超聲波輔助熱提艾蒿黃酮工藝優化

藍峻峰　張春艷

摘要： 以乙醇為提取溶劑，先用超聲波處理再加熱提取，以黃酮提取率為指標，研究加熱溫度、加熱時間、料液比、乙醇濃度、超聲波功率、超聲提取時間對艾蒿黃酮得率的影響，利用正交試驗優選其提取條件。結果表明：超聲波輔助熱提艾蒿黃酮的最佳工藝條件為：加熱溫度為55 ℃，加熱時間為50 min，料液比為1 g∶ 10 mL，乙醇濃度為50%，超聲功率為250 W，超聲提取時間為15 min。在此優化條件下，艾蒿中黃酮提取率達6 581%。超聲波輔助熱提艾蒿黃酮提取效果較好，該方法具有較好的應用前景。

關鍵詞： 艾蒿；超聲波；黃酮，

中圖分類號： R284 2 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2015）08-0267-02

艾蒿（Artemisia argyi）別稱冰臺、甜艾、艾草、灸草等，是菊科蒿屬多年生野生草本植物，主要分布于亞洲東部，在我國東北、華北、華東、西南等地均有分布。艾蒿具有溫經止血、散寒止痛、鎮咳平喘、止漏安胎、燥濕止癢等功效 [1-5]。我國民間將艾蒿制作成“艾團” “艾米果” “艾粑粑”等傳統食物。艾蒿的主要化學成分有揮發油、桉葉烷、三萜類、黃酮，還含有多種氨基酸、脂肪酸、微量元素等 [5-10]。植物黃酮類化合物具有降脂、抗血栓、抗氧化、降糖、抗腫瘤、增強免疫力、延緩衰老、治療慢性前列腺炎等多種功能。艾蒿的黃酮類化合物因具有抗病原微生物、保肝、抗炎、抗腫瘤等藥理活性，而受到廣泛關注 [11-13]。本研究采用超聲波輔助加熱提取艾蒿黃酮，以乙醇為溶劑，以蕓香苷為對照品，測定艾蒿中總黃酮含量，優化提取工藝條件，旨在為艾蒿利用開發提供理論依據。

1 材料與儀器

1 1 材料

艾蒿采自廣西壯族自治區柳州市郊區沙塘鎮野外，經柳州師范高等專科學校覃逸明博士鑒定為菊科蒿屬植物的地上部分。蕓香苷標準品 （中國成都曼斯特生物科技有限公司，批號：2010-A0103），無水乙醇、氫氧化鈉、亞硝酸鈉、氯化鋁等均為分析純，試驗用水為蒸餾水（自制）。

1 2 主要儀器

FA2004B型電子天平（上海恒平科學儀器有限公司），SHB-BP5A型水循環真空泵（武漢金寶華科技有限公司），KQ3200DA型數控超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司），HH-S4型數顯恒溫水浴鍋（金壇市醫療儀器廠），FW100型高速萬能粉碎機（天津市泰斯特儀器有限公司），UV-2550型紫外可見分光光度計（日本島津公司）等。

1 3 方法

1 3 1 提取方法

1 3 1 1 原料的準備 將艾蒿清洗、陰干，50 ℃下烘干1 h后粉碎，過40目篩，所得主要為葉子部分粉末。將艾蒿粉末置于干燥潔凈的廣口瓶內備用。

1 3 1 2 艾蒿黃酮的提取 稱取3 00 g艾蒿粉末置于燒瓶內，加入一定量的乙醇溶液，選擇適當的超聲功率提取一定時間，轉至水浴中加熱回流提取一段時間，抽濾，低溫保存所得艾蒿提取液，待測。

1 3 1 3 標準曲線繪制 以蕓香苷作為黃酮標準品，采用Al（NO3）3比色法 [14]測定其含量，繪制蕓香苷標準曲線。稱取32 mg蕓香苷置于燒杯中，以70%乙醇溶解后轉移至容量瓶中，配成64 0 μg/mL的標準品溶液，分別移取0、1 0、2 0、3 0、4 0、5 0 mL置于50 mL容量瓶中，依次加入1 mL 0 05 mg/mL NaNO2溶液、1 mL 0 10 mg/mL Al（NO3）3溶液、5 mL 4% NaOH溶液，用30%乙醇溶液定容，搖勻，靜置 10 min 后用分光光度計在波長510 nm下測定吸光度。以吸光度為橫坐標（x），蕓香苷濃度為縱坐標（y）繪制標準曲線，得回歸方程為：y=93 842x-0 375 6，相關系數r=0 999 6，說明在0～64 μg/mL濃度范圍內有較好的線性關系。

1 3 1 4 黃酮含量的測定 移取1 0 mL艾蒿提取液置于25 mL容量瓶中，加入30%乙醇7 5 mL稀釋，加5% NaNO2溶液1 0 mL，搖勻，靜置6 min，加入Al（NO3）3溶液1 0 mL，搖勻，靜置6 min后再加入4% NaOH溶液10 mL，搖勻，用30%乙醇溶液定容，靜置15 min，以空白為參比，于波長 510 nm 下測定吸光度，平行3次，取平均值，用回歸方程計算黃酮濃度，并計算黃酮提取率。黃酮提取率計算公式如下：

[JZ]黃酮提取率=黃酮質量/艾蒿質量×100%。

1 4 正交試驗

在單因素試驗基礎上，選取料液比、乙醇體積分數、超聲功率、超聲時間、加熱溫度、提取時間作為正交試驗因素，每個因素取5個水平，利用正交表L25（56）進行試驗，優化艾蒿黃酮提取工藝。試驗因素與水平安排見表1。

1 5 驗證試驗

根據正交試驗優化工藝條件，利用最佳工藝條件，按照 “1 3 1 2”節的方法處理及制備樣品，按“1 3 1 4”節的方法測定黃酮含量及提取率，重復3次，計算平均值。

2 結果與分析

2 1 正交試驗結果

由表2可知，6個因素對超聲波輔助熱提艾蒿黃酮提取效果的影響主次順序為：超聲波功率>超聲提取時間>加熱溫度>乙醇濃度>料液比>加熱時間，最佳工藝條件為A1B1C1D1E5F3，即加熱溫度為55 ℃，加熱時間為50 min，料液比為1 g ∶ 10 mL，乙醇濃度為50%，超聲功率為250 W，超聲提取時間為15 min，在該提取條件下，艾蒿黃酮的提取率較高。

2 2 方差分析

為了考察試驗安排的6個因素對結果的影響，對正交試驗結果進行方差分析（表3）。從表3可以看出，E、F因素對黃酮提取率影響顯著，其余4個因素影響均不顯著，因此可以認為，在該試驗方案中，超聲波功率、超聲時間是影響黃酮得率的關鍵因素。

2 3 驗證試驗結果

經過對正交試驗進行分析，得出最佳提取工藝條件，進行3次平行驗證試驗，結果見表4。 由驗證試驗可知，該工藝條件下黃酮提取率為6 581%，該提取條件為超聲波輔助熱提法提取艾蒿黃酮的最佳工藝條件。

3 結論與討論

本研究結果表明，超聲波輔助熱提法提取艾蒿黃酮的最佳提取工藝條件是：加熱溫度為55 ℃，加熱時間為50 min，料液比為1 g ∶ 10 mL，乙醇濃度為50%，超聲功率為250 W，超聲提取時間為15 min，提取用時短，提取溫度低，降低了提取能耗。超聲波作用于液體中時，液體中每個氣泡的破裂瞬間會產生能量極大的沖擊波，相當于瞬間產生幾百度的高溫和高達上千個大氣壓，形成“空化作用” [15] 。植物組織中的空化氣泡在超聲波的作用下，經歷多次周期性膨脹—收縮循環振蕩直至細胞被破壞，從而使細胞內部的有效成分被釋放出來。本研究采用L25（56）正交表設計試驗，安排了6因素5水平試驗，僅需25次試驗就能得到最佳試驗條件，是較好的優選提取工藝條件的方法。

參考文獻：

[1] 江蘇新醫學院 中藥大詞典：上冊[M] 上海：上海科學技術出版社，1986：1172-1175

[2]蔡 平 艾葉的藥理作用及應用[J] 時珍國醫國藥，2001，12（12）：1137-1139

[3]浙江省平喘藥研究協作組 艾葉油新的平喘有效成分的研究[J] 中草藥，1982，13（6）：1-4

[4]李 慧 艾葉的藥理研究進展及開發應用[J] 基層中藥雜志，2002，16（3）：51-53

[5]張 燕 北艾蒿揮發油成分研究[J] 廣西植物，2006，26（1）：110-112

[6]楊 華，田 銳，李龍天，等 陜北艾蒿揮發性化學成分研究[J] 廣東農業科學，2008（11）：103-105

[CM（26] [7]王新芳，董 巖，孔春燕 艾蒿的化學成分及藥理作用研究進展

[KG1 2/3]

[J] 時珍國醫國藥，2006，17（2）：174-175

[8]蔣 勇 艾蒿主要藥用成分的研究進展[J] 安徽農業科學，2011，39（14）：8367-8368

[9]王登奎，吳 剛，程向暉，等 野艾蒿中氨基酸、維生素、微量元素的含量分析[J] 中成藥，2006，28（11）：1658-1660

[10] 詹忠根 野艾蒿黃酮對活性氧自由基的清除作用及其脂肪酸成分的GC-MS分析[J] 食品科技，2008，33（11）：177-179

[11]周 峰，秦路平，連佳芳，等 艾葉的化學成分、生物活性和植物資源[J] 藥學實踐雜志，2000，18（2）：96-98，103

[12]張赟彬，李彩俠，吳亞卿 黃酮類化合物的研究進展[J] 食品與機械，2005，21（5）：77-80

[13]張 婉，唐 麗，謝 坤，等 蒿屬植物黃酮類化學成分及藥理活性研究概況[J] 中央民族大學學報：自然科學版，2009，18（1）：73-77

[14]藍峻峰，謝濟運 果膠酶法提取葉下珠黃酮的工藝優化[J] 安徽農業科學，2010，38（21）：11128-11129

[15]李 林 超聲場下空化氣泡運動的數值模擬和超聲強化傳質研究[D] 成都：四川大學，2006