超聲波輔助提取香樟根中總黃酮的工藝優化

摘要：為了優化香樟[Cinnamomum camphora （L.） Presl.]根中總黃酮的超聲波輔助提取工藝，采用單因素試驗考察了超聲波處理時間、乙醇體積分數、料液比對香樟根總黃酮得率的影響，結合正交設計L9（34）進行提取工藝優化試驗，以蘆丁為標準品，采用亞硝酸鈉-硝酸鋁-氫氧化鈉可見分光光度法測定總黃酮濃度。單因素試驗及正交試驗結果表明，影響香樟根總黃酮得率的因素為乙醇體積分數>料液比>超聲波處理時間；最佳提取工藝為料液比1∶25（m/V，g∶mL）、乙醇體積分數50%、超聲波處理時間30 min，在該條件下香樟根總黃酮的得率為2.692 mg/g。

關鍵詞：香樟[Cinnamomum camphora （L.） Presl.]根；總黃酮；超聲波輔助提取

中圖分類號：TQ461 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）12-2894-03

Optimization of the Ultrasonic-Assisted Extraction Technology of Total Flavonoids from Cinnamomum camphora Roots

YANG Bi-xian1a，1b，GUN Xing-sheng1a，YUAN De-gang1a，WU Ji-chao1a，YUN Xue-lin2

（1a. Food and Pharmaceutical Engineering； 1b. Key Special Laboratory of Pest Management and Resource Utilization， Guiyang University，Guiyang 550005，China； 2.Guiyang College of Traditional Medicine， Guiyang 550002，China）

Abstract： To optimize the extraction technology of total flavonoids from Cinnamomum camphora （L.） Presl. roots by ultrasonic-assisted method， single factor tests were adopted to study the effects of ethanol volume fraction， ultrasonic treatment time， solid to liquid ratio on the extraction yield of total flavonoids； and L9（34） orthogonal design was conducted to obtain the optimum extracting process. Using rutin as the standard sample， the content of total flavonoids was determined by NaNO2-Al（N03）3-NaOH colorimetric spectrophotometry. According to the single factor tests and orthogonal experiments， the order of the factors affecting the extraction yield of total flavonoids from C. camphora roots was the ethanol volume fraction> solid to liquid ratio> ultrasound treatment time. The optimum extracting technology was using 50%（volume fraction） ethanol as extractant， with solid to liquid ratio at 1∶25（m/V，g∶mL）， and treated by ultrasonic for 30 min. According to the validated test， the extraction yield of total flavonoids from C. camphora roots was 2.692 mg/g under these conditions.

Key words： Cinnamomum camphora （L.） Presl. roots； total flavonoids； ultrasonic-assisted extraction

香樟根是樟科（Lauraceae）樟屬植物香樟[Cinnamomum camphora （L.） Presl.]的干燥樹根[1]。香樟根是貴州省少數民族民間習用藥材之一，其藥用價值均有記載[2-4]，為2003版《貴州省中藥材、民族藥材質量標準》收錄藥材之一，別名走馬胎，具有溫中止痛、辟穢和中、祛風除濕等功效，在治療胃脘疼痛、吐瀉、風濕痹痛、皮膚瘙癢等方面具有療效[5]。前期研究發現，香樟根中含有一定量的黃酮類化合物，但是未見對香樟根黃酮類化合物的相關研究報道?，F代藥理研究表明，黃酮類化合物是一類廣泛分布在植物中的天然活性物質，具有極為廣泛的生理活性作用，如抗氧化、抗衰老、降血脂、降血壓、治療心腦血管疾病、抗炎、抗菌、抗癌、鎮痛、免疫、對消化性潰瘍的保護作用等功能[6-9]。采用單因素試驗與正交試驗相結合的方法，考察超聲波處理時間、料液比、乙醇體積分數3個因素對香樟根總黃酮得率的影響，研究香樟根總黃酮提取的最佳工藝條件，為香樟根的開發利用提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 原料 藥材香樟根購于貴州省藥材公司，經貴陽中醫學院孫慶文副教授鑒定為樟科香樟的干燥根。

1.1.2 主要試劑 無水乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉均為分析純，去離子水，蘆丁標準品（批號100080-200707）購于中國食品藥品檢定研究院。

1.1.3 主要儀器 722型可見分光光度計購于上海欣茂儀器有限公司，SG2200H超聲波洗潔槽購于上海冠特超聲儀器有限公司，JY1002電子天平（十萬分之一）購于上海良平儀器儀表有限公司，JPT-2型架盤天平購于天津市天馬儀器廠，手提式多功能粉碎機購于上海市廣沙工貿有限公司，101-2型電熱恒溫鼓風干燥箱購于上海路達實驗儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 香樟根的預處理 將香樟根去雜質，用清水漂洗并瀝干水分，于（60±1） ℃鼓風干燥12 h，冷卻后粉碎過40目篩，置于干燥處備用。

1.2.2 提取液的制備 精密稱取2.00 g香樟根藥材，按一定的料液比加入乙醇溶液浸泡2 h，用90 W超聲波輔助提取一定時間，提取液真空抽濾，收集各組待測液至100 mL容量瓶，定容。

1.2.3 標準溶液的制備 精密稱取蘆丁標準品12.205 mg，裝入50 mL容量瓶中，加入20 mL 60%乙醇溶解，用60%乙醇定容至刻度，搖勻，即得每1 mL中含0.244 1 mg的蘆丁標準溶液。

1.2.4 標準曲線的繪制 精密量取蘆丁標準溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 mL分別置于50 mL容量瓶中，加50 g/L亞硝酸鈉溶液2 mL，搖勻后放置6 min，加100 g/L硝酸鋁溶液2 mL，搖勻，放置6 min，加40 g/L氫氧化鈉溶液20 mL，再加60%乙醇定容至刻度，搖勻，放置15 min。用722型可見分光光度計在510 nm處測定吸光度。以濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制標準曲線。

1.2.5 單因素試驗 ①乙醇體積分數對香樟根總黃酮得率的影響。準確稱取2.00 g香樟根粉末5份，在料液比（m/V，g∶mL，下同）1∶20條件下分別加入40%、50%、60%、70%、80%乙醇40 mL，在超聲溫度為45 ℃、超聲功率為90 W、超聲頻率為49 kHz條件下超聲波處理30 min，然后及時真空抽濾，將濾液用60%乙醇定容至100 mL，待測。②超聲波處理時間對香樟根總黃酮得率的影響。準確稱取2.00 g香樟根粉末5份，選取超聲波處理時間分別為20、25、30、35和40 min，在料液比1∶20的條件下加入60%乙醇40 mL，設定超聲溫度為45 ℃、超聲功率為90 W、超聲頻率為49 kHz，超聲波處理后及時真空抽濾，將濾液用60%乙醇定容至100 mL，待測。③料液比對香樟根總黃酮得率的影響。準確稱取2.00 g香樟根粉末5份，按料液比1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30分別加入60%乙醇20、30、40、50、60 mL，設定超聲波處理時間為30 min、超聲溫度為45 ℃、超聲功率為90 W、超聲頻率為49 kHz，超聲波處理后及時真空抽濾，將濾液用60%乙醇定容至100 mL，待測。

1.2.6 正交試驗設計 根據單因素試驗結果，以總黃酮得率為考察指標，選取乙醇體積分數、料液比、超聲波處理時間為考察對象，采用L9（34）確定正交試驗設計，因素與水平見表1。

1.2.7 香樟根總黃酮得率的計算 精確吸取樣品液2.00 mL，測定吸光度，按下式計算總黃酮得率：

K=C×N×V/m

式中，K為香樟根總黃酮得率（mg/g）；C為總黃酮的濃度（mg/mL）；N為提取液稀釋倍數（mL）；V為樣品液體積；m為香樟根的質量（g）。

1.2.8 驗證試驗 準確稱取2.00 g香樟根，按正交試驗所確定的最佳工藝條件進行驗證試驗，并計算香樟根總黃酮的得率。

2 結果與分析

2.1 標準曲線回歸方程的制作結果

蘆丁標準溶液濃度與吸光度的回歸方程為=13.680 0x-0.002 7，相關系數r=0.998 0，表明蘆丁溶液在0～0.029 mg/mL范圍內與其吸光度呈良好的線性關系。

2.2 單因素試驗結果

2.2.1 乙醇體積分數對總黃酮得率的影響 由圖1可知，香樟根總黃酮得率隨著乙醇體積分數的增加而先增加，當乙醇體積分數為50%時總黃酮得率最高，隨著乙醇體積分數的繼續提高，總黃酮得率呈下降趨勢，因此，選擇乙醇體積分數為40%、50%、60%進行正交試驗。

2.2.2 超聲波處理時間對總黃酮得率的影響 由圖2可知，超聲波處理時間為30 min時，總黃酮得率最大，隨著超聲波處理時間的增加總黃酮得率升高不明顯?？梢?，超聲波處理時間為30 min為佳，選擇超聲波處理時間為20、30、40 min進行正交試驗。

2.2.3 料液比對總黃酮得率的影響 由圖3可知，隨著料液比的減小，總黃酮得率逐漸上升，料液比為l∶20時總黃酮得率最高，但此后，隨著料液比的減小，總黃酮提取率呈下降趨勢，因此選擇料液比為1∶15、1∶20、1∶25進行正交試驗。

2.3 正交試驗結果

正交試驗結果見表2。3種因素對提取效果的影響為乙醇體積分數>料液比>超聲波處理時間，最佳提取條件為A2B2C3，即超聲波處理時間為30 min，乙醇體積分數為50%，料液比為1∶25。

2.4 最佳工藝的驗證結果

以超聲波處理時間30 min、乙醇體積分數50%、料液比1∶25為提取工藝的最佳參數組合，在此條件下進行了3次平行試驗，驗證測得香樟根總黃酮得率平均值為2.692 mg/g，其結果與正交試驗該組合的結果相近，高于正交試驗里其他組合結果。最佳工藝條件與單因素試驗的最佳條件有些不同，可能是各因素間相互作用的結果。

3 小結

通過單因素試驗和正交試驗，確定了香樟根總黃酮提取的最佳工藝條件為：超聲波處理時間30 min、乙醇體積分數50%、料液比1∶25、超聲溫度45 ℃、超聲功率90 W、超聲頻率49 kHz，在此條件下，香樟根總黃酮得率為2.692 mg/g。試驗結果表明該提取工藝具有穩定性好、操作簡便、生產成本低等優點，可為香樟根的開發利用提供理論依據。

參考文獻：

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