017)18-0012-02

(本文文獻(xiàn)格式王學(xué)鋒,張明彩,梁萱,等.超聲波輔助下杏花中黃酮提取工藝的優(yōu)化[J].山東化工，2017，46(18)：12-13,17.)