野生車前草總黃酮提取工藝

李季平，郭　婕

(周口師范學院 生命科學與農(nóng)學學院，河南 周口 466001)

車前草為車前科多年生草本植物，為傳統(tǒng)草藥，在全世界廣泛使用[1].藥典中入藥的大部分是其干燥全草，具有清熱、利尿、涼血、祛痰、解毒等功效[2].此外，車前草還可食用[3]，主要以嫩葉和芽供食用.車前草中含多糖、黃酮、生物堿等[4]成分，其中黃酮類為車前草的主要有效成分之一，車前草的止咳、祛痰、抗哮喘作用與其有關[5].本實驗采用單因素及正交試驗，分析影響野生車前草總黃酮提取率的主要因素，并篩選出最佳提取條件.旨在為野生車前草的黃酮提取及合理利用提供一定的理論依據(jù).

1　材料與方法

1.1　實驗材料

車前草全草，2016年9月采于周口師范學院內(nèi).清洗干凈，通風處晾干，用剪刀將其剪碎，長度約為2 mm，備用.

1.2　實驗方法

1.2.1繪制標準曲線

以蘆丁為標準品，參照總黃酮含量測定的經(jīng)典方法[6]并稍加修改，求得標準方程為y=13.257x-0.003，R2= 0.999．其中y為吸光值，x為蘆丁濃度(mg/mL)．

1.2.2單因素試驗

乙醇濃度的篩選：分別設置乙醇為30%，45%，60%，75%，90%，功率為450 W，微波處理2 min，提取兩次，合并提取液，研究乙醇濃度對車前草總黃酮提取率的影響.料液比的篩選：設置75%乙醇，功率為450 W，微波處理2 min，研究不同料液比1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30(g/mL)對車前草總黃酮提取率的影響.微波處理時間的篩選：設置75%乙醇，功率為450 W，料液比1∶20，研究不同微波處理時間1、2、3、4、5 min對車前草總黃酮提取率的影響.微波功率的篩選：研究不同微波功率150、300、450、600、750 W對車前草總黃酮提取率的影響.

1.2.3正交試驗

采用L9(34)正交表對以上四個因素進行正交試驗進一步優(yōu)化，確定車前草總黃酮的最佳提取工藝，正交試驗設計安排見表1.

表1　正交試驗設計

2　結果與討論

2.1　單因素試驗

2.1.1車前草總黃酮提取率與乙醇濃度的關系

圖1表明，隨著乙醇濃度的增加，車前草總黃酮提取率呈先增加后逐步減少的趨勢，乙醇濃度至75%時，達到最高為2.41%.這主要是由于以低濃度乙醇作為提取劑時，提取液中水溶性雜質較多，而以高濃度乙醇提取時易帶入色素及脂溶性物質，這些物質與黃酮類物質競爭，進而降低黃酮的提取率[7]，所以初步選擇75%乙醇為提取劑.

圖1　總黃酮提取率與乙醇濃度的關系圖

2.1.2車前草總黃酮提取率與料液比的關系

圖2　總黃酮提取率與料液比的關系圖

圖2表明，料液比1∶10至1∶15時，提取劑用量過小，車前草總黃酮提取率較低，當料液比增至1∶20時提取率達到最高為2.55%.料液比繼續(xù)增加，總黃酮提取率出現(xiàn)下降趨勢.料液比較小時，固液相中黃酮的濃度差偏小，提取不完全；提高溶劑用量，固液相中黃酮的濃度差增大，使得黃酮提取率增加[8]，但同時可能會使其他物質溶出增多.故初步選擇料液比為1∶20.

2.1.3車前草總黃酮提取率與微波時間的關系

圖3　總黃酮提取率與微波時間的關系圖

圖3表明，在一定時間范圍內(nèi)，車前草黃酮的提取率會隨著微波時間的增加而提高；但微波時間過長，微波產(chǎn)生的熱效會對黃酮類物質產(chǎn)生了破壞作用[9]，使得提取率下降.微波處理3 min時，提取率達到最高為2.64%.故初步選擇微波時間為3 min.

2.1.4車前草總黃酮提取率與微波功率的關系

圖4　 總黃酮提取率與微波功率的關系圖

圖4表明，微波功率從150 W增至450 W時，車前草總黃酮提取率有上升趨勢，當微波功率為450 W時，黃酮提取率達到最高為2.77%.但微波功率增至600 W、750 W時，黃酮提取率開始下降.其原因可能是，微波功率過大時溫度較高使可溶性蛋白質溶出發(fā)生變性，影響了細胞的破裂從而阻礙了黃酮的溶出，降低了總黃酮的提取率[10].為保證總黃酮充分提取，同時防止過高溫度引起有效成分的分解，故初步選擇微波功率為450 W.

2.2　優(yōu)化結果

由表2可知，影響車前草總黃酮提取率的順序從低到高依次為：微波功率、微波處理時間、料液比、乙醇濃度.表3方差分析顯示各因素對車前草總黃酮提取率均有一定影響，其中乙醇濃度與料液比的影響表現(xiàn)顯著(P<0.05).綜合表2和表3結果可知，車前草總黃酮的最佳提取條件恰與正交試驗表中的試驗號5條件相重合，即乙醇濃度為75%，料液比為1∶20，微波時間為4 min，微波功率為300 W.經(jīng)驗證性試驗，在此條件下總黃酮的提取率為2.91%，與正交試驗表中試驗號5的提取率2.908%相符.

表2　L9(34)正交試驗結果

表3　方差分析

3　結論

以蘆丁為標準品，利用分光光度法測定野生車前草中總黃酮的含量.并采用微波輔助法，以車前草總黃酮提取率為指標，通過單因素和正交試驗篩選及優(yōu)化車前草總黃酮的最佳提取工藝條件.結果顯示，乙醇濃度與料液比對車前草總黃酮提取率的影響顯著.同時確定了車前草中總黃酮的最佳提取工藝為：75%乙醇濃度、料液比為1∶20、微波處理4 min、微波功率為300 W，此時車前草中總黃酮的提取率為2.91%.

參考文獻：

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