超聲波輔助提取白蒿總黃酮工藝優化

權美平

摘要：用超聲波輔助技術提取白蒿（Artemisia sieversiana）總黃酮，用亞硝酸鈉-硝酸鋁比色法測定總黃酮濃度。通過單因素和正交試驗，確定了白蒿總黃酮的最佳提取工藝為乙醇體積分數50%，超聲處理時間45 min，超聲處理溫度50 ℃，料液比1∶40（g:mL）。在此條件下，總黃酮提取率為2.18%。

關鍵詞:超聲波；白蒿（Artemisia sieversiana）；總黃酮；提取工藝

中圖分類號：TQ914文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０14）08－1885-03

Optimizing Technological Parameters of Extracting Total Flavone From

Artemisia sieversiana by Ultrasonic Wave

QUAN Mei-ping

（Key Lab of Wet Land Ecology and Environment of Duoheliu of Shanxxi Province,Weinan Normal Untversity ,Weinan 714000，Shaanxi，China）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： The method of extracting total flavones in Artemisia sieversiana by ultrasonic wave assistance was introduced. The content of flavone was measured with NaNO2-Al(NO3)3 colorimetry. Based on the single factor and orthogonal experiment, the optimal parameters of total flavone extraction were ethanol concentration of 50%, ultrasonic wave dealing time of 45 min, ultrasonic wave dealing temperature of 50 ℃ and the ratio of material to solvent of 1:40 （g:mL）. The total flavone yield under the optimal condition was 2.18%.

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ultrasonic；white artemisia （Artemisia sieversiana）；ｔｏｔａｌ ｆｌａｖｏｎｅ； ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

白蒿（Artemisia sieversiana）為菊科植物冷蒿（Artemisia Frigida Willd）的干燥地上部分，具有止血、消腫之功效［1］。用于各種出血、關節腫脹、腎熱、月經不調、瘡痛。據文獻報道［2］，白蒿主要含揮發油、多烯炔衍生物類、黃酮類、萜類化合物、香豆精類、生物堿類等化學成分，故開發利用白蒿資源有重要的意義。

來源于植物提取物的黃酮類化合物具有廣泛的生理活性，可用作食品、化妝品的天然添加劑，如甜味劑、抗氧化劑、食用色素等［3］。常規法提取總黃酮時間長，影響提取率。研究表明，利用超聲波可以加速有效成分進入溶劑，從而提高提取率，縮短提取時間，節約溶劑，并且免去了高溫對提取成分的影響［4］，且超聲波能產生強烈振動、提高加速度及其強烈的空化效應、攪拌作用等特點［5］，可有效提高活性成分的提取效率。超聲波法可從竹葉、銀杏葉、槐花、大豆等中提取黃酮類物質［6-9］，但對于白蒿的文獻報道比較少見。本試驗采用超聲波輔助法對白蒿總黃酮的提取工藝進行了研究，以期探索出一種快速、簡便、提取率高的白蒿總黃酮提取方法，為有效利用白蒿資源和總黃酮活性物質的生產提供依據。

1材料與方法

1.1 材料

1.1.1原料和試劑白蒿原料采自長安縣郊。主要試劑為盧丁標品，購于中國生物制品檢定所，其余試劑均為分析純。

1.1.2主要儀器與設備KQ-500DE型數控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；UV-755B型紫外分光光度計（上海分析儀器總廠）；恒溫水浴鍋（上海愛朗儀器有限公司）；DZF-150型恒溫鼓風干燥箱（鄭州長城科工貿易有限公司）；RE-52AA型旋轉蒸發器（上海亞榮生化儀器廠）。

1.2方法

1.2.1試驗設計取5.0 g潔凈、干燥的白蒿樣品進行粉碎（40目）后，加入50 mL乙醇浸提，超聲波處理后過濾，濾渣再按照上述步驟進行，合并兩次的濾液得到濃縮液取樣以備檢測。采用單因素和正交試驗法測定乙醇體積分數、料液比（m/V，g∶mL）、超聲時間、超聲溫度對白蒿總黃酮提取率的影響。

1.2.2測定方法總黃酮含量的測定采用亞硝酸鈉-硝酸鋁絡合分光光度法［10］。標準曲線的制備：將20 mg 蘆丁標準品移入小燒杯中，加95%乙醇溶解， 在100 mL容量瓶中定容，搖勻，得 0.20 mg/mL的蘆丁標準液。分別移取0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0 mL的蘆丁標準液于 8 個100 mL容量瓶中，各加1.0 mL 5％的 NaNO2溶液，搖勻，放置6 min。再各加1.0 mL 10％的Al（NO3）3溶液，搖勻放置6 min。繼續加入10.0 mL 4％的 NaOH 溶液，用水稀釋到刻度，放置10 min。在 510 nm 處測定吸光度，以蘆丁濃度x （μg/mL）為橫坐標，吸光度y為縱坐標作標準曲線，蘆丁標準曲線回歸方程為：y = 0.011 6 x- 0.010 4 （r2=0.994 5）。樣品中總黃酮濃度測定：準確移取1.0 mL 的樣品濃縮液于100 mL 容量瓶中，測吸光度，根據標準曲線計算總黃酮濃度。總黃酮提取率按照下式計算：總黃酮提取率=［（總黃酮濃度×總黃酮溶液體積 ）/樣品重］×100%。

2結果與分析

2.1蘆丁標準曲線的繪制

蘆丁標準曲線見圖1。

2.2單因素試驗結果

2.2.1乙醇體積分數對提取率的影響以總黃酮提取率為指標，按料液比（m/V，g:mL，下同）1∶10，在45 ℃水浴中以30%、40%、50%、60%、70%乙醇超聲浸提40 min（圖2）。由圖2可知，隨著乙醇體積分數升高，白蒿總黃酮提取率增加。但當乙醇體積分數達到60%以后，再提高體積分數，對總黃酮提取率影響不大，所以選取60%為適宜的乙醇體積分數。

2.2.2超聲時間對提取率的影響以總黃酮提取率為指標，加入60%乙醇，按料液比1∶10，在45 ℃水浴中分別超聲處理10、20、30、40、50 min（圖3）。由圖3可知，隨著處理時間延長，白蒿總黃酮提取率增加，30 min后，提取率變化不明顯，故選取30 min為適宜超聲時間。

2.2.3超聲溫度對提取率的影響以總黃酮提取率為指標，加入60%乙醇，按料液比1∶10，分別在35、45、55、65、75 ℃超聲處理樣品30 min（圖4）。由圖4可知，隨著處理溫度的升高，總黃酮得率增加，溫度超過65 ℃以后提取率雖有增加，但不明顯，從成品活性成分質量考慮，以65 ℃為適宜超聲溫度。

2.2.4料液比對提取率的影響以總黃酮提取率為指標，以60%乙醇，在65 ℃按照料液比1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50超聲處理30 min（圖5）。由圖5可知，隨著乙醇用量的增大，白蒿總黃酮提取率增大，當料液比達到1∶30時，提取率較高，此后再增加乙醇用量，提取率增加不明顯，因此確定料液比為1∶30最適宜。

2.3正交試驗結果

在單因素試驗的基礎上，采用L9（34）進行正交試驗，因素與水平設置見表1，正交試驗結果見表2。

對正交試驗結果分析可知，影響超聲波提取白蒿總黃酮各因素的主次順序為D=B>A>C，即料液比與超聲時間對提取率的影響最大，然后是乙醇體積分數，最后是超聲溫度。

方差分析結果表明，因素D和B不同水平間有顯著差異，故選取總黃酮提取率最高水平D3和B3；因素A、C沒有顯著差異，說明乙醇體積分數和超聲處理溫度在正交設計的范圍內對提高總黃酮得率無顯著影響，其水平可根據實際情況進行選擇，因此，從經濟角度和保護總黃酮生物活性質量方面考慮，最后確定超聲處理提取白蒿總黃酮的最佳工藝參數是A1B3C1D3，即乙醇體積分數50%，超聲處理時間45 min，超聲處理溫度50 ℃，料液比1∶40，正交表中無此項組合，在此條件下進行再次試驗，總黃酮提取率為2.18%。

3結論與討論

超聲提取白蒿總黃酮的最佳工藝參數是A1B3C1D3，即乙醇體積分數50%，超聲處理時間45 min，超聲處理溫度50℃，料液比1∶40。在此條件下，超聲處理后總黃酮提取率為2.18%。

植物活性成分提取的效率、質量及安全成為了一個引人注目的問題，成為人們關注的中心。因為傳統提取植物中活性成分的方法效率低，耗時、耗溶劑、耗能且其提取過程不安全及產物活性成分的質量不高（尤其對于熱敏性物質），分離純化難等，造成了一些提取技術上的障礙，以至于喪失了傳統中草藥的潛在優勢。近年來，超聲波輔助提取植物中有效成分發展很快［4-9］，本研究證實，就白蒿總黃酮而言，超聲處理提取溫度較低（50 ℃）有利于提高產品質量，故可以探索超聲處理技術在提取植物總黃酮方面的應用。

參考文獻：

［１］ 內蒙古自治區衛生廳．內蒙古藥材標準［Ｍ］．呼和浩特：內蒙古科學技術出版社，１９８６．

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［１０］ 黃鎖義，黎海妮，余美料，等．益母草總黃酮的提取及鑒別［Ｊ］．時珍國醫國藥，２００５，１６（５）：３９８－３９９．

2.2.4料液比對提取率的影響以總黃酮提取率為指標，以60%乙醇，在65 ℃按照料液比1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50超聲處理30 min（圖5）。由圖5可知，隨著乙醇用量的增大，白蒿總黃酮提取率增大，當料液比達到1∶30時，提取率較高，此后再增加乙醇用量，提取率增加不明顯，因此確定料液比為1∶30最適宜。

2.3正交試驗結果

在單因素試驗的基礎上，采用L9（34）進行正交試驗，因素與水平設置見表1，正交試驗結果見表2。

對正交試驗結果分析可知，影響超聲波提取白蒿總黃酮各因素的主次順序為D=B>A>C，即料液比與超聲時間對提取率的影響最大，然后是乙醇體積分數，最后是超聲溫度。

方差分析結果表明，因素D和B不同水平間有顯著差異，故選取總黃酮提取率最高水平D3和B3；因素A、C沒有顯著差異，說明乙醇體積分數和超聲處理溫度在正交設計的范圍內對提高總黃酮得率無顯著影響，其水平可根據實際情況進行選擇，因此，從經濟角度和保護總黃酮生物活性質量方面考慮，最后確定超聲處理提取白蒿總黃酮的最佳工藝參數是A1B3C1D3，即乙醇體積分數50%，超聲處理時間45 min，超聲處理溫度50 ℃，料液比1∶40，正交表中無此項組合，在此條件下進行再次試驗，總黃酮提取率為2.18%。

3結論與討論

超聲提取白蒿總黃酮的最佳工藝參數是A1B3C1D3，即乙醇體積分數50%，超聲處理時間45 min，超聲處理溫度50℃，料液比1∶40。在此條件下，超聲處理后總黃酮提取率為2.18%。

植物活性成分提取的效率、質量及安全成為了一個引人注目的問題，成為人們關注的中心。因為傳統提取植物中活性成分的方法效率低，耗時、耗溶劑、耗能且其提取過程不安全及產物活性成分的質量不高（尤其對于熱敏性物質），分離純化難等，造成了一些提取技術上的障礙，以至于喪失了傳統中草藥的潛在優勢。近年來，超聲波輔助提取植物中有效成分發展很快［4-9］，本研究證實，就白蒿總黃酮而言，超聲處理提取溫度較低（50 ℃）有利于提高產品質量，故可以探索超聲處理技術在提取植物總黃酮方面的應用。

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2.2.4料液比對提取率的影響以總黃酮提取率為指標，以60%乙醇，在65 ℃按照料液比1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50超聲處理30 min（圖5）。由圖5可知，隨著乙醇用量的增大，白蒿總黃酮提取率增大，當料液比達到1∶30時，提取率較高，此后再增加乙醇用量，提取率增加不明顯，因此確定料液比為1∶30最適宜。

2.3正交試驗結果

在單因素試驗的基礎上，采用L9（34）進行正交試驗，因素與水平設置見表1，正交試驗結果見表2。

對正交試驗結果分析可知，影響超聲波提取白蒿總黃酮各因素的主次順序為D=B>A>C，即料液比與超聲時間對提取率的影響最大，然后是乙醇體積分數，最后是超聲溫度。

方差分析結果表明，因素D和B不同水平間有顯著差異，故選取總黃酮提取率最高水平D3和B3；因素A、C沒有顯著差異，說明乙醇體積分數和超聲處理溫度在正交設計的范圍內對提高總黃酮得率無顯著影響，其水平可根據實際情況進行選擇，因此，從經濟角度和保護總黃酮生物活性質量方面考慮，最后確定超聲處理提取白蒿總黃酮的最佳工藝參數是A1B3C1D3，即乙醇體積分數50%，超聲處理時間45 min，超聲處理溫度50 ℃，料液比1∶40，正交表中無此項組合，在此條件下進行再次試驗，總黃酮提取率為2.18%。

3結論與討論

超聲提取白蒿總黃酮的最佳工藝參數是A1B3C1D3，即乙醇體積分數50%，超聲處理時間45 min，超聲處理溫度50℃，料液比1∶40。在此條件下，超聲處理后總黃酮提取率為2.18%。

植物活性成分提取的效率、質量及安全成為了一個引人注目的問題，成為人們關注的中心。因為傳統提取植物中活性成分的方法效率低，耗時、耗溶劑、耗能且其提取過程不安全及產物活性成分的質量不高（尤其對于熱敏性物質），分離純化難等，造成了一些提取技術上的障礙，以至于喪失了傳統中草藥的潛在優勢。近年來，超聲波輔助提取植物中有效成分發展很快［4-9］，本研究證實，就白蒿總黃酮而言，超聲處理提取溫度較低（50 ℃）有利于提高產品質量，故可以探索超聲處理技術在提取植物總黃酮方面的應用。

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［１０］ 黃鎖義，黎海妮，余美料，等．益母草總黃酮的提取及鑒別［Ｊ］．時珍國醫國藥，２００５，１６（５）：３９８－３９９．