微波輔助法提取穿破石總黃酮工藝的優化

摘要：以乙醇溶液為提取溶劑，采用微波輔助法從穿破石（Radix Cudramiae）中提取總黃酮，在單因素試驗的基礎上采用正交試驗考察乙醇溶液體積分數、料液比、微波功率及微波處理時間對總黃酮提取率的影響。結果表明，4個因素對總黃酮提取率的影響由大到小依次為微波功率、乙醇溶液體積分數、微波處理時間、料液比，優化的微波輔助法提取穿破石中總黃酮的最佳條件為乙醇溶液的體積分數60%、料液比m穿破石∶V乙醇=1∶50（g/mL）、微波功率560 W、微波處理時間90 s，此條件下穿破石中總黃酮提取率為1.96%。

關鍵詞：穿破石（Radix Cudramiae）；總黃酮；微波輔助提取

中圖分類號：R284.2 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）13-3134-03

穿破石（Radix Cudramiae）為桑科植物構棘（Cudrania cohinchinensis）或柘樹（C. tricuspidata）的根，具有祛風利濕、活血通經功效，能治療風濕關節疼痛、跌打損傷、黃疸及疔瘡癰腫等病癥，是民間常用本草中藥[1-4]。近年來，微波輔助提取法被廣泛應用于植物有效成分的提取，該法具有設備簡單、提取效率高、安全環保等優點[5]。本研究以穿破石干粉為原料，采用微波輔助法提取其中的總黃酮，考察乙醇溶液體積分數、料液比、微波功率及微波處理時間對穿破石總黃酮提取率的影響，優化提取工藝條件，為更好地開發和利用穿破石資源提供理論依據[6，7]。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

穿破石采自中越邊境廣西壯族自治區崇左市龍州縣彬橋鄉小青山。清洗干凈，置于60 ℃烘箱中烘干，粉碎后過60目篩，貯藏于干燥箱中備用。蘆丁標準品為美國Bioszune公司產品，生化試劑，純度≥98%；亞硝酸鈉（NaNO2）、硝酸鋁（Al（NO3）3）、氫氧化鈉（NaOH）、乙醇等均為分析純。

主要儀器設備有UV-1601型紫外可見分光光度計（北京瑞利分析儀器公司）、101-2型電熱恒溫鼓風干燥箱（上海躍進醫療器械廠）、FW 800型高速萬能粉碎機（天津市泰斯特儀器有限公司）、AR124CN型電子天平（奧豪斯儀器（上海）有限公司）、KJ23B-AN型美的微波爐（廣東美的微波爐制造有限公司）、SHB-Ⅲ型循環水式多用真空泵（鄭州長城科工貿有限公司）、DKS-12型不銹鋼新型電熱恒溫水浴鍋（杭州藍天化驗儀器廠）。

1.2 試驗方法

1.2.1 蘆丁標準曲線的繪制 精確稱取經102 ℃干燥至恒重的蘆丁標準品25.0 mg，加80%（體積分數，下同）的乙醇溶液溶解，并定容于100 mL容量瓶中，得到標準液。精確吸取0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0和12.0 mL標準液分別于50 mL容量瓶中，加50 mg/mL的NaNO2 1.5 mL，混勻，放置6 min，加0.1 g/mL的Al（NO3）3 1.5 mL，混勻，放置6 min，加40 mg/mL的NaOH 20 mL，再加80%的乙醇溶液至刻度，搖勻，放置15 min，以80%的乙醇溶液為空白對照，在510 nm波長處測定溶液的吸光度，得到蘆丁濃度（C//mg/mL）對吸光度（A）的標準曲線（圖1），回歸方程為A=11.533C+0.008，r=0.999 8。

1.2.2 穿破石總黃酮的提取 稱取1 g穿破石干粉，加入一定體積分數的乙醇溶液作提取劑，在60 ℃恒溫水浴1 h后進行微波處理，提取液真空抽濾并收集濾液于100 mL容量瓶中定容，然后吸取1.0 mL濾液于50 mL容量瓶中，按“1.2.1”方法測定總黃酮濃度，計算穿破石總黃酮提取率。

1.2.3 單因素試驗 設計單因素試驗分別考察乙醇溶液體積分數、料液比（m穿破石∶V乙醇，g/mL，下同）、微波功率、微波處理時間4個因素對穿破石總黃酮提取率的影響。①乙醇溶液體積分數。取5份各1 g穿破石干粉，加入 40 mL體積分數分別為50%、55%、60%、65%、70%的乙醇溶液，60 ℃恒溫水浴1 h后以400 W的微波功率處理60 s，計算總黃酮提取率。②料液比。取5份各1 g穿破石干粉，分別加入30、40、50、60、70 mL體積分數60%的乙醇溶液，60 ℃恒溫水浴1 h后以400 W的微波功率處理60 s，計算總黃酮提取率。③微波功率。取5份各1 g穿破石干粉，加入60 mL體積分數60%的乙醇溶液，60 ℃恒溫水浴1 h后分別以80、240、400、560、800 W的微波功率處理60 s，計算總黃酮提取率。④微波處理時間。取5份各1 g穿破石干粉，加入60 mL體積分數60%的乙醇溶液，60 ℃恒溫水浴1 h后以400 W的微波功率分別處理60、70、80、90、100 s，計算總黃酮提取率。

1.2.4 正交試驗 設計正交試驗進一步考察乙醇溶液體積分數、料液比、微波功率、微波處理時間4個因素對穿破石總黃酮提取率的影響。正交試驗因素與水平見表1。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 乙醇溶液體積分數對穿破石總黃酮提取率的影響 以不同體積分數的乙醇溶液作提取溶劑，穿破石總黃酮提取率結果見圖2。從圖2可以看出，穿破石總黃酮提取率隨乙醇溶液體積分數的升高而先升高后降低，乙醇溶液體積分數為60%時穿破石總黃酮提取率最大。

2.1.2 料液比對穿破石總黃酮提取率的影響 以體積分數60%的乙醇溶液作提取溶劑，不同料液比對穿破石總黃酮提取率的影響結果見圖3。從圖3可以看出，穿破石總黃酮提取率隨乙醇溶液用量的增加呈先升高后下降的變化趨勢。當乙醇溶液用量為60 mL，即料液比m穿破石∶V乙醇=1∶60（g/mL）時穿破石總黃酮提取率最大。

2.1.3 微波功率對穿破石總黃酮提取率的影響 微波功率對穿破石中總黃酮提取率的影響結果見圖4。從圖4可以看出，穿破石中總黃酮提取率隨微波功率的增大呈先升高后下降的變化趨勢，微波功率為400 W時穿破石總黃酮提取率最大。

2.1.4 微波處理時間對穿破石總黃酮提取率的影響 以400 W的微波功率處理提取液，不同處理時間對穿破石總黃酮提取率的影響結果見圖5。從圖5可以看出，穿破石總黃酮提取率隨微波處理時間的延長呈先升高后降低的變化趨勢，微波處理時間為90 s時穿破石總黃酮提取率最大。

2.2 正交試驗結果

正交試驗結果見表2。由表2可知，各因素對穿破石總黃酮提取率的影響由大到小為微波功率、乙醇溶液體積分數、微波處理時間、料液比。最佳提取條件組合為A2B3C3D2，即乙醇溶液體積分數60%、料液比1∶70，微波功率560 W，微波處理時間90 s。由于料液比對穿破石總黃酮提取率的影響很小，從節約成本和簡化操作的角度考慮采用料液比為1∶50。在此條件下進行驗證試驗，重復3次，穿破石總黃酮提取率為1.96%，高于所有正交試驗組合的結果，可見正交試驗結果可靠。

3 小結與討論

采用微波輔助法從穿破石中提取總黃酮，在單因素試驗的基礎上采用正交試驗考察乙醇溶液體積分數、料液比、微波功率和微波處理時間4個因素對總黃酮提取率的影響。結果表明，各因素中對穿破石總黃酮提取率影響最大的為微波功率，其次是乙醇溶液體積分數，再次是微波處理時間，料液比的影響最小。優化的提取工藝條件為乙醇溶液體積分數60%、料液比1∶50、微波功率560 W、微波處理時間90 s，此條件下穿破石中總黃酮提取率為1.96%。微波輔助提取總黃酮的方法簡便、高效，可為更好地開發和利用穿破石資源提供參考。

參考文獻：

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[7] 鄧 斌，王存嫦，徐安武. 微波輔助提取花生殼黃酮類化合物及其抗氧化性研究[J].中國油脂，2009，34（3）：54-57.