異葉青蘭中黃酮和多糖連續(xù)提取工藝研究

朱曉慶 朱蕓 馬昭

摘要[目的]采用正交試驗(yàn)法對異葉青蘭中黃酮和多糖進(jìn)行連續(xù)提取。[方法]以提取溫度、料液比、提取時(shí)間、提取次數(shù)為因素，用正交試驗(yàn)法優(yōu)化黃酮提取工藝;用提取黃酮后的異葉青蘭濾渣，通過水提、醇沉的方法提取多糖。[結(jié)果]異葉青蘭中黃酮的最佳提取工藝條件為乙醇濃度為70%，料液比1∶50，提取時(shí)間2 h，提取2次;用70%乙醇提取黃酮后的濾渣提取的多糖含量最高。[結(jié)論]該試驗(yàn)結(jié)果可靠，方法簡便，最佳條件適合批量生產(chǎn)該藥材的提取。

關(guān)鍵詞異葉青蘭;黃酮;多糖;連續(xù)工藝

中圖分類號(hào)R284.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611（2019）02-0162-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.02.049

異葉青蘭（Dracocephalum heterophyllum Benth.）又名白花夏枯草，系唇形科青蘭屬多年生草本植物，維吾爾語中稱“阿勒黑力龍普勒馬占居力”[1]，是維吾爾族的民間傳統(tǒng)藥。異葉青蘭主要分布于青海、甘肅、新疆、西藏及四川等地[2]，目前，其野生資源已逐漸減少。異葉青蘭含有多種生物活性成分，如揮發(fā)油、黃酮、萜類、多糖等，主要用于治療止咳平喘[3]、口腔潰瘍、熱性病頭痛、眼翳、黃疸性發(fā)熱、肝熱、高血壓等[4]。目前對異葉青蘭的研究多集中在單一提取黃酮[5-6]、揮發(fā)油[7-8]、多糖[9]等活性成分，對復(fù)合提取異葉青蘭中黃酮和多糖成分的研究較少。因此，該研究以異葉青蘭為原料，建立異葉青蘭中黃酮和多糖這2種有效成分的復(fù)合提取工藝，為新疆異葉青蘭中黃酮和多糖的研究與開發(fā)利用奠定基礎(chǔ)，對減少資源浪費(fèi)、有效利用新疆特殊植物資源具有非常重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1試驗(yàn)材料。異葉青蘭采自新疆喀什地區(qū)，經(jīng)鑒定為植

物異葉青蘭干燥地上部分。

1.1.2儀器。Spectrumlab 54紫外可見分光光度計(jì)（上海棱光技術(shù)有限公司）;Buchi Rotavapor旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（瑞士BuchiLabotechnikAG）;RE52-05型旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器（上海亞榮生化儀器廠）;SHZ-C型循環(huán)水式多用真空泵（鞏義市英欲予華儀器）;

TDL-5型臺(tái)式離心機(jī)（上海安亭科技儀器廠）;真空ALPHRI-ZLD冷凍干燥機(jī)（德國Christ公司）;BSZ10電子分析天平（德國SartoriuS公司）;電子天平（上海精密儀器科學(xué)有限公司）;粉碎機(jī)（溫嶺市大眾電器廠）。

1.1.3試劑。蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品購自北京中科三捷生物科技有限公司;葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品購自上海士鋒生物科技有限公司;乙醇、氫氧化鈣、濃硫酸、苯酚、硝酸鋁、亞硝酸鈉、氫氧化鈉、丙酮等試劑均為分析純。

1.2方法

1.2.1黃酮和多糖的連續(xù)提取工藝流程。工藝流程見圖1。

1.2.2黃酮和多糖含量的測定。

黃酮含量的測定以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)，采用硝酸鋁顯色法顯色，測定吸光度，計(jì)算黃酮的提取量[10-11];多糖含量的測定以葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)，采用苯酚-硫酸法，測定吸光度，計(jì)算多糖的提取量[10]。

1.2.3單因素試驗(yàn)。分別以乙醇濃度、料液比、提取時(shí)間、提取次數(shù)進(jìn)行單因素試驗(yàn)，研究其對異葉青蘭中黃酮提取量的影響。

1.2.3.1乙醇濃度。

取2.0 g干燥的粉碎過篩的異葉青蘭置于圓底燒瓶中，固定料液比1∶40，提取時(shí)間1.5 h，提取次數(shù)1次，在乙醇濃度分別為40%、50%、60%、70%、80%的條件下進(jìn)行提取。

1.2.3.2料液比。取2.0 g干燥的粉碎過篩的異葉青蘭置于圓底燒瓶中，固定乙醇濃度60%，提取時(shí)間1.5 h，提取次數(shù)1次，在料液比分別為1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60 （g/mL）的條件下進(jìn)行提取。

1.2.3.3回流提取時(shí)間。

取2.0 g干燥的粉碎過篩的異葉青蘭置于圓底燒瓶中，固定乙醇濃度60%，料液比1∶40，提取次數(shù)1次，在回流時(shí)間分別為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h的條件下進(jìn)行提取。

1.2.3.4提取次數(shù)。取2.0 g干燥的粉碎過篩的異葉青蘭置于圓底燒瓶中，固定乙醇濃度60%，料液比1∶40，提取時(shí)間1.5 h，在提取次數(shù)分別為1、2、3、4、5 次的條件下進(jìn)行提取。

1.2.4正交試驗(yàn)。在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上確定其中主要4個(gè)影響因素，然后設(shè)計(jì)四因素三水平L9（34）的正交試驗(yàn)，優(yōu)選最佳工藝條件。

1.2.5多糖的提取。

取正交試驗(yàn)中提取黃酮后的異葉青蘭濾渣，40 ℃恒溫干燥濾渣后加入40 mL蒸餾水回流提取1 h，過濾，濾渣重復(fù)上述操作1次，合并濾液濃縮至適量，加入無水乙醇使乙醇濃度為80%，放置12 h后抽濾，沉淀依次用無水乙醇、乙醚、丙酮反復(fù)洗滌2次，沉淀物用蒸餾水溶解至10 mL即得多糖粗提液。

2結(jié)果與分析

2.1單因素試驗(yàn)

2.1.1乙醇濃度對黃酮提取量的影響。由圖2可知，隨著乙醇濃度的增加，黃酮提取量逐步增加，當(dāng)乙醇濃度為70%時(shí)黃酮提取量最高，而后隨著乙醇濃度的增加黃酮提取量降低，其原因可能是乙醇濃度達(dá)到一定值后，隨著乙醇濃度的增大，黃酮類化合物溶解度降低。與此同時(shí)，一些醇溶性雜質(zhì)和親酯性強(qiáng)的成分溶出量增加，它們與黃酮類化合物競爭同乙醇∶水分子的結(jié)合，導(dǎo)致黃酮類化合物提取量下降[6]。故選取乙醇濃度70%較好。

2.1.2料液比對黃酮提取量的影響。由圖3可知，隨著料液比的增加，黃酮提取量逐漸增加，在料液比為1∶40后黃酮提取量增加幅度不大，為不造成資源浪費(fèi)，選擇料液比1∶40較合適。

2.1.3回流提取時(shí)間對黃酮提取量的影響。由圖4可知，在回流時(shí)間為0.5～1.5 h，隨著時(shí)間的延長，黃酮提取量增加明顯，在回流時(shí)間為1.5～2.5 h，隨著時(shí)間的延長，黃酮提取量增加較小，當(dāng)回流時(shí)間為2.5 h時(shí)，提取量最高。但考慮到若回流提取時(shí)間太長，部分乙醇揮發(fā)，影響黃酮的提取，故選擇提取時(shí)間1.5 h較合適。

2.1.4提取次數(shù)對黃酮提取量的影響。

從圖5可知，黃酮提取量隨著提取次數(shù)的增加而提高，提取2次以后，隨著提取次數(shù)的增加，黃酮提取量的提高程度較小，考慮到增加提取次數(shù)，既消耗時(shí)間，又增加乙醇的用量，增加成本，在不明顯影響黃酮提取量的情況下，選擇提取次數(shù)2次較合適。

2.2正交試驗(yàn)

通過單因素試驗(yàn)對乙醇濃度、料液比、回流提取時(shí)間和提取次數(shù)進(jìn)行初步篩選，為分析各參數(shù)對黃酮提取量影響的主次因素，獲得最佳提取工藝，進(jìn)行四因素三水平L9（34）正交試驗(yàn)（表1）。

對正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析可知，級(jí)差最大的為A因素，其次為B因素，再次是C因素和D因素，說明在異葉青蘭的乙醇回流提取中，對黃酮提取量影響最大的為乙醇濃度，其次是料液比、提取時(shí)間和提取次數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，乙醇回流提取異葉青蘭最佳的提取工藝為A3B3C3D2，即乙醇濃度為70%，料液比1∶50，提取時(shí)間2.0 h，提取次數(shù)2次（表2）。

2.3異葉青蘭中多糖提取量

將正交試驗(yàn)中回流提取黃酮后的異葉青蘭濾渣在40 ℃恒溫干燥后加入40 mL蒸餾水回流提取1 h，并重復(fù)提取1次，合并濾液濃縮至適量，加入無水乙醇使乙醇含量為80%，放置12 h后抽濾，沉淀依次用無水乙醇、乙醚、丙酮反復(fù)洗滌2次，沉淀物用蒸餾水溶解至10 mL測定多糖含量。異葉青蘭中多糖含量在5.12 mg/g左右，并且隨著提取黃酮所用乙醇濃度的增大，多糖提取量增加，其原因可能是多糖易溶于水，乙醇濃度低時(shí)含水量多，異葉青蘭中少部分多糖溶于乙醇溶液中，造成多糖提取量的降低。

3結(jié)論

以上單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)探討了乙醇回流提取異葉青蘭中黃酮的最佳提取工藝，即：乙醇濃度為70%，料液比1∶50，提取時(shí)間2 h，提取次數(shù)2次。提取黃酮后的濾渣干燥后可以繼續(xù)用蒸餾水提取多糖，在提取黃酮所用乙醇濃度為70 %時(shí)多糖的損失較小，提取量較多。另外，在整個(gè)試驗(yàn)過程中，黃酮提取量較多，多糖提取量較少，其原因可能是異葉青蘭中黃酮含量多，多糖含量少。

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