雙水相體系萃取槐米中蕓香甙的研究

王新睿，康玉婷，王雨婷，梁振益

(海南大學材料與化工學院，海南　海口　570228)

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雙水相體系萃取槐米中蕓香甙的研究

王新睿，康玉婷，王雨婷，梁振益

(海南大學材料與化工學院，海南海口570228)

利用雙水相萃取技術提取分離槐米中的蕓香甙，以異丙醇/硫酸銨為雙水相萃取體系，研究異丙醇質量、硫酸銨質量、水質量、槐米質量等因素對萃取效果的影響。結果表明：在異丙醇質量為18 g，硫酸銨質量為11.5 g，水質量為27 g，槐米質量為1 g的萃取條件下，提取率為21.7%，含量為94.8%。該方法可用于槐米中蕓香甙的提取分離。

槐米；蕓香甙；雙水相萃取；雙水相體系

槐米廣義是為豆科植物槐(Sophora japonica L.)的干燥花蕾及花。中國各地區產，以黃土高原和華北平原為多。夏季花未開放時采收其花蕾，稱為“槐米”；花開放時采收，稱為“槐花”。采收后除去花序的枝、梗及雜質，及時干燥，生用、炒用或炒炭用。蕓香甙(蘆丁)是槐米的主要成分，具有降低毛細血管通透性和脆性，促進細胞增生和防止血細胞凝聚，以及抗炎、抗過敏、利尿、解痙、鎮咳、降血脂等功效。蕓香甙還作為抗氧劑和天然食用黃色素應用于食品工業中。雙水相萃取技術(aqueous two-phase extraction，ATPS) 是指親水性聚合物水溶液在一定條件下可以形成雙水相，利用被分離物在兩相中分配的不同而分離的技術。雙水相萃取技術以其萃取條件溫和、分相快速、處理容量大、回收率高、能耗低、萃取原理簡便、設備投資費用少、操作簡單，且不存在有機溶劑殘留問題等優點，在天然藥物活性成分的規模化生產方面具有很大的潛力[1-3]。國內外有將雙水相體系用于天然活性成分提取分離的研究，但利用其從槐米中萃取蕓香甙的研究未見報道。本文采用異丙醇/硫酸銨雙水相體系萃取分離槐米中的蕓香甙，探討了異丙醇質量、硫酸銨質量、水質量以及槐米質量對蕓香甙在該體系的分配系數K的影響，旨在為槐米資源的開發利用提供基礎。

1　實　驗

1.1材料與儀器

槐米(購于海南源安隆藥品超市連鎖有限公司)；蘆丁標準品(中國藥品生物制品檢定所)；TU-1810紫外分光光度計(北京普析通用儀器有限責任公司)；DZF型真空干燥箱(上海精宏實驗設備有限公司)。

1.2實驗方法

1.2.1原料處理

槐米，放入烘箱 60 ℃烘干至恒重，粉碎過60目篩備用。

1.2.2雙水相萃取過程

(1)將異丙醇和硫酸銨配成一定濃度的濃溶液；

(2)在30 ℃下，取一定的槐米粉置于燒杯中，加入一定體積的成相物質濃溶液，用磁力攪拌器萃取一定時間，靜置10 min，使其分相；

(3)取樣分析上下相中蘆丁的含量，根據與標準樣品吸光度值的對照計算上下相中蘆丁的濃度，計算分配系數K。

K=ρ上/ρ下

式中：ρ上，ρ下——上、下相溶液中總黃酮的質量濃度，mg·L-11.2.3總黃酮含量的測定

標準儲備液的制備精確稱取干燥至恒重的蘆丁標準品5.0 mg置于50 mL的容量瓶中，加入異丙醇溶解并定容配成濃度為0.1 mg/L的蘆丁標準溶液。

標準曲線的制作精確量取蘆丁標準溶液0.0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0 mL分別置于10 mL的容量瓶中，加入異丙醇溶液使各體積至5.0 mL，分別加入5%亞硝酸鈉溶液0.5 mL，搖勻放置5 min，再分別加入10%硝酸鋁溶液0.5 mL，搖勻放置5 min，最后分別加入10.0 mol/L的氫氧化鈉溶液3 mL，用異丙醇溶液定容至刻度，搖勻，放置15 min。在510 nm波長測定其吸光度，以吸光度-濃度作圖并進行回歸，得回歸方程為y=0.00831x+0.0006。

1.2.4萃取條件的選擇對分配系數的影響

異丙醇的質量、硫酸銨的質量、水的質量和槐米的加入量進行了考察研究，確定萃取條件。

2　結果與討論

2.1異丙醇質量對分配系數的影響

分配系數K隨異丙醇質量的變化關系如圖1所示。

圖1　分配系數與異丙醇質量的關系

從圖1可知，對于同一初始值都相同的條件下，分配系數K和隨異丙醇質量的增加而先增大后減小。這是因為初始值相同時，異丙醇的質量增大，分相能力增大，蘆丁在異丙醇中的溶解量增大，故分配系數K增大。隨著異丙醇質量的進一步增大，高濃度的異丙醇會引起槐米中多糖、蛋白質等大分子物質的沉淀，從而使蘆丁產生沉淀，導致分配系數減小。故最佳的異丙醇質量為18 g。

2.2硫酸銨質量對分配系數的影響

分配系數K隨硫酸銨質量的變化關系如圖2所示。

圖2　分配系數與硫酸銨質量的關系

從圖2可知，對于同一初始質量的異丙醇，分配系數K都隨硫酸銨質量的增大而增大。這是因為異丙醇的初始質量相同時，硫酸銨質量增大，分相能力也就增大，但當硫酸銨質量超過11.5 g后，分相困難，分相時間延長。故硫酸銨的最佳質量為11.5 g[4]。

2.3水的質量對分配系數的影響

圖3　分配系數與水的質量的關系

水的變化會使體系的成相行為改變，進而影響兩相中的分配。實驗結果見圖3所示。

從圖3可知，對于同一初始質量的異丙醇和硫酸銨的條件下，分配系數K隨水的質量的增加而先增大后減小。這是因為初始值相同時，水的質量增大，分相能力也增大，隨著水質量的進一步增大，溶于水中的蘆丁含量增加從而使蘆丁溶于醇中含量相對減少，導致上下相中蘆丁的含量反而降低。故確定最佳的水質量為27 g。

2.4槐米質量對分配系數的影響

分配系數K隨槐米質量的變化關系如圖4所示。

圖4　分配系數與槐米質量的關系

由圖4可以看出，對于同一初始質量的異丙醇、硫酸銨、水和槐米，分配系數K都隨槐米質量的增大而增大。這是因為其他條件初始質量相同時，槐米質量增大，蘆丁濃度增大，兩相可萃取出蘆丁越多，但當槐米質量超過1 g后，異丙醇相達到萃取飽和，K減小。故槐米的最佳質量為1 g。

3　結　論

實驗表明利用異丙醇/硫酸銨雙水相體系萃取槐米中的蘆丁，最大分配系數可達5.75，說明在異丙醇/硫酸銨雙水相體系中蘆丁大部分被分配在異丙醇相(上相)。另外，通過單因素單水平實驗，考察了異丙醇質量、硫酸銨質量、水質量和槐米質量對分配系數的影響，實驗結果表明，萃取條件為異丙醇質量分數為18 g，硫酸銨質量為11.5 g，水質量27 g，槐米質量為1 g時，提取率為21.7%，含量為94.8%。

雙水相萃取技術[5]是一種新開發的提取分離方法，通過以上研究分析可以看出，與傳統的有機溶劑萃取法相比，雙水相體系具有分相速度快，使用溫度低，易于操作等特點，且所使用的異丙醇及鹽類對人體及環境無毒害，萃取率高，溶劑可以循環利用，這不僅可以降低成本，而且有利于環保，為槐米中蘆丁分離純化的一種有效方法。

[1]羅亞東,胡吉卓,楊銀月,等.丙酮/(NH4)2SO4雙水相體系提取蘆丁影響因素研究[J].廣西科學院學報,2014, 30(3):185-189.

[2]池汝安,詹斯維,張越非,等.葛根總黃酮在乙醇-無機鹽雙水相體系中的萃取[J].武漢工程大學學報,2014,36(3):1-7.

[3]陳叢瑾,屈麗娟,陳東.雙水相萃取法分離純化黃酮類化合物的研究進展[J].應用化工,2010,39(10):1587-1596.

[4]陳麗華.東北山櫻桃核總黃酮成分雙水相萃取條件的優化[J].西北農業科技大學學,2013(10):137-142.

[5]鐘玲,張越非,李小菊,等.乙醇/無機鹽雙水相體系分離純化黃芪總黃酮的研究[J].中國中藥雜志,2012,37(32):3395-3399.

Extraction of the Rutin from Flos Sophorae by Aqueous Two-phase System

WANG Xin-rui， KANG Yu-ting， WANG Yu-ting， LIANG Zhen-yi

(School of Material and Chemical, Hainan University, Hainan Haikou 570228, China)

The isopropanol/ammonium sulfate aqueous two-phase system was used to extract the rutin fromflossophorae. Effects of the mass of isopropanol, mass of ammonium sulfate, mass of water, mass offlossophoraeon the extraction of rutin were studied. The results indicated that the better conditions were obtained as the mass of isopropanol was 18 g, mass of ammonium sulfate was 11.5 g, mass of water was 27 g, mass offlossophoraewas 1 g，extraction yield in the two-phase system was 21.7%, the content was 94.8%. The method is suitable for extraction and separation of rutin from flos japonica.

flossophorae; rutin；ATPE(aqueous two-phase extraction)；aqueoustwo-phase system

王新睿(1996-)，女，2013級應用化學專業學生。

梁振益(1969-)，男，高級工程師，研究方向：天然產物化學與分析。

O69

B

1001-9677(2016)013-0100-02