槐米中蘆丁提取工藝優(yōu)化研究

羅進(jìn) 羅艷萍 張風(fēng) 馮婉怡 羅汝鋒

摘 要：目的：優(yōu)化槐米中蘆丁提取工藝。方法：以槐米為原料，探討槐米粉碎粒徑、提取時間、提取次數(shù)、料液比及硼砂添加量等工藝因素對槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率的影響。在單因素試驗結(jié)果基礎(chǔ)上，采用正交試驗設(shè)計優(yōu)化了槐米蘆丁提取工藝條件。結(jié)果：優(yōu)化所得的槐米蘆丁提取工藝為槐米原料粉碎過10目篩，料液比1∶8，硼砂添加量1.5%，提取2次，每次提取1 h，此時槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率可達(dá)81.43%±1.55%。結(jié)論：在該提取條件下，槐米蘆丁提取轉(zhuǎn)移率較高，對槐米中蘆丁的提取具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：槐米;提取工藝;蘆丁;轉(zhuǎn)移率

Abstract：Objective： To optimize the extraction process of rutin from in sophora japonica. Methods： The sophora japonica were used as raw material， and the effects of particle size，extraction timeand times， solid-liquid ratio， and borax content on the rutin transfer rate of sophora japonica were studied. On the basis of single factor test results， the extraction conditions of rutin in sophora japonica were optimized by orthogonal design， taking into account the rutin transfer rate. Results： The optimized extraction condition of rutin in sophora japonica was sophora japonica crushed to 10 mesh sieve， solid-liquid ratio 1∶8， the extraction time 1h， borax content1.5%，extracted twice， the extraction rate of rutin in sophora japonica could reach to 81.43%±1.55%. Conclusion： Under this extraction condition， the extraction transfer rate of Rutin from Sophora japonica was higher， which had a certain guiding significance for the extraction of Rutin from Sophora japonica.

Key words：Sophora japonica; Extraction process; Rutin; Transfer rate

中圖分類號：R284.2

槐米為豆科植物槐（Sophora japonica L.）的干燥花及花蕾，槐米味苦，微寒，歸肝、大腸經(jīng)，具有涼血止血，清肝瀉火的功效[1]。槐米是一種具有生物活性的傳統(tǒng)中藥，《神農(nóng)本草經(jīng)》將其列為上品，槐米中含有蘆丁、槲皮素、皂苷、多糖黏液質(zhì)等成分，其中蘆丁是主要藥用成分[2]。據(jù)報道，蘆丁具有抗炎、抗病毒、抗腫瘤、抗過敏的功效，在臨床上主要用于防治腦出血、高血壓、視網(wǎng)膜出血、紫癜和急性出血性腎炎[3-4]。槐米已列入國家衛(wèi)生健康委員會公布的按照傳統(tǒng)既是食品又是中藥材物質(zhì)目錄名單，可作為食品原料。

從槐米中提取蘆丁的方法包括水熱提取法、醇提法、超聲輔助提取法、微波輔助提取法和堿提酸沉提取法等[5-6]，其中以堿提酸沉法使用最多。堿提酸沉提取法是依據(jù)蘆丁結(jié)構(gòu)中有4個游離的酚羥基，呈弱酸性，遇堿成鹽溶解，加酸又游離析出的原理而設(shè)計[7]，該方法工藝簡單，成本低，所得產(chǎn)品質(zhì)量好，適合工業(yè)化生產(chǎn)要求。本實驗以水為溶劑，選用硼砂為提取助劑[8]，采用探討不同提取條件對槐米中蘆丁轉(zhuǎn)移率的影響，采用正交試驗設(shè)計對提取工藝進(jìn)行綜合評價，以獲得蘆丁轉(zhuǎn)移率高的槐米蘆丁提取工藝。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

槐米，購自臨沂健源中藥材有限公司;甲醇（批號：SY11910005，色譜純，默克股份兩合公司）;蘆丁（批號：100080-201811，中國食品藥品檢定研究院，純度：91.7%）;水為超純水，其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

Agilent 1260 Infinity液相色譜儀，安捷倫科技有限公司;DHG-9146A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海精宏實驗設(shè)備有限公司;ME204E電子分析天平，梅特勒-托利多國際貿(mào)易（上海）有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 原料粒徑對槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率的影響

取槐米原料5份，分別粉碎過10目、16目、22目、28目及不粉碎。按料液比1∶8加入純化水，混合均勻，再加入提取液質(zhì)量比1.0%的硼砂，攪拌溶解。室溫提取兩次，提取時間1 h，提取完畢后過合并提取液，過350目篩網(wǎng)，用5%HCl液調(diào)濾液pH2.5，酸沉靜置12 h，抽濾。將濾渣在烘箱中（60 ℃）干燥后，得蘆丁粗品。測定蘆丁粗品中蘆丁含量，計算槐米蘆丁提取轉(zhuǎn)移率。

1.3.2 提取時間對槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率的影響

取粉碎過10目篩的槐米細(xì)粉5份，按料液比1∶8加入純化水，混合均勻，再加入提取液質(zhì)量比1.0%的硼砂，攪拌溶解。室溫提取兩次，提取時間分別為0.5、1.0、1.5、2 h和2.5 h，提取完畢后過合并提取液，過350目篩網(wǎng)，用5%HCl液調(diào)濾液pH2.5，酸沉靜置12 h，抽濾。將濾渣在烘箱中（60 ℃）干燥后，得蘆丁粗品。測定蘆丁粗品中蘆丁含量，計算槐米蘆丁提取轉(zhuǎn)移率。

1.3.3 提取次數(shù)對槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率的影響

取粉碎過10目篩的槐米細(xì)粉4份，按料液比1∶8加入純化水，混合均勻，再加入提取液質(zhì)量比1.0%的硼砂，攪拌溶解。室溫提取1次、2次、3次、4次，提取時間1 h，提取完畢后過合并提取液，過350目篩網(wǎng)，用5%HCl液調(diào)濾液pH2.5，酸沉靜置12 h，抽濾。將濾渣在烘箱中（60 ℃）干燥后，得蘆丁粗品。測定蘆丁粗品中蘆丁含量，計算槐米蘆丁提取轉(zhuǎn)移率。

1.3.4 料液比對槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率的影響

取粉碎過10目篩的槐米細(xì)粉5份，按料液比1∶4、1∶6、1∶8、1∶10、1∶12加入純化水，混合均勻，再加入提取液質(zhì)量比1.0%的硼砂，攪拌溶解。室溫提取兩次，提取時間1 h，提取完畢后合并提取液，過350目篩網(wǎng)，用5%HCl液調(diào)濾液pH2.5，酸沉靜置12 h，抽濾。將濾渣在烘箱中（60 ℃）干燥后，得蘆丁粗品。測定蘆丁粗品中蘆丁含量，計算槐米蘆丁提取轉(zhuǎn)移率。

1.3.5 硼砂添加量對槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率的影響

取粉碎過10目篩的槐米細(xì)粉5份，按料液比1∶8加入純化水，混合均勻，分別加入提取液質(zhì)量比0%、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%的硼砂，攪拌溶解。室溫提取兩次，提取時間1 h，提取完畢后過合并提取液，過350目篩網(wǎng)，用5%HCl液調(diào)濾液pH2.5，酸沉靜置12 h，抽濾。將濾渣在烘箱中（60 ℃）干燥后，得蘆丁粗品。測定蘆丁粗品中蘆丁含量，計算槐米蘆丁提取轉(zhuǎn)移率。

1.3.6 正交實驗優(yōu)化槐米蘆丁提取工藝

選取提取時間（A），提取次數(shù)（B），硼砂加入量（D）等3因素作為考察因素，采用正交試驗優(yōu)化提取工藝，以正交表L9（34）安排試驗，并分別測定所得樣品蘆丁含量并計算槐米蘆丁提取轉(zhuǎn)移率。因素水平見表1所示。

（1）高效液相色譜條件。選用Agilent 1260 Infinity高效液相色譜儀，色譜柱為Agilent ZORBAX XDB-C18柱（4.6 mm×250 mm），流動相為甲醇（V）：1%冰醋酸（V）=32∶68，流速為1 mL·min-1，柱溫30 ℃，檢測波長257 nm，進(jìn)樣量10 ?L[9]。

（2）對照品溶液的制備。取蘆丁對照品適量，精密稱定，加甲醇制成每1 mL含1 mg的蘆丁對照品貯備液溶液。精密量取對照品貯備液于0.5、1.0、1.5、2.0 mL和2.5 mL于10 mL容量瓶中，加甲醇定容，分別制得0.05、0.10、0.15、0.20 mg·mL-1和0.25 mg·mL-1的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液。按“1.3.7（1）”中色譜條件測定。以色譜峰面積為縱坐標(biāo)（Y），蘆丁濃度為橫坐標(biāo)（X）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得線性回歸方程Y=32 452X+38.42，R2=0.999 9。說明蘆丁在濃度為0.05～0.25 mg·mL-1時，峰面積與濃度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系。

（3）供試品溶液的制備。準(zhǔn)確稱量蘆丁粗品0.1 g，精密測定，置具塞錐形瓶，精密加入甲醇50 mL，稱定重量，超聲處理30 min，放冷，再稱定重量，搖勻，過0.45 μm濾膜，按“1.3.7（1）”中色譜條件測定，即得。

1.3.8 數(shù)據(jù)分析

試驗重復(fù)3次，采用IBM SPSS Statistics 20進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析，利用Duncans均數(shù)差異顯著性分析（p<0.05），判斷差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 原料粒徑對槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率的影響

由圖1可知，當(dāng)槐米不粉碎直接提取時，其蘆丁轉(zhuǎn)移率僅達(dá)到51.53%。槐米經(jīng)過粉碎后再提取，其蘆丁轉(zhuǎn)移率較未粉碎樣品顯著增加（p<0.05）。隨著槐米粒徑的減少，槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率逐漸增加，但當(dāng)粒徑減小至過16目篩后，其蘆丁轉(zhuǎn)移率不再隨著粒徑的減少而顯著增加（p>0.05）。綜合單因素試驗結(jié)果，選取粉碎過10目、粉碎過16目、粉碎過22目樣品進(jìn)行下一步優(yōu)化試驗。

2.2 提取時間對槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率的影響

提取時間對槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率的影響如圖2所示。當(dāng)提取時間小于1 h時，隨著提取時間的延長，蘆丁轉(zhuǎn)移率迅速升高，當(dāng)提取時間大于1 h時，蘆丁轉(zhuǎn)移率不再隨著提取時間的增加而增加。說明在該提取條件下，提取1 h后，槐米蘆丁中的溶出已趨于飽和。提取時間延長會增加生產(chǎn)成本，同時也不利于蘆丁的穩(wěn)定，綜合考慮，選取提取時間1 h較為合適。

2.3 提取次數(shù)對槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率的影響

提取次數(shù)對槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率的影響如圖3所示，當(dāng)提取次數(shù)為1次時，槐米蘆丁的轉(zhuǎn)移率僅為42.09%;當(dāng)提取2次時，槐米蘆丁的轉(zhuǎn)移率達(dá)到73.05%，后續(xù)隨著提取次數(shù)的繼續(xù)增加，槐米蘆丁的轉(zhuǎn)移率無顯著增加。在實際生產(chǎn)中，提取次數(shù)的增加會提高生產(chǎn)成本。綜合單因素試驗結(jié)果，選取次數(shù)2次較為合適。

2.4 料液比對槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率的影響

料液比對槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率的影響如圖4所示，隨著料液比的增加，槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率顯著增加（p<0.05），但當(dāng)料液比達(dá)到1∶8后，槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率不再隨著料液比的增加而顯著增加（p>0.05）。綜合單因素試驗結(jié)果，選取料液比1∶6～1∶10進(jìn)行下一步優(yōu)化試驗。

2.5 硼砂添加量對槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率的影響

由圖5可知，當(dāng)不加入硼砂提取時，其蘆丁轉(zhuǎn)移率僅為2.11%，這與蘆丁難溶于水的特性有關(guān)。隨著硼砂添加量的增加，槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率顯著增加（p<0.05），但當(dāng)硼砂量達(dá)到1%后，槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率不再隨著硼砂添加量的增加而顯著增加（p>0.05）。綜合單因素試驗結(jié)果，選取硼砂添加量0.5%～1.5%進(jìn)行下一步優(yōu)化試驗。

2.6 正交實驗優(yōu)化槐米蘆丁提取工藝

由表2直觀分析可知，各因素對槐米蘆丁提取轉(zhuǎn)移率的影響大小依次為硼砂添加量>料液比>粉碎粒徑。由表3方差分析可知，硼砂添加量在該試驗范圍對槐米蘆丁的提取轉(zhuǎn)移率有極顯著影響，料液比在該試驗范圍對槐米蘆丁的提取轉(zhuǎn)移率有顯著影響，粉碎粒徑在該試驗范圍內(nèi)對槐米蘆丁的轉(zhuǎn)移率無顯著影響。據(jù)各因素的K值大小可知，槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率在粉碎粒徑過22目，料液比1∶10，硼砂添加量1.5%，提取兩次，每次1 h時轉(zhuǎn)移率最高。由于粉碎粒徑3個因素K值差異不大，選取粉碎粒徑過10目;由于料液比1∶8和料液比1∶10的K值僅相差1.11，結(jié)合生成成本考慮，選取料液比1∶10。確定槐米蘆丁最優(yōu)提取工藝為：槐米原料粉碎過10目篩，料液比1∶8，硼砂添加量1.5%，提取2次，每次提取1 h。按最優(yōu)提取工藝進(jìn)行3次確認(rèn)試驗，槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率為81.43%±1.55%，槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率超過80%。

3 結(jié)論

本實驗探討了槐米粉碎粒徑、提取時間、提取次數(shù)、料液比及硼砂添加量等工藝因素對槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率的影響，采用正交試驗設(shè)計優(yōu)化了槐米蘆丁提取工藝。當(dāng)槐米蘆丁的提取條件為槐米原料粉碎過10目篩，料液比1∶8，硼砂添加量1.5%，提取2次，每次提取1 h時，槐米蘆丁轉(zhuǎn)移率為81.43%±1.55%。在該提取條件下，槐米蘆丁提取轉(zhuǎn)移率高，生產(chǎn)效率高，對槐米蘆丁的提取工藝具有一定的指導(dǎo)意義。

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