超聲波輔助提取黑果腺肋花楸黃酮工藝研究

郭 華，刁全平,黃港茵，侯冬巖

(鞍山師范學院 化學與生命科學學院,遼寧 鞍山 114007)

黑果腺肋花楸(Aroniamelanocarpa(Michx.)Elliott)，又名野櫻莓、不老莓，薔薇科，腺肋花楸屬，多年生落葉灌木.全球品種資源達30余個，該樹種原產于美國東北部，歐洲已有100余年的引種栽培歷史,1990年開始引進到我國的東北部地區(qū)[1].黑果腺肋花楸果實中含有豐富的花青素、黃酮等多酚類化合物，其提取物具有較強的抗氧化能力,對高血壓、高血糖以及心血管疾病具有很好的療效[2-8].2018年,遼寧富康源黑果花楸科技開發(fā)有限公司申報的黑果腺肋花楸被國家衛(wèi)生健康委員會公布為新食品原料，其食、藥用價值得到社會的進一步認可.本文擬采用超聲波輔助法結合正交試驗提取黑果腺肋花楸中黃酮類化合物并進行工藝優(yōu)化[9].

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

黑果腺肋花楸由遼寧富康源黑果花楸科技開發(fā)有限公司提供，冷凍保存，實驗時取出解凍，用研缽研磨成勻漿，備用.

蘆丁(中國藥品生物制品檢定所)，其他試劑均為分析純.

Cary 50紫外分光光度計 (美國Varian公司)；CQX2525-24超聲波清洗器(上海必能信超聲有限公司).

1.2 實驗方法

1.2.1 最佳吸收波長的確定 于波長200～800 nm掃描蘆丁標準品顯色后和樣品顯色后的吸收曲線，見圖1和圖2,確定503 nm 為測定最佳吸收波長.

1.2.2 標準曲線的制作 準確稱取蘆丁標準品10.0 mg，用70% 乙醇定容至50 mL，標樣濃度為0.2 mg/mL.分別吸取待用的標樣0.20,0.40,0.60,0.80,1.00,1.20 mL 至10 mL容量瓶中，加70% 的乙醇至2 mL；加入5% 亞硝酸鈉0.7 mL，搖勻，放置6 min；加入10% 硝酸鋁0.7 mL，搖勻，放置6 min；再加入4% 氫氧化鈉5 mL，用70% 乙醇定容，搖勻靜置30 min，在503 nm處測定吸光度.以不加蘆丁標液作為空白對照，以蘆丁含量的質量濃度作為橫坐標，以一定濃度下所對應的吸光度作為縱坐標，繪制標準曲線，求得回歸方程

Y=0.014 2X+0.091 4，r=0.996 9.

1.2.3 黑果腺肋花楸中黃酮類化合物提取及測定 準確稱取黑果腺肋花楸勻漿1.0 g，用乙醇溶液溶解后超聲提取，提取結束后減壓抽濾，用乙醇定容至50 mL容量瓶中，按標準曲線制作方法測定吸光度，通過標準曲線計算并換算成樣品中黃酮含量，即為得率.

黃酮得率=提取的黃酮質量/黑果腺肋花楸質量×100%

圖1 顯色后蘆丁吸收譜圖 圖2 顯色后樣品吸收譜圖

1.2.4 單因素實驗 選取乙醇濃度、料液比、提取時間3個因素進行單因素實驗.

(1)選取乙醇濃度40%，50%，60%，70%，80%，90%,固定料液比1∶20，提取時間20 min；

(2)選取料液比1∶10，1∶15，1∶20,1∶25，1∶30，1∶35,固定乙醇濃度60%，提取時間20 min；

(3)選取提取時間5,10,15,20,25,30 min，固定乙醇濃度60%，料液比1∶20，按照1.2.3方法提取黑果腺肋花楸中黃酮類化合物，篩選較優(yōu)的單因素范圍.

1.2.5 正交實驗 在單因素試驗的基礎上，選用L9(33)正交試驗設計，對提取條件進行優(yōu)化，因素與水平設計見表1.

表1 正交實驗因素與水平

2 結果與分析

2.1 單因素實驗結果與分析

2.1.1乙醇濃度對黃酮得率的影響 由圖3所示，樣品中黃酮類化合物提取率隨乙醇濃度的增加呈先上升后下降趨勢，在50%時黃酮類化合物提取率達到最大值，下降趨勢先快后慢.

2.1.2 料液比對黃酮得率的影響 由圖4所示，不同液料比對樣品中的黃酮類化合物提取率的影響為先增加后下降，在1∶25處為最大值.

2.1.3 提取時間對黃酮得率的影響 由圖5可知，不同提取時間對樣品中黃酮得率的影響曲線比較平坦，但也呈現先增加后下降趨勢，在20 min處為最大值.

2.2 正交實驗結果與分析

正交實驗結果與分析見表2.

圖3 乙醇濃度對黃酮得率的影響 圖4 液料比對黃酮得率的影響

圖5 提取時間對黃酮得率的影響

由表2得出：樣品中黃酮類化合物提取的最佳提取條件為A1B2C3，即乙醇濃度為40%、料液比為1∶25(g/mL)、提取時間為25 min；由極差R分析可知，對樣品中黃酮類化合物提取率影響因素大小為B>A>C，即料液比>乙醇濃度>提取時間.

2.3 最佳提取條件驗證

在最佳提取條件下平行提取5次，結果如表3所示.

表2 正交實驗結果分析

由表3可知，樣品中黃酮類化合物的平均提取率為0.166%，且RSD為0.25%，最佳提取條件得到驗證.

表3 最佳提取條件驗證實驗

3 結論

本文對黑果腺肋花楸中黃酮類化合物進行超聲提取，并用正交實驗確定了最佳提取工藝條件：乙醇濃度為40%、料液比為1∶25(g/mL)、提取時間為25 min.實驗結果為進一步開發(fā)利用黑果腺肋花楸提供科學依據.