摘 要:千年健是多年生的草本植物,味苦可以祛風濕、舒筋活絡,屬于我國傳統的中藥材之一。調查研究發現,千年健含有黃酮類的化合物,同時,黃酮類的化合物自身的生理活性較強,具備抗氧化、抗過敏、抗炎等多種用途,因而被當做天然的添加劑被廣泛應用于食品、化妝品中。相較傳統的提取技術,利用超聲提取工藝可以提取純度更高且效用更好的黃酮類物質,本文便旨在研究千年健總黃酮的超聲提取工藝,以期可以為千年健資源的利用提供更多的參考。
關鍵詞:千年健;總黃酮;超聲提取
1 材料與方法
1.1 材料
本次研究主要使用了超聲波清洗機、722型分光光度計、循環水真空泵等設備儀器,試劑主要使用了蘆丁生化試劑、無水乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁以及氫氧化鈉等。所使用的研究藥材千年健則購自當地的藥店,粉粹后加以保存。
1.2方法
首先是制備標準的工作曲線,稱取干燥的蘆丁浸泡于30%的乙醇溶液中,配置成濃度為0.17mg/ml的蘆丁溶液,而后將溶液分別取0.2ml、0.4ml、0.6ml、0.8ml分別置于25ml的比色管中,并加入5%的亞硝酸溶液1.0ml,搖勻靜置后再加入10%的硝酸鋁溶液1.0ml,靜置后再加入4%的氫氧化鈉溶液10.0ml,在滴30%的乙醇溶液直至刻度,而后搖勻靜置15分鐘。參比溶液中不加入任何試劑,此后測定吸光度,并利用回歸方程得出蘆丁濃度與吸光度之間的線性關系。其次是進行單因素的試驗,稱取2g的千年健,并設置超聲功率為250w、超聲時間為10分鐘、乙醇溶液濃度為40%以及液固比為25的外在條件,之后通過改變任一因素數值,做單因素試驗,通過測定黃銅物質含量,計算出提取率。最后是進行正交試驗,利用單因素試驗結果,并采用正交表,將超聲功率、超聲時間、乙醇濃度以及液固比等作為考察因素,通過選取最適合的區域,來設定正交試驗,以進一步優化千年健中黃銅的提取工藝。
2 結果分析
2.1單因素實驗
首先是超聲功率對黃銅提取率的影響,研究發現,超聲率由200w增加至300w時,黃酮的提取率也在明顯升高,且在超聲率為300w時出現了提取率的最大值,而后超聲功率在由300w升至400w時,提取率不增反降。這是因為在一定的超聲條件下,增加超聲功率可以進一步提高超聲的處理強度,但達到一定程度后,提取率也會下降,因而進行正交試驗時應選擇250w、300w以及350w的超聲功率。
其次是超聲時間對黃銅提取率的影響,研究發現,隨著超聲時間的增加,黃銅提取率也在不斷提高,當超聲時間在5至15分鐘時,曲線的斜率最大,即提取率增長速度最快,當時間增長至15至25分鐘時,曲線斜率開始變小,此時的提取率的增長速度也在不斷減慢。因此正交試驗應選擇的超聲時間為10至20分鐘。
再次是乙醇濃度對黃酮提取率的影響,研究中發現,乙醇濃度由20%增加至40%時,提取率明顯升高,但由40%增加至60%時,提取率開始下降,由此可以看出當乙醇濃度為40%時的黃銅提取率最高。這是因為高濃度的乙醇比較容易揮發,以至使提取液中的液固比發生變化,因而提取率也會下降。
最后是液固比對黃酮提取率的影響,研究發現,當液固比由10增加至25時,液固比的增加也會帶動黃酮提取率的升高,而液固比由25增加至35時,黃酮提取率開始下降,由此可以看出,隨著液固比的增加,提取液與黃酮濃度之間的差異也會增加,提取率自然會上升;但當液固比增加至一定程度后,提取液的體積也在不斷增加,提取環境發生變化,提取率自然便會下降。
2.2 正交試驗
由正交試驗結果分析,影響千年健黃酮提取率的因素分別為超聲功率、乙醇濃度、固液比、超聲時間,由此可以得出千年健中黃酮物質最佳的提取條件是超聲功率為300w,乙醇濃度為50%,液固比為30,超聲時間為15分鐘。
2.3驗證試驗
為了進一步驗證實驗結果的正確性與可行性,還應在最佳提取條件下進行超聲提取的驗證實驗,以及時找出其中存在的各種問題。
3 結論分析
傳統技術在提取千年健中總黃酮的過程中主要依靠溶劑滲透原理進行的,此種提取方法所用的能耗較大且時間也較長,因而極易破壞植物中的有效物質。使用冷提取方法雖然可以避免高溫傷害,但需要較多的提取溶劑,回收處理的過程比較麻煩,為了解決上述的提取問題,人們開始研究出超聲提取的先進方法。其主要利用具備高速、強烈震動的超聲波破壞千年健藥材的植物細胞,加速黃酮成分的溶解,從而提高了提取效率,縮短了提取時間。
本文采用的超聲提取方法主要通過單因素試驗研究了超聲功率、超聲時間、液固比以及乙醇濃度等因素對千年健黃酮提取率的影響,并利用正交試驗簡單分析了最佳的提取條件,最后得出影響作用由大至小的因素分別為超聲功率、乙醇濃度、液固比、超聲時間,并得知千年健黃酮的最佳提取條件是超聲功率為300W、超聲時間為15分鐘、乙醇濃度為50%以及液固比為30。
4 結語
中藥千年健產于我國的廣西南部與云南省的熱帶地區,取自于千年健植物的根莖部位,具有抗病菌、抗炎、抗感染等多種作用,可以用于風寒祛濕、肢節酸痛等病癥的治療,且取得了良好的治療效果。研究發現,黃酮類物質是千年健植物中最關鍵的組成部分,它在鎮痛消炎的治療過程中起到了關鍵的作用。但當前醫學界,在千年健黃酮類物質的提取方面卻鮮有研究,本文便通過研究總黃酮的超聲提取工藝,以期為人們提供純度更高、治療效果更好的黃酮類物質。
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作者簡介:
劉利(1971—),女,吉林洮南人,大學本科,(制藥)工程師,主要從事生物制藥。