葛根總黃酮提取工藝比較研究

楊麗維，陳穎，張峻

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葛根總黃酮提取工藝比較研究

楊麗維，陳穎，張峻

（天津市林業果樹研究所，天津 300384）

本研究采用乙醇浸提法和超聲波輔助乙醇提取法對葛根黃酮進行提取，以期篩選出較佳的提取方法。通過試驗對比，確定乙醇浸提法的工藝條件為乙醇濃度40%，固液比1:20（g/mL），提取溫度50 ℃，提取時間30 min。超聲波輔助提取法的工藝條件為超聲功率200 W，乙醇濃度40%，固液比1:20（g/mL），提取溫度50 ℃，超聲時間20 min。在條件相近的前提下，超聲波輔助提取法的葛根黃酮提取率為8.03%，比乙醇浸提法提取率提高了54%。可見，超聲波輔助提取法提取效果較好，具有節時、簡便、提取率高等優點。

葛根；黃酮；乙醇浸提；超聲波輔助提取

葛根（Willd.）Ohwi），別名鹿藿、黃斤、雞齊，為豆科植物野葛的根，是一種常用的傳統中藥，也是藥食兩用的天然植物資源[1]。理化分析表明，葛根中主要有效成分為黃酮類物質以及異黃酮類化合物，其中包括葛根素、大豆甙等。這些有效成分具有預防心腦血管疾病，舒張平滑肌解痙，抗促癌及誘導癌細胞分化，抗氧化，解酒、解熱及增強機體免疫力等功能[2]。隨著醫藥科學的發展，葛根有效成分的提取及開發利用價值備受研究者的關注。葛根的主要應用一方面是加工各種淀粉類產品，二是提取葛根黃酮，將其作為食品、生物醫藥的重要原料[3]。目前報道從葛根中提取有效成分的方法主要有：加熱回流法、滲漉法、堿液法、浸提法（包括水提法、有機溶劑提取）、酶解法和物理強化輔助提取等，但普遍存在能耗大，時間長，效率低等問題[4]。超聲波輔助提取則為新興的提取工藝[5]，它是利用超聲波具有的機械效應、空化效應和熱效應，加速植物有效成分在溶劑中的擴散釋放，促進植物有效成分充分與溶劑混合[6]。利用超聲波提取葛根黃酮，其輔助效果明顯，可有效提高提取率，縮短提取時間、節約成本。本研究對乙醇浸提法與超聲波輔助提取法進行條件比較，以期篩選出較佳的提取方法。

1 材料與方法

1.1 試驗材料、試劑及儀器

葛根：產自云南；葛根素標準品含量為95.5%，購自中國藥品生物制品檢定所；無水乙醇等其他試劑均為分析純。

主要儀器：TU-1901雙光束紫外可見分光光度計（北京普析通用儀器有限公司）；JYD-650智能型超聲波細胞粉碎機（上海之信儀器有限公司）；Thermo Fisher R404A離心機（賽默飛世爾科技公司）；HZ-9212S恒溫振蕩器（太倉市科教器材廠）；鼓風干燥箱（上海一恒科技有限公司）；HW·SY21-K電熱恒溫水浴鍋（北京市長風儀器儀表公司）；JY-20A多功能粉碎機（浩瀚工貿有限公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 葛根黃酮提取工藝路線

葛根→洗凈→晾干→切片→置于鼓風干燥箱中80 ℃下烘干→充分粉碎→過80目篩→稱取一定量葛根粉→乙醇浸提/200 W超聲波提取→離心（10 000 r/min，5 min）→取上清液→定容→紫外分光光度計檢測。

1.2.2 葛根黃酮提取率的測定

稱取5 mg葛根素標準品，加入5 mL 95%乙醇，溶解，配成1 mg/mL溶液，再從中吸取1 mL溶液，加入9 mL 95%乙醇，配成0.1 mg/mL溶液，溶解，備用。從0.1 mg/mL葛根素溶液中精密吸取0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mL，分別置于小試管中，并各加入95%乙醇補充至1 mL，再分別加蒸餾水4 mL稀釋，搖勻。同時精密吸取95%乙醇1 mL，置小試管中，加水4 mL搖勻，作為空白對照溶液。在250 nm波長處測定吸光度值，同時得到如下方程：

＝15.618＋0.015 3（2＝0.998 1）

式中：為葛根素的濃度（mg/mL）；為吸光度值。

根據上述葛根素標準曲線的制作方法，精密吸取一定量的葛根提取液置于小試管中，用95%乙醇補充至1 mL，再加入蒸餾水4 mL，搖勻，以空白試劑作為參比，在250 nm波長處測定吸光度值，帶入方程計算，得出樣品中總黃酮的含量，計算葛根黃酮的提取率。

式中：為樣品溶液中黃酮濃度（mg/mL）；為稀釋倍數；1為提取液的體積（mL）；為樣品重（g）。

1.2.3 乙醇浸提法和超聲波提取法提取工藝的比較研究

在兩種提取方法下，分別選取不同的乙醇濃度（30%、40%、50%、60%、70%）、提取溫度（40、50、60、70 ℃）、固液比（1:10、1:20、1:30）、提取時間（乙醇浸提法：15、30、60、90、120 min；超聲波提取法：5、10、15、20、25 min）進行單因素試驗，考察各因素對葛根黃酮提取率的影響，比較兩種提取方法的葛根黃酮提取率。

2 結果與分析

2.1 乙醇濃度對葛根黃酮提取率的影響

稱取2 g葛根粉2份，分別放置錐形瓶中，按照1:20的料液比加入不同濃度的乙醇，在50 ℃下分別進行乙醇浸提和功率200 W的超聲輔助提取，提取時間均為15 min，考察不同乙醇濃度對葛根黃酮提取率的影響（圖1）。由圖1看出，在超聲提取過程中，葛根黃酮提取率隨乙醇濃度的增加呈先上升再下降的趨勢，當濃度為40%時提取率最高，為7.89%。在乙醇浸提過程中，葛根黃酮提取率同樣呈先上升再下降的趨勢，但趨勢不明顯，最高提取率僅為5.28%。分析原因是：由于葛根中所含的黃酮類物質種類較多，且不同單體間的極性范圍廣、差異大，而40%的乙醇濃度最有利于葛根黃酮的浸出。當乙醇濃度過高時，一些非黃酮類物質的溶出量逐漸增大，干擾因素也隨之增加，從而影響黃酮提取率。因此，確定乙醇濃度為40%時提取效果較好。

2.2 提取溫度對葛根黃酮提取率的影響

稱取2 g葛根粉2份，分別放置錐形瓶中，按照1:20的料液比加入40%的乙醇，在不同溫度下分別進行乙醇浸提和功率200 W的超聲輔助提取，提取時間均為15 min，考察溫度對葛根黃酮提取率的影響（圖2）。由圖2可以看出，葛根黃酮在不同溫度下提取率有所不同。提取溫度為 50 ℃時，超聲波提取法中葛根黃酮提取率最高，為8.05%；乙醇浸提法中葛根黃酮提取率也達到最高，為5.14%。這是因為當溫度在適當范圍內，其對植物中有效成分的溶解和浸出具有一定的促進作用；當溫度過高時，一方面會使黃酮的化學結構遭到破壞，影響提取效果，另一方面可能會導致提取溶劑揮發，使提取率降低。因此，選擇50 ℃為適宜提取溫度。

2.3 固液比對葛根黃酮提取率的影響

稱取2 g葛根粉2份，分別放置錐形瓶中，按照不同固液比加入40%的乙醇，在50 ℃下分別進行乙醇浸提和功率200 W的超聲輔助提取，提取時間均為15 min，考察不同固液比對葛根黃酮提取率的影響（圖3）。由圖3可見，固液比對葛根黃酮提取率有一定影響，溶劑的用量直接影響黃酮浸提效果。在兩種提取方法中，固液比為1:20和1:30的葛根黃酮提取率均高于固液比為1:10的提取率。但從浸提效果、節約成本和降低濃縮負荷這3方面考慮，溶劑用量不宜過大，因此選擇固液比1:20為較佳提取條件。

2.4 提取時間對葛根黃酮提取率的影響

稱取2 g葛根粉2份，分別放置錐形瓶中，按照1:20的料液比加入40%的乙醇，在50 ℃下分別進行乙醇浸提和功率200 W的超聲輔助提取，提取不同時間，考察不同提取時間對葛根黃酮提取率的影響（圖4）。由圖4所示，在乙醇浸提法中，提取時間為30 min時，葛根黃酮提取率最高，為5.12%。而超聲提取法在15～20 min時，提取率達到了8%以上。可見，不同提取方法在不同提取時間內葛根黃酮提取率也有所不同。超聲提取法用時短，提取效率高，優于乙醇浸提法。

2.5 不同提取方法葛根黃酮提取率的比較

通過對上述單因素試驗結果的分析，兩種提取方法分別得出較優的工藝條件，在此條件下分別進行重復提取試驗，比較葛根黃酮提取率（圖5）。由圖5所示，超聲提取法采用濃度為40%的乙醇，在功率為200 W，固液比為1:20，50 ℃下超聲提取20 min，重復提取3次，測得葛根黃酮的平均提取率為8.03%。乙醇浸提法采用濃度為40%的乙醇，固液比為1:20，在50 ℃的水浴下提取30 min，重復提取3次，測得葛根黃酮的平均提取率為5.21%。可見，在提取工藝相近的前提下，超聲提取法比乙醇浸提法提取率提高了54%，提取時間縮短了1/3。

3 結論

通過試驗得出，乙醇浸提法較優的提取工藝條件為：乙醇濃度40%，固液比1:20（g/mL），提取溫度50 ℃，提取時間30 min，葛根黃酮的平均提取率為5.21%。超聲波提取法較優的提取工藝條件為：超聲功率200 W，乙醇濃度40%，固液比1:20（g/mL），提取溫度50 ℃，超聲時間20 min，葛根黃酮的平均提取率為8.03%。

通過對兩種提取方法進行比較，在提取工藝相近的前提下，超聲提取法比乙醇浸提法提取率提高了54%，提取時間縮短了1/3。兩種提取工藝均用乙醇作為提取劑，安全，可回收。相比之下，傳統的乙醇浸提法提取時間較長、提取效率低，而超聲提取法所用時間短、提取效率高，具有明顯的優勢。

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Research and Comparison of Extraction Process ofFlavonoids

YANG Li-wei, CHEN Ying, ZHANG Jun

（Tianjin Research Institution of Forestry and Pomology，Tianjin 300384，China）

Two kinds of process method of ethanol extraction and ultrasonic-assisted extraction were be used to extractflavonoids in this study，in order to select the better extraction method. Through experiment contrast，the process conditions of ethanol extraction are as follows: ethanol concentration is 40%，the solid-liquid ratio is 1:20，extraction temperature is 50 ℃，extracting time is 30 min. The process conditions of ultrasonic-assisted extraction are as follows: ultrasonic power is 200 W，ethanol concentration is 40%，the solid-liquid ratio is 1:20，extraction temperature is 50 ℃，extracting time is 20 min. On the premise of similar condition，extraction efficiency offlavones was 8.03% in ultrasonic-assisted extraction，and increased by 54%.than that of the ethanol extraction. In conclusion，ultrasonic processing has the best effect and have advantages of saving time，convenient and high extraction rate.

; flavonoids; ethanol extraction; ultrasonic-assisted extraction

TS218

A

1008-5394（2016）03-0027-04

2016-04-29

天津市農業科學院院長基金項目“葛根黃酮苷類成分提取技術研究及功能食品開發”（13013）

楊麗維（1981-），女，天津市人，助理研究員，碩士，主要從事農產品加工方面的研究工作。E-mail：liwei981916@163.com。