甘草總黃酮提取工藝優化

常 婧，周婭靜，石海燕，胡志勇

(中北大學 化工與環境學院，山西 太原 030051)

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甘草總黃酮提取工藝優化

常 婧，周婭靜，石海燕，胡志勇

(中北大學 化工與環境學院，山西 太原 030051)

目的：采用正交設計法優化甘草總黃酮提取工藝。方法：以總黃酮含量為指標，采用回流提取法，考察提取溫度、提取時間、乙醇濃度和料液比對總黃酮得率的影響。結果：最終確定在提取溫度為80℃，乙醇-水比例為7∶3，料液比為1∶15的條件下回流提取1h是甘草總黃酮的最佳提取工藝。結論：該工藝簡單可行，操作簡便，條件可控，是提取甘草總黃酮的有效途徑。

甘草；總黃酮；提取工藝

甘草為多年生草本豆科植物，新疆是我國野生甘草種類最多、蘊藏量最豐富的地區之一[1]。近年來，很多學者對甘草的化學成分做了大量研究，已從甘草屬植物地上部分分離得到了59種黃酮類化合物和7種酚類成分，以異黃酮和二氫黃酮類最多[2]。甘草總黃酮可促進小腸上皮細胞增殖[3]，發揮抗氧化、抗衰老、抗腫瘤作用[4]，對自由基有很好的清除作用，目前已作為抗氧化劑被廣泛應用于食品和醫學領域。因此，提取分離具有較高生物活性的黃酮類化合物對醫藥工業有著十分重要的意義。本文利用回流法和三因素三水平的正交試驗確定甘草中總黃酮的最佳提取工藝條件，為更好地利用甘草中的活性有效成分提供實驗依據。

1 儀器與材料

1.1 儀器

島津UV1800紫外可見分光光度計(日本島津公司)；RV10型旋轉蒸發儀(德國IKA基團)；CPA224S型電子分析天平(德國Sartorius公司)；DFT-100手提式高速中藥粉碎機(溫嶺大德中藥機械有限公司)。

1.2 材料

甘草藥材于2012年10月購自山西中醫學院，經相關專家鑒定為甘草，在真空干燥器中干燥至恒重，備用。蘆丁(中國食品藥品檢定研究院)，編號：100080-200707；無水乙醇、氫氧化鈉、亞硝酸鈉和硝酸鋁均為分析純。

2 方法與結果

2.1 甘草總黃酮含量測定

2.1.1 蘆丁標準溶液配制 本實驗采用蘆丁作為標準品，因為蘆丁與甘草總黃酮的結構類似。用電子天平精密稱取在120℃下干燥至恒重的蘆丁標準品5mg，置于25mL容量瓶中，用乙醇∶水=6∶4的溶劑溶解并定容至25mL，得到濃度為0.2mg/mL的蘆丁標準溶液。

2.1.2 標準曲線繪制 精密量取配置好的蘆丁標準溶液0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL，置于7個25mL容量瓶中，再分別加入60%乙醇溶液10、9.5、9、8、7、6、5mL，搖勻。

然后加入1mL 5%亞硝酸鈉溶液搖勻，擱置6min再加1mL 10%硝酸鋁溶液，搖勻。反應6min后加入1mL 4%氫氧化鈉溶液，再加60%乙醇定容，搖勻。15min后用紫外可見檢測器檢測其在510nm處的吸光度值。以吸光度A為縱坐標，蘆丁濃度(mg/mL)為橫坐標，繪制標準曲線。回歸方程Y=16.412 5X-0.010 5，R2=0.999 8。

2.1.3 樣品溶液制備 準確稱取干燥粉碎后的甘草10g，在設定的提取條件下采用索氏提取器回流提取，將得到的提取液旋蒸成膏狀后，放在60℃真空干燥箱中干燥至恒重，精密稱取干燥粉末20mg于10mL容量瓶中，用60%乙醇溶解并定容。

2.1.4 總黃酮含量測定 按照“2.1.2”所示方法測定所得提取液的吸光度，利用所得的回歸方程計算總黃酮濃度，進而可以得到總黃酮的得率，總黃酮的得率(%)=(總黃酮濃度×提取液體積)/對應的原料重量×100%。以提取溫度、回流時間、乙醇濃度和料液比為考察因素，以總黃酮得率作為考察指標，先進行單因素試驗，然后選出影響較大的因素，再進行正交試驗。

2.2 單因素實驗結果與分析

2.2.1 乙醇濃度對總黃酮得率的影響 在乙醇濃度60%～90%范圍內，采用不同濃度的乙醇溶液回流提取甘草總黃酮，實驗結果表明隨著乙醇濃度的增加，黃酮得率先增加后減少，在乙醇濃度為70%時得率最高；超過70%后，隨著乙醇濃度的增加，總黃酮得率開始下降。這可能是由于提取溶劑極性降低，使提取液中脂溶性成分增加，造成總黃酮含量相對下降。從總黃酮得率來看，提取溶劑乙醇的濃度應設定為60%～80%。

2.2.2 回流時間對總黃酮得率的影響 在1～3h范圍內，設定不同的回流時間提取甘草總黃酮。結果表明回流時間對總黃酮得率的影響很小。當提取時間超過1h時，隨著時間的增加，總黃酮得率無明顯變化，所以提取時間設定為1h。

2.2.3 提取溫度對總黃酮得率的影響 在60～90℃范圍內，設定不同的溫度提取甘草總黃酮，結果表明總黃酮得率隨著溫度的升高先增大后減少。當達到80℃時，溫度再增加，總黃酮得率開始下降。這是因為在較低濃度范圍內，黃酮分子運動速度隨著溫度的升高而加快，有很強的滲透和擴散性，有利于黃酮類化合物的提取；但當溫度增加到80℃后，雜質的溶出量也隨之增加，總黃酮相對含量降低，故選擇80℃作為提取溫度。

2.2.4 料液比對總黃酮得率的影響 利用不同的料液比提取總黃酮，實驗結果表明料液比小于1∶20時，得率基本沒有變化。因為當料液比相對較低時，在回流過程中溶劑內提取物濃度過高，與原料濃度差小，不利于總黃酮的擴散；但當料液比增大到一定程度時，總黃酮得率會接近飽和狀態，從節省溶劑、降低成本的角度考慮，本實驗選擇的料液比為不高于1∶25。

單因素實驗結果初步確定甘草總黃酮的最佳提取工藝為：乙醇濃度為70%，提取溫度為80℃，回流時間為1h，料液比為1∶20，總黃酮得率可達到6.60%。

2.3 正交試驗結果與分析

單因素實驗結果表明，總黃酮得率受多種因素的影響，因此實驗選定乙醇濃度、提取溫度和料液比進行三因素三水平的正交實驗。采用L9(33)正交設計實驗確定總黃酮的最佳工藝。因素水平安排見表1。

表1 正交實驗因素水平

由正交試驗結果可以看出，三個因素中對甘草總黃酮提取率影響最大的為溫度，其次為乙醇濃度，最小的為料液比。實驗6號為提取甘草總黃酮的最佳工藝，即在80℃下，乙醇濃度為70%，料液比為1∶15的條件下提取回流1h，總黃酮得率可達到6.89%，實驗結果見表2。

影響因素B的F>F0.05，即P<0.05，即提取溫度對甘草總黃酮得率的影響最為顯著，而乙醇濃度、料液比兩種因素對總黃酮得率均無顯著影響，方差分析結果見表3。

表2 L9(33)正交實驗結果

表3 方差分析結果

注：F0.05(2, 2)=19。

3 結論

本研究采用索氏提取器提取甘草總黃酮，結合單因素實驗和正交試驗結果，確定甘草總黃酮的最佳提取工藝為在80℃、料液比為1∶15、乙醇濃度為70%的條件下回流提取1h。該提取工藝簡單可行，條件易于控制，是提取甘草總黃酮的有效途徑，為今后更好地利用甘草資源提供了理論參考和實驗指導。

[1] 王學農,馬彩雯.新疆甘草人工種植前景探討[J].新疆農機化,2004(6):34-35.

[2] 梁冰,楊愛馥,黃鳳蘭,等.甘草化學成分及藥理作用研究進展[J].東北農業大學學報,2006, 37(1):115-119.

[3] 呂欣,付玉杰,王微,等.紫外分光光度法測定甘草黃酮含量[J].植物研究,2003,23(2): 192-194.

[4] 陳東軍,王磊,祖曉冬,等.大黃素的高效提取及其NMR結構探索研究[J].南京中醫藥大學學報,2010,26(2):126-129.

(責任編輯：尹晨茹)

2014-01-14

常婧(1987-)，女，中北大學碩士研究生，研究方向為化學工程。

R284.2

A

1673-2197(2014)08-0024-02