超臨界CO2萃取向日葵花盤中總黃酮工藝研究

于蔓莉 郝寶成

摘要：利用超臨界CO2提取向日葵花盤中總黃酮，用分光光度法分析其含量。通過正交優(yōu)化法研究了萃取溫度（A）、萃取壓力（B）、萃取時間（c）對開花期向日葵花盤總黃酮提取率的影響。結(jié)果表明，最佳提取條件是A3B3C2，即向日葵花盤粉碎為200目、萃取溫度為60°C、萃取壓力40 MPa、反應(yīng)時間2 h。此實(shí)驗(yàn)條件下重復(fù)3次做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)得到的向日葵花盤中總黃酮平均提取率為1.93%。該研究為向日葵花盤中總黃酮提取提供了技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：超臨界;CO2提取;向日葵;總黃酮;工藝優(yōu)化

中圖分類號：TQ460.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

向日葵Helianthus annuus L.是菊科、向日葵屬的植物。由于日照時間長，向日葵在北方地區(qū)易生長，種植量也較大。向日葵花盤具有止痛、止血、清熱平肝作用，包含有黃酮、綠原酸、多糖、揮發(fā)油等活性成分。文獻(xiàn)報道其用于治療乳腺炎、頭暈、耳鳴、腹痛、關(guān)節(jié)炎等癥。此外，向日葵提取物中水提物具有抗腫瘤作用，乙醇提取部位有一定的降低血壓的作用，民間驗(yàn)方中藥膳食療也用于治療萎縮性胃炎、痛經(jīng)。

天然黃酮是植物中含量較高的一類活性物質(zhì)，具有抗菌、抗病毒、抗炎、抗氧化、修復(fù)紫外線損傷等生物活性，在保健食品中可用作抗氧化劑、甜味劑、色素。由于黃酮類化合物結(jié)構(gòu)多樣，提取時選用的溶劑和提取方法也不盡相同。一般以甲醇、乙醇和丙酮等有機(jī)溶劑來提取，提取之前，可先用石油醚除去脂溶性化合物，或以醇沉淀的方法除去蛋白質(zhì)、多糖類等水溶性物質(zhì)。利用溫和、簡便的提取方法，在不破壞提取物生物活性的前提下，超臨界CO2萃取法、微波法、超聲波輔助提取法等提取黃酮類化合物，均可使產(chǎn)率顯著提高，時間大大節(jié)省。

黃酮類化合物在人體不能直接合成，只能從食物中獲得，因此從不同綠色植物中提取純度高、活性強(qiáng)的天然黃酮成分的研究也很重要。黃酮類化合物對人體有多種生理功能且不良反應(yīng)少，有較大的開發(fā)和應(yīng)用前景。本研究選擇處于開花期的向日葵花盤，利用超臨界CO2萃取法進(jìn)行總黃酮提取，旨在為向日葵黃酮化合物的提取工藝提供參考，為向日葵植物藥用開發(fā)利用提供技術(shù)參考。

1材料及方法

1.1儀器與試劑材料

紫外可見分光光度計(jì)（普析TU-1810）;超臨界萃取儀（Applied Separations，美國）;開花期向日葵花盤原料由甘肅蘭州市紅古區(qū)某向日葵種植地采摘;蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品采購自中國食品藥品檢定研究院，純度為92.8%，硝酸鋁采購自天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司，甲醇等化學(xué)試劑均為分析純。

1.2提取方法

1.2.1開花期向日葵花盤原料處理

將開花期向日葵花盤自然條件下戶外晾干，粉碎后過200目篩，備用。

1.2.2總黃酮提取

選用了對提取率有主要影響的3個因素（萃取溫度℃、萃取壓力Mpa、萃取時間h）考慮三個水平，以L9（3³）正交表進(jìn)行試驗(yàn)影響因素優(yōu)化，見表1所列。

精密稱取適量開花期向日葵花盤粉于萃取釜中，以COs流體為萃取劑，進(jìn)行提取，從接樣口收集到淡黃色總黃酮提取物，用甲醇溶解備用。

1.2.3樣品處理

將1-9號樣品加入少許甲醇（約2mL）超聲溶解，轉(zhuǎn)移至10 mL容量瓶中并用甲醇定容至刻線;（7號溶解于25 mL容量瓶中），分別精密吸取1-9號樣品1 mL，用上述標(biāo)準(zhǔn)曲線制備方法處理樣品，測出吸光值并代入標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算。

1.2.4數(shù)據(jù)計(jì)算

總黃酮得率（%）=W1/W2

注：W2為稱取干燥向日葵的質(zhì)量（g）;W1為由W2提取的總黃酮的質(zhì)量（g）。

2試驗(yàn)結(jié)果

2.1蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線建立

準(zhǔn)確稱量0.1700 g蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品于50 mL容量瓶中，加甲醇溶解并定容至刻線;取上述溶液2.5 mL于10 mL容量瓶中，加甲醇定容至刻線，制備成0.85 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)液;分別精密吸上述標(biāo)準(zhǔn)液0、100、150、200、250、300ul于5 mL容量瓶中，依次加入5%亞硝酸鈉（NaNO2）溶液150uL，混勻，靜置6 min;在分別加入10%酸鋁（AINO3）溶液150uL，混勻，靜置6 min;最后依次加入4%氫氧化鈉（NaOH）溶液2 mL，并用甲醇定容至刻線，搖勻，靜置15 min。將上述含有OUL蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液的一組作為參比液，進(jìn)行全波長掃描，得其在510 nm處有最大吸收，分別記錄各濃度梯度溶液的吸光度值，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖1所示。

2.2提取率影響條件的優(yōu)化結(jié)果

通過正交優(yōu)化法研究了萃取溫度、萃取壓力、萃取時間對向日葵花盤總黃酮提取率的影響，具體見表2和表3所列。

在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，考慮提取生產(chǎn)成本，最佳提取條件是A3B3C2，即開花期向日葵花盤粉碎為200目、萃取溫度為60℃、萃取壓力40MPa、反應(yīng)時間2h為最佳提取條件。

2.3總黃酮含量計(jì)算

按照正交優(yōu)化的開花期向日葵花盤中總黃酮的超臨界COs提取方法，對該條件進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，得到總黃酮的提取率為1.93%。

3結(jié)論

超臨界COs提取是用無毒、無殘留的超臨界C02代替水或有機(jī)溶劑作提取溶劑，不僅可以在接近室溫的條件下萃取，而且可以實(shí)現(xiàn)高選擇性提取和分離從而獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品。并且超臨界CO2提取不會產(chǎn)生三廢，對環(huán)境保護(hù)極為有利，提取材料CO2價廉易得，可循環(huán)使用，生產(chǎn)成本較低。

通過實(shí)驗(yàn)研究確定的最佳提取條件是A3B3C2，即向日葵花盤為200目、萃取溫度為60℃、萃取壓力40MPa、反應(yīng)時間2h。