萃取法提取洋蔥中類黃酮的研究

吳艷

（宿遷經(jīng)貿(mào)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇 沭陽(yáng)223600）

1 引言

黃酮類化合物（flavonoids）是一類在植物界中分布廣泛、具有多種生物活性的多酚類化合物，早在20世紀(jì)30年代初就已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)。它們通常以與糖類合成苷或以游離態(tài)（苷元）的形式存在，在花、葉、果實(shí)等組織中，多為苷類，而在木質(zhì)部組織中則多為游離的苷元。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，黃酮類化合物主要是泛指兩個(gè)具有酚羥基的苯環(huán)（A，B環(huán)），通過(guò)中央3個(gè)碳原子相互連接而成，分子結(jié)構(gòu)中具有C6一C3一C6基本碳架的一系列化合物［1］。黃酮苷元一般難溶或不溶于水，易溶于甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑。黃酮類化合物具有很好的藥用價(jià)值，到目前為止，已發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物的生理功能主要有：①抗心血管疾病功能；②抗氧化、清除自由基功能；③鎮(zhèn)咳、怯痰、平喘功能；④抗炎、鎮(zhèn)痛功能；⑤抗心律失常功能；⑥抑制腫瘤功能；⑦防治糖尿病型白內(nèi)障功能；⑧抗菌抗病毒功能；⑨類激素樣功能；⑩保肝功能；? 降血壓、血脂功能；? 增強(qiáng)免疫調(diào)節(jié)功能［2～5］；?解痙功能等。

洋蔥（onion）又名球蔥、圓蔥、玉蔥、蔥頭、荷蘭蔥、皮牙子，屬二年生草本植物。洋蔥栽培歷史悠久，原產(chǎn)于西南亞，20世紀(jì)初才在我國(guó)大量栽培，其鱗莖中含有較多的類黃酮，在葉和皮中也有少量的存在［6］。洋蔥通常以鱗莖入藥，具有消炎抑菌、活血化瘀、降脂止瀉、防癌抗癌、利尿、降血糖、助消化、殺菌、抗感冒、預(yù)防心血管疾病及骨質(zhì)疏松等功效，盡管洋蔥的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及保健功能己被國(guó)內(nèi)外、各方面所證實(shí)和認(rèn)可，且洋蔥產(chǎn)量有每年增加的趨勢(shì)，但至今洋蔥的消費(fèi)方式主要是傳統(tǒng)的烹炒和少量直接食用，其量相對(duì)較小，同時(shí)洋蔥的深加工業(yè)停留在脫水等初級(jí)加工水平上。因此充分挖掘和利用洋蔥所含生物功能性因子，進(jìn)行深加工研究具有重要意義［7］。

本實(shí)驗(yàn)以市售鮮洋蔥為材料，以95%的乙醇做溶劑采用溶劑萃取法對(duì)洋蔥中類黃酮進(jìn)行提取，探究其最佳萃取條件，為以后的研究提供參考。

2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

2.1 材料與方法

實(shí)驗(yàn)藥品：95%CH3CH2OH、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品、10%NaNO3溶液、5%NaOH 溶液。

實(shí)驗(yàn)儀器：食品粉碎機(jī)、電子天平、燒杯、玻棒、移液管、解壓抽濾裝置、回流裝置、恒溫水浴箱、紫外分光光度計(jì)。

實(shí)驗(yàn)方法：粉碎→稱取→蒸餾→減壓抽濾→分光光度法測(cè)定總黃酮含量→計(jì)算類黃酮的提取率。

2.2 實(shí)驗(yàn)步驟

2.2.1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

（1）對(duì)照品溶液的制備。精確稱取蘆丁對(duì)照品200mg置燒杯中，加95%乙醇溶液攪拌溶解，并移置于50mL容量瓶中，加入95%乙醇溶液稀釋至刻度線，搖勻。用移液管精確量取10mL所配溶液置于100mL容量瓶中，再加入95%乙醇溶液稀釋至刻度線，搖勻即得（每1mL含有無(wú)水蘆丁0.2mg）。

（2）標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備：精密吸取對(duì)照品溶液0.0，2.0，4.0，6.0，8.0，12.0mL分別置于6個(gè)25mL容量瓶中，各加入95%乙醇12mL，加入10% 硝酸鈉溶液2.0mL，混 勻，放 置6min，再 加 入10% 硝 酸 鈉 溶 液2.0mL，混勻，放置6min，加入5%氫氧化鈉溶液20mL，最后用95%乙醇稀釋至刻度線，搖勻，以第1瓶為空白溶液，用紫外分光光度計(jì)，在510nm 測(cè)定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線［8］。

2.2.2 分光光度法測(cè)定洋蔥提取物中總黃酮的含量

吸取提取液20mL于50mL容量瓶中，加95%乙醇溶液至刻度按標(biāo)準(zhǔn)曲線制備操作測(cè)定吸光度。

2.2.3 乙醇提取洋蔥中類黃酮物質(zhì)

采用單因素設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)方案考察單因素（時(shí)間、溫度、固液比）對(duì)乙醇提取洋蔥中類黃酮的影響。

（1）溫度的影響。稱取鮮洋蔥40g，萃取時(shí)間為4h，固液配比為1∶1.5，提取溫度選取為35℃，40℃，45℃，50℃，55℃，測(cè)定不同溫度下類黃酮的提取率。

（2）時(shí)間的影響。稱取鮮洋蔥40g，萃取溫度為40℃，固液配比為1∶1.5，提取時(shí)間選取為1h，2h，3h，4h，5h，測(cè)定不同提取時(shí)間條件下類黃酮的提取率。

（3）固液配比的影響。稱取鮮洋蔥40g，萃取時(shí)間為4h，萃取溫度為40℃，固液配比選取1∶1，1∶1.5，1∶2，1∶2.5，1∶3，測(cè)定不同固液比條件下類黃酮的提取率。

2.2.4 正交實(shí)驗(yàn)

以乙醇與洋蔥的固液配比W／V，萃取溫度T 和萃取時(shí)間t這3個(gè)條件作自變量，以黃酮萃取率作為因變量，選用正交設(shè)計(jì)的正交表L9（34），以單因素最佳的3組條件做3因素3水平的試驗(yàn)，最終確定最佳萃取條件［9～11］。

2.2.5 最佳工藝條件的驗(yàn)證

在最佳提取條件下，進(jìn)行了3次平行驗(yàn)證性試驗(yàn)，以考察最佳條件的合理性和可靠性。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

按照蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制的實(shí)驗(yàn)過(guò)程方法進(jìn)行類黃酮標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的測(cè)定，繪制的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線如圖l所示?；貧w方程：A＝1.0946C＋0.0003。

3.2 乙醇提取洋蔥中類黃酮物質(zhì)

采用單因素設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)方案考察單因素（溫度、時(shí)間、固液比）對(duì)乙醇提取洋蔥中類黃酮的影響結(jié)果如下所示。

（1）溫度的影響。萃取時(shí)間為4h，固液配比為1∶1.5時(shí)，不同溫度條件下類黃酮的提取率見(jiàn)表1。

圖1 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

表1 溫度對(duì)萃取率的影響

從表1、圖2可以看出萃取時(shí)間4h，固液配比為1∶1.5時(shí)，溫度為40℃時(shí)類黃酮的提取率，達(dá)到最大產(chǎn)率為0.0125%。

（2）時(shí)間的影響：萃取溫度為40℃，固液配比為1∶1.5時(shí)，不同時(shí)間下黃酮的提取率見(jiàn)圖2。

圖2 溫度對(duì)萃取率的影響

表2 時(shí)間對(duì)萃取率的影響

圖3 時(shí)間對(duì)萃取率的影響

從表2、圖3 可以看出在此條件下提取時(shí)間為4h時(shí)，類黃酮的提取率最高，達(dá)到0.0136%。

（3）固液配比的影響。萃取時(shí)間為4h，萃取溫度為40℃時(shí)，不同固液配比下的類黃酮的提取率見(jiàn)表3。

表3 固液配比對(duì)萃取率的影響

圖4 固液配比對(duì)萃取率的影響

從表3、圖4可以看出在此條件下固液比為1∶1到固液配比1∶1.5時(shí)，類黃酮的提取率增長(zhǎng)幅度大，當(dāng)繼續(xù)增大溶劑用量時(shí)類黃酮的提取率基本趨于穩(wěn)定。

（4）正交表。以單因素最佳的3組條件做3因素3水平的試驗(yàn)。共需做9 個(gè)試驗(yàn)，最終確定最佳萃取條件。計(jì)劃實(shí)施方案及方案中各參數(shù)的意義，取值范圍分別見(jiàn)表4、表5。

表中的K1K2K3為經(jīng)過(guò)運(yùn)算得到的各個(gè)因素各水平之和，極差的大小可以反映出因素的影響程度，極差（R）越大，該因素對(duì)結(jié)果的影響越大，反之亦然。由黃酮萃取率的極差值可以看出，影響黃酮實(shí)際產(chǎn)率的因素排序?yàn)椋簑／v＞T＞t，即固液配比影響最大，而萃取時(shí)間影響最小。由K 值的大小可得出理論上得到黃酮產(chǎn)品的最優(yōu)組合為提取時(shí)間4h，固液比為1∶1.5（g／mL），提取溫度為40℃，其萃取率為0.0137%。

表4 正交實(shí)驗(yàn)提取率

表5 正交設(shè)計(jì)表中各變量的意義及取值

（5）最佳工藝條件驗(yàn)證。在提取時(shí)間4h，固液比為1∶1.5（g／mL），提取溫度為40℃的最佳提取條件下，進(jìn)行了3次平行驗(yàn)證性試驗(yàn)得出萃取率（R）并求其平均值和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差見(jiàn)表6。通過(guò)驗(yàn)證得出最優(yōu)實(shí)驗(yàn)組合驗(yàn)證結(jié)果為0.01366%。

表6 最佳工藝條件驗(yàn)證表

4 結(jié)語(yǔ)

有機(jī)溶劑提取是目前國(guó)內(nèi)外最廣泛地提取類黃酮化合物的方法，本實(shí)驗(yàn)采用有機(jī)溶劑萃取法，以95%乙醇為溶劑來(lái)提取洋蔥中的類黃酮，并探究萃取的最佳工藝條件。實(shí)驗(yàn)中探討了萃取溫度、萃取時(shí)間、固液配比對(duì)萃取率的影響，用分光光度法測(cè)萃取液吸光度，并且根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出萃取后的類黃酮質(zhì)量，與洋蔥質(zhì)量的比值作為提取率。實(shí)驗(yàn)中采用正交設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，選用正交表L9（34）安排試驗(yàn)各因素，各工藝條件取值范圍40℃～50℃，萃取時(shí)間3h～5h經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)得出提取類黃酮產(chǎn)品的最佳工藝條件為：提取時(shí)間4h，固液比為1∶1.5（g／mL），提取溫度為40℃。在最佳工藝條件下，類黃酮提取率為0.0137%。此外，洋蔥的品種不同，類黃酮的提取率也可能存在差異，本實(shí)驗(yàn)采用的是紅皮洋蔥，類黃酮的含量相對(duì)較高。

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