臭靈丹中總黃酮微波輔助提取工藝研究

李 麗，李 羚，劉祿鈞，楊曉芳

（保山學院資源與環境學院云南保山 678000）

臭靈丹中總黃酮微波輔助提取工藝研究

李 麗，李 羚，劉祿鈞，楊曉芳

（保山學院資源與環境學院云南保山 678000）

以云南臭靈丹為材料，采用單因素試驗和正交試驗相結合，對影響臭靈丹總黃酮類物質提取率的因素進行了研究，并得出最佳的提取工藝條件：料液比1∶60 g／mL、乙醇體積分數為60%、微波功率為350W、微波時間為60s，總黃酮平均得率為9.64%。

臭靈丹；黃酮；微波輔助；

臭靈丹為菊科六棱菊屬草本植物，是一味具有抗菌消炎、清熱解毒等功效的常用中草藥［1］。該植物鮮葉搗碎還可以作外敷藥，用于治療燙傷、芥瘡、毒蛇咬傷、跌打損傷、去毒拔膿及治療腮腺炎等疾病。而其提取物則具有較好的祛痰作用，對實驗性急性支氣管炎也有一定的療效，并對急性淋巴細胞型白血病、急性粒細胞型白血病及急性單核細胞型白血病患者的血細胞脫氫酶均具有較強的抑制作用。前人實驗證實，臭靈丹中含有多種有效化學成分，其中黃酮類化合物是含量比較多的一類［2］。對于臭靈丹，前人研究其化學成分所做的工作較多，而對其提取工藝的研究卻甚少。本文通過微波輔助提取臭靈丹中黃酮，考察影響提取的主要因素，以得到微波輔助提取的最佳工藝條件，以期為開發利用臭靈丹資源提供有效途徑和理論依據。

1 實驗部分

1.1 藥材、試劑及儀器

臭靈丹，采集于保山學院后山，預處理陰干后粉碎過80目（0.180 mm）篩，密封保存；蘆丁對照品（學校提供）；亞硝酸鈉，化學純（成都化學試劑廠）；無水乙醇、95%乙醇（天津市風船化學試劑科技有限公司）、石油醚（天津市光復科技發展有限公司）、氫氧化鈉（國藥集團化學試劑有限公司）、氯化鋁（天津市博迪化工有限公司）均為分析純；所用水為蒸餾水。

722光柵分光光度計（上海第三分析儀器廠制造）；2XZ－1型旋片式真空泵（南京真空泵廠）；微波爐（MW20－M605廣東歐派集團有限公司）；電子天平（奧豪斯儀器上海有限公司）；旋風式粉碎磨（杭州麥哲儀器有限公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 臭靈丹總黃酮樣品液的制備

準確稱取臭靈丹原料0.2 g，按1∶10比例加石油醚脫脂脫色2次，每次2 h。用2XZ－1型旋轉式真空泵抽濾，自然條件下揮干殘留的石油醚。然后加入體積分數為50%的乙醇20 mL，放入微波爐中，在微波功率350W下，進行間歇式微波加熱，每提取10 s暫停1次，冷卻后再加熱，共加熱提取60s。提取完后抽濾并用少量50%乙醇洗滌濾渣，取濾液，然后用50%的乙醇定容至50 mL容量瓶中，得臭靈丹總黃酮的樣品液，避光保存。

1.2.2 總黃酮含量的測定

1.2.2.1 蘆丁標準品溶液的配制

精密稱取充分干燥至恒重的蘆丁0.0572 g，置于100 mL容量瓶中，用50%乙醇溶解并定容到刻度，得到質量濃度為0.0572 g／L的蘆丁標準品溶液。

1.2.2.2 蘆丁標準溶液最大吸收波長的測定

精密量取蘆丁標準溶液5 mL于25 mL容量瓶中，加50%乙醇至12 mL，加入0.7 mL 5% NaNO2溶液，搖勻；放置5 min后，加入0.7 mL10%AlCl3溶液搖勻，放置6 min后，再加入5 mL 4%NaOH溶液，搖勻；用50%乙醇稀釋至刻度，10 min后，于400～600 nm波長范圍內掃描，結果在505 nm波長處有最大吸收。因此，本試驗采用505 nm為測定波長。

1.2.2.3 蘆丁標準曲線的繪制

精密量取蘆丁標準溶液1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5 mL分別置于25 mL量瓶中。加入0.7 mL 5%NaNO2溶液，搖勻，放置5 min；加入0.7 mL 10%AlCl3溶液，搖勻，放置6 min；再加入5 mL 4%NaOH溶液，搖勻，用50%的乙醇稀釋至刻度，放置10 min。以相應試劑為空白，用722型光柵分光光度計在505 nm波長處測定吸光度；以吸光度A為縱坐標，質量濃度C為橫坐標，繪制標準曲線，得回歸方程：A＝8.9506C＋0.02036，相關系數R＝0.999 4。蘆丁標準曲線圖見圖1。

圖1 蘆丁標準曲線Figure 1 The standard curve of rutin

1.2.2.4 總黃酮含量的測定

準確吸取1.00 mL樣品溶液至于25 mL容量瓶中，按繪制標準曲線的方法測定吸光度，對照回歸方程得到總黃酮濃度，然后計算出臭靈丹總黃酮含量。

黃酮得率＝（提取液中黃酮含量／樣品質量）×100%

1.3 試驗條件優化

1.3.1 單因素試驗

選擇對臭靈丹總黃酮提取率有影響的4個因素，即乙醇體積分數（A）、料液比（B）、微波功率（C）和提取時間（D）進行單因素實驗。①乙醇體積分數70%、微波功率（350 W）、提取時間60 s，選擇料液比（g／mL）分別為1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60、1∶70進行試驗為；②料液比1∶60 g／mL、微波功率350 W、提取時間60 s，分別選擇乙醇體積分數為40%、50%、60%、70%、80%）進行試驗；③乙醇體積分數70%、料液比1∶60 g／mL、提取時間60 s，選擇5種不同的微波功率（70、210、350、490 W）進行試驗；④乙醇體積分數70%、料液比1∶60 g／mL、微波功率350W，選擇5種提取時間（40、60、80、100s）進行試驗。在上述條件下按1.2進行臭靈丹總黃酮的提取，并計算總黃酮提取率。

1.3.2 正交實驗

為進一步綜合考察各因素的相互影響及得到最佳的提取工藝條件，根據單因素試驗結果，選擇上述4個單因素的較優水平，按L9（34）設計進行正交試驗。試驗設計如表1所示。

表1 正交實驗因素和水平表Table 1 The factors and levels of orthogonal experiment

2 結果與討論

2.1 單因素試驗結果及討論

2.1.1 料液比對總黃酮得率的影響

料液比對總黃酮提取率的影響見圖2。

圖2 料液比對總黃酮得率的影響Figure 2 The effect of solid／liquid ratio on extraction rate of total flavones

隨著料液比的增大，總黃酮的提取率也隨著增高，當料液比增至1∶60 g／mL時達最高峰；當料液超過1∶60 g／mL時，得率迅速下降。原因可能是：開始時，乙醇的體積較少，樣品可能沒有得到充分溶解，或者乙醇的量太少不能將提取出來的黃酮溶于其中以致萃取出來，所以當料液比增大時，黃酮提取率逐漸增大；在料液比達到一定比例時，由于體系增大，在相同條件作用下體系的溫度不夠高，細胞破裂沒有完全，從而導致黃酮可能無法充分提取出來，所以總黃酮的提取率反而會降下來。因此，提取的料液比定為1∶60 g／mL時最佳。

2.1.2 乙醇體積分數對總黃酮得率的影響

乙醇體積分數對總黃酮提取率的影響見圖3。

圖3 乙醇體積分數對總黃酮得率的影響Figure 3 The effect of ethanol volume fraction on extraction rate of total flavones

總黃酮提取率隨著乙醇體積分數的升高而緩慢增大。當乙醇體積分數達到70%時，提取率最高，之后迅速降低。原因可能如下：在一定的乙醇體積分數范圍內，隨著乙醇體積分數增大，由于黃酮的溶解度也隨著增大，所以提取率也隨之升高；但是，當乙醇體積分數達到一定程度后，物料中水的比例較大幅度減少，而微波加熱主要是極性分子尤其是水分子吸收微波能，產生大量熱量使物料升溫，因此乙醇體積分數越大物料升溫反而減慢，提取率也降低［3］。此外，高體積分數的乙醇可能會使細胞內的蛋白質凝固，黃酮不易溶出［4］。而且，高體積分數的乙醇很容易揮發，提取出來的黃酮可能隨之攜帶而出粘附與器壁之上，從而影響了提取液中的黃酮溶解量。因此，乙醇體積分數定為70%時最佳。

2.1.3 微波功率對總黃酮得率的影響

微波功率對總黃酮提取率的影響見圖4。隨著微波功率的不斷增大，黃酮的提取率迅速升高之后又緩慢下降，雖有所波動，但功率為350W時，黃酮提取率達到最大值。出現該現狀的原因可能如下：一開始，微波功率增大時，在固定的作用時間內，體系升高的溫度越大，細胞破碎的程度也越高，黃酮的提取率也隨之提高；當微波功率達到350W后，黃酮基本以溶出，提取率值最大。原因可能是：當功率繼續增大時，溫度升高過快使得乙醇迅速揮發，黃酮得不到充分溶解析出；另外溫度過高還可能使溶出的黃酮被分解掉［5］。因此，微波提取的功率定位350W時最佳。

圖4 微波功率對總黃酮得率的影響Figure 4 The effect of microwave power on extraction rate of total flavones

2.1.4 微波時間對總黃酮得率的影響

微波時間對總黃酮提取率的影響見圖5。

圖5 微波加熱時間對總黃酮得率的影響Figure 5 The effect of microwave irradiation time on extraction rate of total flavones

隨著微波時間的增多，黃酮提取率迅速上升，當微波時間達到60 s時，黃酮提取率達到最大值，之后提取率緩慢下降。原因可能如下：在一定范圍內，隨著微波時間的增加，體系溫度逐漸升高，黃酮溶解度增大，黃酮提取率增大；隨著時間的延長，溫度持續上升。一方面，溫度太高導致其他雜質溶出增多，浸提液黏度增大，對黃酮類化合物產生了吸附作用。另一方面，體系溫度過高時也可能使一部分黃酮分解或氧化，以致影響黃酮的提取率。因此，提取的微波時間定為60 s時最佳。

2.2 正交試驗結果

正交試驗結果見表2。由表2看出，對臭靈丹總黃酮提取率的影響大小依次為：料液比（A）＞微波功率（C）＞提取時間（D）＞乙醇體積分數（B）。微波輔助提取的優化工藝條件是A2B3C2D1，即料液比為；1∶60、微波功率為350W、微波時間為60 s、乙醇體積為60%。按此工藝條件下進行了3次驗證試驗，總黃酮提取率分別為9.56%，9.75%和9.62%，平均9.64%。

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

3 結論

1）臭靈丹總黃酮的微波提取工藝，受固液比、乙醇體積分數、微波功率、提取時間和間隔時間的影響，通過單因素實驗和正交試驗得出了最佳提取工藝條件：料液比為1∶60 g／mL、乙醇體積分數為60%、微波功率為350W、微波提取時間為60s。在最佳條件下重復3次試驗，黃酮提取率為9.56%。

2）微波輔助法與超聲波輔助法相比，具有方便、省時、節能、提取率高等優點，是一種高效優質的植物總黃酮提取技術。

［1］ 云南藥材編委會.云南中藥資源名錄［M］.北京：科學出版社，1993，576.

［2］ 趙愛華.臭靈丹化學成分研究［J］.化學學報，1994 （5）：517－520.

［3］ 付為琳，楊立剛，孫桂菊.微波萃取在菊花黃酮提取工藝中的應用研究［J］.食品研究與開發，2008，29 （1）1－3.

［4］ 陳偉，劉青梅.微波技術在杜仲黃酮提取工藝中的應用研究［J］.食品化學，2006，27（10）：285－286.

［5］ 劉俊，黃少偉，張越非，等.微波輔助提取土茯苓總黃酮［J］.中藥材，2007，30（12）：1591－1595.

Study on Extraction of Total Flavonoids from Laggera Pterodonta by Microwave－assist Route

LI Li，LI Ling，LIU Lu－Jun，YANG Xiao－fang

（Department of Resource and Environment，Bao Shan College，Bao Shan 678000，China）

Yunnan laggera pterodonta was taken as material，by using single factor and orthogonal experiments，the factors affecting the extraction rate of total flavonoids from laggera pterodonta were studied，and the optimum extraction conditions were as follows：solid－liquid ratio 1∶60 g／mL，ethanol volume fraction 60%，microwave power 350W，microwave time 60s，average total flavonoids yield 9.64%.

Microwave－assist；total flavonoids；Laggera pterodonta

Q946

A

1004-275X（2014）06-0019-04

12.3969／j.issn.1004-275X.2014.06.005

收稿：2014-09-15

保山學院科研教研基金重點項目（13BZ012）。

李麗（1982-），女，云南昌寧人，碩士，講師，研究方向為催化化學。