山楂中黃酮類化合物的提取研究

劉煊崴，羅維巍，刁全平，嵇彬慧，覃漢棋，蔣 昊

(鞍山師范學院 化學與生命科學學院， 遼寧 鞍山 114007)

山楂系薔薇科植物山里紅(Crataegus pinnatifida Bge.Var.major N.E.Br.)或山楂(Crataegus pinnatifida Bge．)的干燥成熟果實[1]，山楂在我國種植范圍廣且產(chǎn)量豐富，為常用中藥材，主要含黃酮類有機酸和三菇類等化學成分。黃酮類物質為山楂的主要活性成分，含量較高[2]，能夠起到助消化、降血脂、保肝、強心及抗氧化等作用[3-6]。 臨床試驗證明其療效顯著且安全無毒副作用。本研究以山楂中總黃酮為實驗總指標，從提取液濃度、提取時間和料液比三個因素出發(fā)，采用單因素試驗[7]和正交試驗[8]進行研究。

黃酮類化合物是一類存在于自然界并具有2-苯基色原酮結構的化合物。在體內無法自主合成，只能從日常生活的飲食當中攝入[9]。近年來國內外相繼開發(fā)出黃酮類的茶葉、牙膏、口香糖等產(chǎn)品[10]，目前更注重研發(fā)純度更高的保健品和藥品。黃酮作為植物中非常重要的一類次生代謝產(chǎn)物，在植物中廣泛存在，并且一直備受關注，其因獨特的結構而具有良好的抗氧化、抗癌、抗菌和抗炎等功能。本實驗將對黃酮類化合物的提取條件進行研究。

1 材料和設備

山楂粉(江西仁和堂醫(yī)藥連鎖有限公司)，蘆丁標準品(合肥博美生物科技有限公司)，甲醇溶液(遼寧泉瑞試劑有限公司)。250mL索式提取器，500mL索式提取器(鹽城市北宋醫(yī)化儀器廠，上海玻璃儀器公司經(jīng)銷)，TU-1810紫外可見分光光度計(普析)，F(xiàn)A2204B電子分析天平(上海佑科儀器儀表有限公司，1級)，調溫電熱套(北京市光明醫(yī)療儀器廠)。

2 試驗方法

2.1 標準曲線的繪制

稱取20mg蘆丁標準品，用甲醇溶液使其溶解，定容于100mL容量瓶中，得0.2mg/mL的黃色透明標準蘆丁溶液；并將所得溶液分別稀釋得到0.02mg/mL、0.04mg/mL、0.06mg/mL、0.08mg/mL、0.1mg/mL的蘆丁標準溶液。以不加標準溶液的甲醇溶液為空白對照，在190nm～400nm間進行紫外光譜掃描，不同濃度的蘆丁標準溶液吸光度的測定波長以最大吸收波長為標準，繪制出標準曲線[11]，得到線性方程。

2.2 單因素試驗

2.2.1 甲醇濃度對黃酮提取的影響

稱取5份樣品，用固定的料液比，固定的時間，以不同濃度的甲醇為提取劑提取黃酮類化合物。對所制得的溶液測其吸光度值，來確定最佳甲醇濃度。

2.2.2 提取時間對黃酮取的影響

稱取5份樣品，用已經(jīng)確定的最佳甲醇濃度，固定的料液比，不同的提取時間來提取黃酮類化合物。對所制得的溶液測其吸光度值，來確定最佳提取時間。

2.2.3 料液比對黃酮提取的影響

稱取5份樣品，用確定的最佳甲醇濃度為提取溶劑，最佳的溫度，用不同的料液比提取黃酮類化合物。對所制得的溶液測其吸光度值，來確定最佳料液比。

2.3 正交試驗2.4

分別稱取山楂粉末10g若干份，按如下表采用正交的試驗方法分別對提取液濃度、提取時間以及料液比三個因素進行優(yōu)化研究，以得出黃酮類化合物的最佳提取條件水平。正交試驗表1。

表1 正交試驗設計因素Table 1 Factor levels orthogonal experiment design

3 結果與分析

3.1 黃酮類化合物最大吸收波長的確定

由圖1可知，在190～400nm下對標準液進行最大吸收波長掃描，得257nm為黃酮類化合物的最大吸收波長。

圖1 黃酮類化合物的吸收曲線Fig.1 Absorption curve of flavonoids

3.2 標準曲線的繪制

標準液濃度與吸光度值的關系見表2。

表2 標準液濃度與吸光度值的關系Table 2 Relation between standard solution concentration and absorbance value

以蘆丁的含量為橫坐標，吸光度為縱坐標，作標準曲線如圖2所示。

圖2 蘆丁標準曲線Fig.2 Rutin standard curve

如圖2可知，蘆丁含量與吸收值線性關系良好。

標準曲線方程為：y=11.27x+0.4976，R2值為0.9995。

式中：x值表示蘆丁的含量，y值表示吸光度。

3.3 單因素試驗

3.3.1 甲醇濃度

甲醇濃度對黃酮提取效果的影響見表3。

表3 甲醇濃度對黃酮提取效果的影響Table 3 Influence of methanol concentration on flavonoid extraction effect

圖3 甲醇濃度對黃酮提取效果的影響Fig.3 Influence of methanol concentration on flavonoid extraction effect

由表3、圖3可知，在保持其他條件不變的情況下，隨甲醇濃度的增加，黃酮類化合物在甲醇溶液中的溶解度逐漸升高，提取率顯現(xiàn)出上升趨勢，濃度范圍在65%后，提取率開始緩慢下降，綜合考慮提取條件，甲醇濃度為65%時較佳。

3.3.2 提取時間

提取時間對黃酮提取效果的影響見表4。

表4 提取時間對黃酮提取效果的影響Table 4 Influence of extraction time on flavonoid extraction effect

圖4 提取時間對黃酮提取效果的影響Fig.4 Influence of extraction time on flavonoid extraction effect

由表4、圖4可知，在保持其他條件不變的情況下，隨提取時間的延長，黃酮類化合物在甲醇溶液中的溶解度逐漸升高，提取率上升，當提取時間達到2h時，提取率達到峰值，隨后發(fā)生下降。

3.3.3 料液比

料液比對黃酮提取效果的影響見表5。

由表5、圖5可知，在保持其他條件不變的情況下，隨料液比的增加，黃酮類化合物在甲醇溶液中的溶解度逐漸升高，提取率總體顯現(xiàn)出先急后緩的上升趨勢，料液比從1∶40上升到1∶60時，提取率增加并不明顯，綜合考慮提取成本，料液比以1∶40較佳。

表5 料液比對黃酮提取效果的影響Table 5 Influence of solid-liquid ratio on flavonoid extraction effect

圖5 料液比對黃酮提取效果的影響Fig.5 Influence of solid-liquid ratio on flavonoid extraction effect

3.4 正交試驗

正交試驗設計及數(shù)據(jù)處理見表6。

表6 正交試驗設計及數(shù)據(jù)處理Table 6 orthogonal test design and data processing

由圖6可知，料液比極差最大，其次是濃度，最后為提取時間。所以，最終優(yōu)化之后得到的山楂黃酮提取的最佳條件為A2B2C3，即料液比為1∶40，甲醇濃度為65%，提取時間為2h。

4 結論與討論

在190～400nm下，通過紫外可見光譜對標準溶液進行掃描，得257nm為黃酮類化合物的最大吸收波長。

正交實驗結果表明，料液比對提取量的影響效果最顯著，甲醇濃度對提取量有一定影響，而提取時間對提取量影響不顯著。采用正交實驗優(yōu)化提取黃酮的工藝條件:料液比1∶40、甲醇濃度65%、提取時間2h，黃酮類化合物的提取量為2.624mg/g。

研究制得的黃酮是一中存在于植物中的天然化合物，人體內不能合成，從山楂中提取黃酮類化合物，工藝簡單，成本低。采用常見的索式提取法，優(yōu)化了提取工藝。其原料來源于天然無添加山楂粉，為山楂的利用和研究價值開辟了一條新的途徑，黃酮是一種具有廣闊的開發(fā)和利用前景的天然化合物。