超聲法與連續回流法提取黃芪總黃酮的工藝對比研究Δ

孔繁晟，賁永光，孫愛群，嚴春艷（廣東藥學院藥科學院，廣州市510006）

超聲法與連續回流法提取黃芪總黃酮的工藝對比研究Δ

孔繁晟＊，賁永光，孫愛群，嚴春艷#（廣東藥學院藥科學院，廣州市510006）

目的：對比研究超聲法和連續回流法提取黃芪總黃酮的工藝。方法：以乙醇濃度、提取時間、固液比、提取溫度為考察因素，黃芪總黃酮提取率為考察指標，采用正交試驗優選最佳提取工藝條件。結果：要獲得相同的提取率，超聲法效率更高，其最佳提取工藝為乙醇濃度75%，超聲提取時間20 min，固液比1∶10，超聲提取溫度25℃，提取率為0.325%。結論：與連續回流法比較，采用超聲法提取黃芪總黃酮具有快速、節省溶劑、提取的有效成分含量高等優點。

黃芪；總黃酮；超聲法；連續回流法；提取工藝

黃芪為豆科植物蒙古黃芪Astragalus membranaceus（Fisch.）Bge.Var mongholicus（Bge.）Hsiao或膜莢黃芪Astragalus membranaceus（Fisch.）Bge.的干燥根，為常用中藥，具有補氣固表、利尿托毒、排膿、斂瘡生肌等作用。黃芪所含成分復雜，但主要可分為三大類即黃酮類、皂苷類和多糖類。具有增強免疫系統、抗氧化、延緩衰老、改善功能狀態、抗病毒、抗癌等功效。黃芪總黃酮有清除O2-·和OH-·防止生物膜過氧化的作用，也能顯著抑制OH-·對DNA的損傷作用，是黃芪抗氧化作用的主要成分。黃芪總黃酮對羥自由基所致V79細胞的多種損傷皆有不同程度的防護作用；可降低細胞脂質過氧化物的生成，升高細胞SOD活性，維持細胞正常代謝。黃酮類化合物具有顯著的抗肝臟毒性、抗炎、抗菌及保護心血管系統的作用[1～3]。筆者以超聲法和連續回流法提取黃芪總黃酮，以比較2種方法優劣，為工業生產提供理論依據。

1 材料

1.1 儀器

HH-6型恒溫水浴鍋（江蘇金壇市宏華儀器廠）；RE-52CS型旋轉蒸發器、循環水真空泵（河南省鞏義市英峪予華儀器廠）；UV1101型紫外-可見分光光度儀（上海天美科學儀器有限公司）；AY120型電子分析天平（日本島津公司）；KH-400KDB型高功率數控超聲清洗器（昆山禾創超聲儀器有限公司）；搖擺式高速中藥粉碎機（溫嶺市大德中藥機械有限公司）。

1.2 試藥

黃芪購自廣州致信中藥飲片有限公司，由廣東藥學院中藥學院藤希峰講師鑒定為真品；蘆丁對照品（中國藥品生物制品檢定所，批號：050923）；乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉、冰醋酸、無水乙酸鈉等試劑均為分析純。

2 方法與結果

2.1 供試品溶液的制備

稱取3 g黃芪粉末（過50目篩），在30℃下加95%的乙醇20 mL超聲提取30 min，過濾，濃縮至干，回收乙醇，浸膏溶于85%的乙醇，定容至25 mL，精密吸取1 mL至25 mL的容量瓶中，30%乙醇定容，得供試品溶液。

2.2 黃芪總黃酮含量的測定

2.2.1 蘆丁對照品溶液的制備精確稱取蘆丁對照品10 mg，置于50 mL容量瓶中，加30%的乙醇30 mL，超聲使之溶解，冷卻至室溫，30%乙醇稀釋至刻度，搖勻，得濃度為200 μg· mL-1的蘆丁對照品溶液，貯藏，備用。

2.2.2 吸收波長的選擇（1）對照品測定波長的確定：取對照品溶液1 mL，于400～700 nm波長范圍內掃描，結果在500 nm波長處為最大吸收。（2）樣品測定波長的確定：取樣品的乙醇提取液1 mL，于400～700 nm波長范圍內掃描，結果在500 nm波長處有最大吸收。故確定500 nm為檢測波長。

2.2.3 標準曲線的制備精密吸取蘆丁對照品溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL，分別置25 mL容量瓶中，分別加入5%亞硝酸鈉溶液0.3 mL，搖勻，放置6 min，加入10%硝酸鋁溶液0.3 mL，放置6 min，加入1 mol·L-1氫氧化鈉溶液4 mL，分別用30%的乙醇定容，放置15 min，置比色皿中，在500 nm波長處測定吸光度。以吸光度（A）為縱坐標，濃度（C）為橫坐標，進行線性回歸，得回歸方程為A＝0.0109C－0.0013（r＝0.9998）。結果表明，蘆丁對照品在0～400 μg·mL-1濃度范圍內與吸光度線性關系良好。

2.3 黃芪中總黃酮提取率的測定

取黃芪提取液，用紫外-分光光度計于500 nm波長下測出吸光度（A），代入回歸方程及下列公式，計算出黃芪中總黃酮的提取率。提取率（%）＝（C×V×10-6）/W×100%。式中，V為定容體積（mL）；W為黃芪藥粉質量（g）；C為黃芪提取液濃度（μg·mL-1）。

2.4 連續回流提取法

稱取黃芪粗粉3 g，加入60倍量70%乙醇，索氏提取1、2、3、4 h，濃縮提取液，回收乙醇，用30%乙醇溶解殘渣，并定容至25 mL，按“2.2.3”項下方法測定總黃酮含量，繪制單因素圖。提取時間對提取率的影響見圖1。

由圖1可知，黃芪總黃酮的提取率隨時間的延長而升高，在此工藝條件下提取率不斷上升。提取的傳質過程，需要一段時間才能達到平衡，時間太短，還未達到平衡，其提取率就偏低；當傳質過程達到平衡后，提取率就不會明顯上升。

2.5 超聲輔助提取的正交試驗

為了考察超聲輔助提取黃芪總黃酮的最佳工藝條件，對提取時間（A）、乙醇濃度（B）、固液比（C）、溫度（D）4因素進行正交試驗。因素水平見表1；正交試驗結果見表2；方差分析結果見表3。

表1 因素水平Tab 1Factor and level

由表1、表2、表3可知，在影響超聲法提取黃芪總黃酮的4因素中，乙醇濃度對提取率的影響最大，提取溫度的影響最小。其影響黃芪總黃酮提取率的大小次序先后為：B＞A＞C＞D，即乙醇濃度＞提取時間＞固液比＞提取溫度。4個因素中都沒有顯著性，但是從F值可知，B因素相對其他因素對提取率的影響大。因此結合直觀分析，在本試驗參數的基礎上，為了獲得較高的提取率和節省溶劑用量，各因素的優化工藝參數為乙醇濃度75%，超聲提取時間20 min，固液比1∶10，超聲提取溫度25℃。經測定，在此最優工藝條件下，黃芪中總黃酮的提取率是0.325%。

表2 正交試驗結果Tab 2Results of orthogonal experiment

表3 方差分析結果Tab 3Results of variance analysis

2.6 超聲法與連續回流法提取效果對比

在不同提取方法下黃芪總黃酮的提取率見表4。

表4 在不同提取方法下黃芪總黃酮的提取率Tab 4Extraction rate of total flavonoids from RadixAstragali by different extraction technologies

由表4可知，相比連續回流法，超聲法在提取率增加22.6%的情況下，提取時間縮短為原來的1/12，固液比為原來的2/3。因而超聲法具有節省溶劑用量、省時、高效、有效成分提取率高等優點。

3 討論

黃芪為常用中藥材，在我國分布廣泛。傳統醫學認為黃芪具有補氣固表、利尿托毒、排膿、斂瘡生肌等功能。隨著近代藥理研究的深入，特別是增強免疫系統、抗氧化、延緩衰老、改善功能狀態、抗病毒、抗癌等功能的發現，黃芪的應用將越來越廣泛。黃芪總黃酮的有效提取及含量測定，是了解其藥理作用和合理開發的重要基礎工作。但是，由于不同產地、不同藥用部位所含的有效成分含量差異較大，所以在中藥制劑生產過程中要注意控制原料藥材的質量。另外，應注意各種方法的綜合使用，為更好地開發利用黃芪資源奠定基礎。

超聲波是頻率大于20 Hz以上、人的聽覺閾以外的聲波，具有頻率高、波長短、功率大、穿透力強的特點。超聲提取法是利用超聲波具有的機械效應、空化效應及熱效應，通過增大介質分子的運動速度、增強介質的穿透力以提高中藥有效成分提取效率的方法。近年來，超聲技術已廣泛應用于生物堿、黃酮類、多糖、皂苷、有機酸、蛋白質、油脂等物質的提取，應用研究表明超聲提取法具有能耗低、效率高、不破壞有效成分的特點，有較高的開發價值。因此，用它強化天然產物的提取已成為當前研究的一個熱點[4～7]。本文采用超聲法提取黃芪中的總黃酮，并與連續回流提取法作比較，通過進行對比試驗，發現超聲法提取黃芪總黃酮的提取率比連續回流法高；超聲法具有節省溶劑用量、省時、高效、有效成分提取率高等優點。通過采用正交設計法確定超聲提取的最佳工藝條件，可為黃芪的工業應用提供工藝參數。

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[3]汪德清，田亞平，向蘭.黃芪總黃酮生物學活性作用的化學成分基礎研究[J].軍醫進修學院學報，2006，27（1）：13.

[4]胡斌杰，陳金鋒，王宮南.提取靈芝多糖的比較研究[J].食品工業科技，2007，28（20）：190.

[5]郭孝武.超聲提取杜仲葉中黃酮類物質工藝研究[J].陜西師范大學學報（自然科學報），2005，33（4）：59.

[6]謝彩娟，張志琪.超聲提取延胡索總生物堿的研究[J].西北藥學雜志，2005，20（4）：153.

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Comparison of Ultrasonic Method and Continuous Reflux Extraction Process of Total Flavonoids from Radix Astragali

KONG Fan-sheng，BI Yong-guang，SUN Ai-qun，YAN Chun-yan（College of Pharmacy，Guangdong Pharmaceutical University，Guangzhou 510006，China）

OBJECTIVE：To compare the ultrasound method and continuous reflux extraction process of total flavonoids from Radix Astragali.METHODS：The extraction technology was optimized by orthogonal test with the content of total flavonoids of Radix Astragali as index and with the concentration of ethanol，extraction time，solid-fluid ratio，extraction temperature as factors. RESULTS：Ultrasound extraction process was superior to continuous reflux extraction process.Optimal extraction technology was as follows：the concentration of ethanol of 75%，ultrasonic extraction time of 20 min，solid-liquid ratio of 1∶10，ultrasonic extraction temperature of 25℃and extraction rate of 0.325%.CONCLUSION：As compared with continuous reflux extraction process，ultrasonic extraction is fast to operate，solvent saving and high extraction.

Radix Astragali；Flavonoids；Ultrasonic method；Continuous reflux extraction；Extraction technology

R283；R97

A

1001-0408（2010）19-1752-03

2009-12-04

2010-03-07）

Δ廣東省中醫藥局項目（2009418）；廣東藥學院師資隊伍建設經費資助項目

＊實驗師，主管藥師。研究方向：藥物制劑、制藥工程。電話：020-39661095。E-mail：kmkfs@163.com

#通訊作者：副教授，博士。研究方向：天然藥物化學。E-mail：ycybridge@163.com