微波輔助提取平臥菊三七中總黃酮的工藝研究

鄭國棟　林樂珍　黎冬明

摘要： 用微波輔助提取平臥菊三七中總黃酮，考察乙醇濃度、料液比、微波功率、微波時間4個因素對總黃酮提取率的影響，通過單因素試驗和正交試驗確定提取的最佳工藝條件。L9（34）正交試驗結果表明，各因素對平臥菊三七中總黃酮提取率的影響大小順序為乙醇濃度>微波功率>料液比>微波時間；總黃酮提取的最佳工藝為微波功率 700 W、料液比1 g ∶ 25 mL、微波時間20 min、乙醇濃度60%，總黃酮的得率為2 208%。

關鍵詞： 平臥菊三七；總黃酮；超聲提取；正交設計

中圖分類號：R284 2 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2015）08-0279-02

平臥菊三七[Gynura procumbens （Lour ） Merr ]是一種多年生菊科三七屬植物，在印尼、馬來西亞等東南亞國家作為食品食用，而在我國也在2012年5月被國家衛生部批準為新資源普通食品。平臥菊三七有許多生理功效，如抑菌、抗氧化、降脂、降糖、降壓等 [1-6]，其主要功能成分有黃酮類、綠原酸、萜烯類、香豆素等 [2，7-8]。1998年從馬來西亞引進的平臥菊三七在江西省靖安、豐城等縣通過無性扦插技術大面積推廣栽培，且單位面積產量高、成本低，是具有很好的開發和應用潛力的新資源食品。 目前還未報道過平臥菊三七黃酮提取工藝。本研究采用微波輔助提取平臥菊三七中總黃酮的工藝，運用正交試驗對相關工藝參數進行優化，確定最佳的提取工藝條件，為今后進一步分離純化平臥菊三七黃酮提供試驗數據，也為新資源食品平臥菊三七的利用和開發提供理論依據。

1 材料與方法

1 1 儀器

微波催化合成/萃取儀（北京祥鵠科技發展有限公司）；UV-754型紫外可見分光光度計（上海光譜儀器有限公司）；電子天平（上海精密科學儀器有限公司）。

1 2 材料與試劑

平臥菊三七葉采于江西農業大學中藥園，烘干粉碎后，過40目篩，裝袋，4°C保存備用。蕓香苷標準品購于上海試劑三廠；其他試劑均為分析純。

1 3 方法

1 3 1 微波輔助提取總黃酮工藝流程 平臥菊三七葉粉末→乙醇溶液浸提→微波處理→離心→取上層清液→定容→測吸光度→分析黃酮含量。

1 3 2 蕓香苷標準曲線的繪制 取一定量蕓香苷標準品配制成200 μg/mL的標準溶液，然后用移液槍分別吸取標準溶液0、0 4、0 8、1 2、1 6、2 0 mL置入10 mL容量瓶中，加 0 3 mL 5% NaNO2放置6 min后，再加0 3 mL 10% Al（NO3）3，放置6 min后加4 mL 4%NaOH，用蒸餾水定容。在510 nm處測得吸光度，以吸光度為縱坐標、蕓香苷濃度為橫坐標繪制標準曲線（圖1），得回歸方程y=0 009 1x+0 002 4，r2=0 999 5。

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1 3 3 平臥菊三七中總黃酮的提取

稱取1 g平臥菊三七粉末，按一定的料液比加入乙醇溶液搖勻，浸濕粉末后，按照一定微波時間和功率進行提取，提取液搖勻過濾，取濾液 0 5 mL 定容到10 mL，在510 nm處測吸光度，計算提取率。

1 3 4 單因素試驗 按“1 3 3”節中平臥菊三七總黃酮提取方法，考察乙醇濃度、微波時間、微波功率、 料液比4個可能影響提取效果的因素，以總黃酮提取率為參考指標，確定各因素的合適區間，做單因素試驗。在分析某一因素對平臥菊三七總黃酮提取率的影響時，固定其他因素和水平，每次試驗重復3次。

1 3 5 正交試驗 在單因素試驗基礎上，確定乙醇濃度、微波功率、微波時間、料液比4個因素進行正交試驗，以總黃酮提取率為考察指標，確定提取平臥菊三七中總黃酮的最佳工藝條件，每次試驗重復2次，進行有重復試驗的正交分析。

1 3 6 提取工藝驗證 為進一步確定最佳工藝的穩定性和合理性，按照最佳工藝條件重復5次試驗，分別測定平臥菊三七總黃酮的提取率。

1 4 數據處理

單因素試驗中均取3次重復試驗平均值作圖；正交試驗的數據用SPSS 17 0軟件進行分析。

2 結果與分析

2 1 單因素試驗

2 1 1 乙醇濃度對總黃酮提取率的影響

從圖2中可以看出，乙醇濃度在60%以下時，總黃酮提取率隨乙醇濃度升高而明顯升高，而在乙醇濃度為60%～90%時，總黃酮提取率卻呈下降趨勢。這是由溶劑不同的介電性能和極性而引起的。體積分數60%的乙醇對平臥菊三七總黃酮的溶出性能在所試驗范圍內是最好的，因此選擇50%、60%、70%乙醇濃度3個水平做正交試驗。

2 1 2 料液比對總黃酮提取率的影響

由圖3可知，料液比在1 g ∶ 10 mL～1 g ∶ 25 mL之間時總黃酮提取率隨提取溶劑比例增大而提高，隨后變化不明顯，因此選擇1 g ∶ 20 mL、1 g ∶ 25 mL 和1 g ∶ 30 mL 3個水平做正交試驗。

2 1 3 微波功率對總黃酮提取率的影響

由圖4可見，微波功率在600 W以內時，隨著功率增大，總黃酮提取率呈上升趨勢。 當功率繼續增大時提取率變化不明顯。微波功率增大，促進平臥菊三七細胞內物質釋放、擴散及溶解， 從而提高總黃酮的提取率，當功率達到一定時，細胞內物質充分溶出后，就不再增加了。因此選擇500、600、700 W 3個水平做正交試驗。

2 1 4 微波時間對總黃酮提取率的影響

由圖5可知，微波提取開始15 min內，總黃酮提取率隨時間延長而上升，但 15 min 以后，總黃酮提取率反而下降，這可能是因為微波時間過長，破壞了部分黃酮結構，導致總黃酮提取率降低。因此，選擇10、15、20 min 3個水平做正交試驗。

2 2 正交試驗

試驗中各因素之間相互交叉影響，因此要全面考慮微波提取的工藝參數。根據上述單因素試驗的結果及相關資料，確定以微波功率（A）、料液比（B）、微波時間（C）、乙醇濃度（D）4個因素進行正交試驗設計（表1）。正交試驗和方差分析、顯著性檢驗結果見表2和表3，表明微波功率、料液比、乙醇濃度3個因素對總黃酮提取率有顯著或極顯著影響。從表2可知，4個因素對總黃酮提取率的影響大小依次為乙醇濃度（D）>微波功率（A）>料液比（B）>微波時間（C），提取平臥菊三七總黃酮的最佳工藝條件為A3B2C3D2，即微波功率 700 W，料液比1 g ∶ 25 mL，微波時間20 min，乙醇濃度60%。

采用以上最佳提取工藝條件進行5次重復試驗，得到平臥菊三七中總黃酮提取率分別為2 179%、2 203%、2207%、2233%、2 216%，其均值為2 208%，相對標準偏差

（RSD）為1 217%。因此，通過正交試驗篩選出的平臥菊三七總黃酮微波提取的工藝條件合理，穩定可靠，具有較好的可操作性和重復性。

3 結論

以平臥菊三七為原料，乙醇為溶劑，經過單因素試驗和正交試驗，確定微波輔助提取平臥菊三七中總黃酮的最佳工藝為微波功率700 W、料液比1 g ∶ 25 mL、微波時間20 min、乙醇濃度60%，在此工藝條件下，總黃酮提取率為2 208%。本試驗優化的平臥菊三七中總黃酮的提取工藝，為今后進一步分離純化平臥菊三七中總黃酮提供了試驗數據和理論依據。

參考文獻：

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