沙棗中總黃酮的提取工藝優選

王紅玉，本蓮芳，王安琪，張海亮

(蘭州石化職業技術學院，甘肅　蘭州　730060)

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沙棗中總黃酮的提取工藝優選

王紅玉，本蓮芳，王安琪，張海亮

(蘭州石化職業技術學院，甘肅蘭州730060)

優選沙棗中總黃酮的提取工藝條件，并通過還原力的測定初步研究黃酮的抗氧化活性。以總黃酮提取率為指標，采用單因素考察乙醇濃度、超聲時間、料液比、超聲功率對沙棗黃酮提取率的影響；在單因素試驗的基礎上，采用正交設計法優化沙棗中總黃酮的提取工藝條件。沙棗黃酮提取的最佳工藝條件：乙醇濃度 60%、超聲時間15 min、料液比1:22 (g/mL)、超聲功率320 W，在此條件下，沙棗黃酮的提取率8.64%，影響沙棗黃酮提取率的因素從大到小依次為：料液比>超聲時間>乙醇濃度>超聲功率；通過還原力的測定,表明沙棗總黃酮有較好的抗氧化活性。

沙棗；總黃酮；提取工藝；抗氧化活性

沙棗(Elaeagnus angustifolia L.)屬于胡頹子科，胡頹子屬。沙棗是藥用價值非常高的一種荒漠鹽生植物資源，其營養價值很高，果實富含維生素、糖、蛋白質、礦物質、淀粉及果膠等[1]。研究發現，沙棗中含有一定量的黃酮類化合物，黃酮類化合物的生理作用具有多樣性，具有降低血清膽固醇、抑制血小板集聚、抗潰瘍、抗腫瘤、抗炎、抗過敏、增強免疫力治療和慢性氣管炎等功效[2-4]。因此，沙棗是一種具有開發利用前景的重要資源。但目前沙棗僅有少部分在民間藥用、食用或初步加工，大部分果和葉成熟后自然落地腐爛廢棄，利用率極低，造成這一寶貴資源的極大浪費。為了提高沙棗中黃酮類化合物的提取率，進而提高這一寶貴資源的應用價值，對沙棗中黃酮類化合物的提取工藝進行了研究。采用超聲輔助-溶劑法提取沙棗中總黃酮[5-6]，提取率較單純溶劑法提取黃酮的提取率高。提取出總黃酮后，通過還原力的測定初步研究沙棗總黃酮的抗氧化活性[7]。

1　試劑與儀器

1.1試劑

沙棗(甘肅古浪)，經蘭州理工大學史高峰教授鑒定為胡頹子科植物。

蘆丁對照品(純度92.5%，批號100080-200707)，中國藥品生物制品檢定所；CH3CH2OH,天津市百世化工有限公司；NaH2PO4、Na2HPO4,天津市天新精細化工開發中心；蒸餾水；NaNO2,西安化學試劑廠；Al(NO3)3,上海試劑四廠；NaOH,天津市化學試劑廠；K3Fe(CN)6、FeCl3,天津市雙船化學試劑廠，試劑均為分析純。

1.2儀器

U-2001型紫外可見分光光度計,日本Hitachi；AL204型電子分析天平,梅特勒·托利多儀器(上海)有限公司；高速臺式離心機(TC16-WS),長沙湘儀離心機有限公司。

2　方法與結果

2.1標準曲線繪制

精密稱取20 mg蘆丁[8]，加無水乙醇溶解，定容至100mL容量瓶中，配制濃度為0.2 mg/mL備用。準確吸取蘆丁對照品溶液0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL分別置于25mL的比色管中,依次加入5%的NaNO2溶液0.3mL，搖勻，放置6 min，再加入10%的Al(NO3)3溶液0.3mL，搖勻，放置6 min，最后加入4%的NaOH溶液4.0mL，用60%的乙醇定容，搖勻，放置15 min，在498 nm波長處測定吸光度(A)，以A為縱坐標，質量濃度為橫坐標，得線性回歸方程Y=10.59x-0.0012(R2=0.9999)。

2.2沙棗中總黃酮的提取率測定

稱取2.00 g沙棗粉，按一定的料液比、乙醇濃度，超聲功率和超聲時間提取后，4000 r/min離心10 min，取上清液移至50mL容量瓶中，用蒸餾水定容至刻度。分別取100 μL樣液移至10mL的容量瓶中，平行3次，按照標準曲線的制作方法在最大吸收波長處測定吸光度，計算黃酮提取率。

式中：Y——總黃酮提取率，%

m——黃酮質量，g

M——沙棗質量，g

2.3單因素實驗

2.3.1料液比考察

稱取2.00 g沙棗粉，在乙醇濃度50%、超聲功率240 W、超聲時間10 min，料液比分別為1:10、1:12、1:14、1:16、1:18、1:20、1:22、1:24(g/mL)的條件下進行單因素實驗，確定最佳料液比。

料液比考察結果如圖1所示，隨料液比的增大黃酮提取率逐漸增大，但當料液比大于1:20 時，黃酮基本提取完全了，故確定最佳料液比為1:20。

圖1　料液比對黃酮提取率的影響

2.3.2超聲時間考察

在上述最佳料液比、乙醇濃度50%、超聲功率240 W、超聲時間分別為5 min、7.5 min、10 min、12.5 min、15 min、17.5 min、20 min的條件下進行單因素實驗，確定最佳超聲時間。

超聲時間考察結果如圖2所示，隨著超聲提取時間的增加，黃酮提取率也增加，當提取時間大于12.5 min時，黃酮提取率基本保持不變，為了節約時間及降低成本，所以取最佳超聲時間為12.5 min。

圖2　超聲時間對黃酮提取率的影響

2.3.3乙醇濃度考察

在上述最佳料液比，最佳超聲時間，超聲功率240 W，乙醇濃度分別為40%、50%、60%、70%、80%、90%的條件下進行單因素實驗，確定最佳乙醇濃度。

乙醇濃度考察結果如圖3所示，乙醇濃度在40%～60%時，隨濃度的增加黃酮提取率逐漸增加，乙醇濃度在 60%～90%時,隨乙醇濃度的增加黃酮提取率降低，故確定最佳乙醇濃度為60%。

圖3　乙醇濃度對黃酮提取率的影響

2.3.4超聲功率考察

在上述最佳料液比，最佳超聲時間，最佳乙醇濃度，超聲功率分別為160、200、240、280、320、360 W的條件下進行單因素實驗，確定最佳超聲功率。

圖4　超聲功率對黃酮提取率的影響

超聲功率考察結果如圖4所示，在160～320 W，隨著超聲功率的增加，黃酮提取率也逐漸增加，當功率為320 W時黃酮提取率達最高，但當功率超過320 W后，黃酮提取率沒有增加反而降低，說明超聲功率達到一定程度時，由于某些黃酮類化合物的熱穩定性較差，加熱容易分解，導致黃酮提取率降低。故確定最佳超聲功率為320 W。

2.4正交實驗優選

在單因素試驗基礎上，以總黃酮提取率為指標，選取乙醇濃度、超聲時間、料液比、超聲功率為考察因素，采用正交試驗[9]優化沙棗中總黃酮的提取工藝條件。因素水平見表1，試驗安排及結果見表2。

表1　因素與水平

由表2可知，影響沙棗黃酮提取率的因素從大到小依次為：料液比>超聲時間>乙醇濃度>超聲功率，最優工藝條件為：A3B3C2D2，即料液比1:22，超聲時間15 min，乙醇濃度60%，超聲功率320 W。

表2　正交實驗結果與分析

2.5最佳工藝驗證實驗

分別稱取2，4，6 g沙棗粉，按優選的工藝條件提取沙棗中總黃酮，提取3次，計算總黃酮提取率分別為8.68%，8.64%，8.60%。說明優選的提取工藝具有較好的重復性，且穩定可行。

2.6沙棗黃酮的抗氧化性能(還原力測定)

取2.5mL不同濃度(0.2～1.0 mg/mL)的試樣溶液，分別加入2.5mL 0.2 mol/L磷酸緩沖液(pH=6.6)和2.5mL 1.0%K3Fe(CN)6溶液，混合均勻后于50℃水浴保溫反應20 min后快速冷卻。取出后再加2.5mL 10%醋酸溶液混勻，而后在3000 r/min離心10 min。取上清溶液5.0mL加入蒸餾水5.0mL，再加入1.0mL 0.1%的FeCl3溶液，靜置10 min后，以蒸餾水做空白，在700 nm處測定吸光度，得到回歸方程，Abs=1.9623×C+0.07597(R2=0.99069)。

還原力測定結果如圖5所示，隨著樣液濃度的增加，沙棗黃酮的還原力也相應增加。EC50值(吸光值在0.500時所對應的濃度)為0.216 mg/mL。說明沙棗黃酮具有較好的抗氧化能力。

圖5　沙棗總黃酮的還原力

3　結　論

通過單因素試驗及正交試驗對沙棗中總黃酮的提取研究，確定最佳工藝為:料液比1:22(g/mL)，超聲時間15 min，乙醇濃度60%，超聲功率320 W，此工藝提取效果最好，提取率達到8.68%。工藝簡單易行，安全可靠，提取率高，有利于沙棗資源的合理利用。通過對沙棗總黃酮的還原力測定，表明沙棗總黃酮有較好的抗氧化性能。

[1]王雅,周尚臻,李家寅,等.沙棗功能成分及藥理活性研究進展[J].食品工業科技,2013,34(3):361-364.

[2]黃澤元,王海濱,劉志偉.芝麻葉中總黃酮的最佳提取工藝研究[J].農業工程學報,2004,20(6):201-204.

[3]王暉,劉佳佳.銀杏黃酮的酶法提取工藝研究[J].中藥材,2003,26(12):887-888.

[4]王基云,姚遙,肖旭,等.沙棗花黃酮成分的含量測定及其藥理作用的初步研究[J].時珍國醫國藥,2010,21(4):812-814.

[5]王凱.寧夏沙棗中總黃酮的提取工藝研究[J].安徽農業科學,2011,39(14):8343-8344,8347.

[6]張勇,李彩霞,李鵬,等.醇法提取鎖陽中總黃酮的研究[J].甘肅科學學報,2005,17(1):41-43.

[7]黃仁術,胡曉夢,何惠利.大別山野葛根異黃酮超聲輔助提取工藝的響應面優化與還原力測定[J].中國藥學雜志,2015,50(2):51-57.

[8]王軍,王敏,季璐.苦蕎麥麩皮總黃酮提取工藝及其數學模型研究[J].農業工程學報,2006,22(7):223-225.

[9]耿紅梅,張彥,曹麗慧,等.正交實驗優選白花菜子總黃酮的最佳提取工藝[J].時珍國醫國藥,2012,23(04):886-887.

Optimization of Extraction Process for Total Flavonoids from Elaeagnus angustifolia

WANG Hong-yu,BEN Lian-fang,WANG An-qi,ZHANG Hai-liang

(Lanzhou Petrochemical College of Vocational Technology,Gansu Lanzhou 730060,China)

To optimize extraction conditions of extracting total flavonoids from Elaeagnus angustifolia and preliminarily investigate antioxidant activity of flavonoids by measuring restoring force,with the extraction efficiency of total flavonoids as index,the effects the concentration of ethanol,ultrasonic time,solid-liquid ratio and ultrasonic power exerted on yield of total flavonoids extracted from Elaeagnus angustifolia were investigated by the single-factor test.Based on the single factor test,extraction technology of extracting total flavonoids from Elaeagnus angustifolia was optimized through orthogonal test.The optimum extraction technology conditions were as follows：alcohol concentration of 60%,ultrasonic time 15 min,solid-liquid ratio 1:22 (g/mL),ultrasound power 320 W.Under these conditions,the yield of total flavonoids reached to 8.64%.The main factors that influenced the flavonoid extraction rate were listed in descending order as follows:solid-liquid ratio>ultrasonic time>alcohol concentration>ultrasonic power.The restoring force measuring results showed that Elaeagnus angustifolia possessed excellent antioxidant activity.

Elaeagnus angustifolia; total flavonoids; extraction technology; antioxidant activity

王紅玉(1987-)，女，助教，從事石油化工生產技術方面的教學和研究工作。

R284.2

B

1001-9677(2016)011-0123-03