閃式提取山茱萸黃酮研究

靳雅楠 孫 琛 王 權(quán) 趙旭峰 魏 昭 梁 勃 馮玉冰 孫金旭

（1 衡水市綜合檢驗檢測中心 河北 衡水 053000； 2 衡水學(xué)院 河北 衡水 053000）

山茱萸為山茱萸科山茱萸屬小灌木或落葉喬木植物[1～2]，山茱萸被列為藥食同源類植物，主產(chǎn)于浙江、山西、江蘇等地。研究發(fā)現(xiàn)，山茱萸中生物活性物質(zhì)含量豐富，如黃酮類化合物、多糖類化合物、多酚類化合物、氨基酸等[3～4]，皂苷含量也很豐富，具有抗氧化、抑菌、降血糖、抗腫瘤的功效[5]。黃酮類物質(zhì)是山茱萸中的主要功效性成分，山茱萸中黃酮類成分的提取分離及應(yīng)用也是食品、藥品工業(yè)化生產(chǎn)的需要。有關(guān)山茱萸黃酮提取的報道不多，但其它類物質(zhì)黃酮提取的報道較多，有超聲波法、超臨界法、水提法、醇提法等方法，各種方法都各有優(yōu)缺點。閃式提取法是利用高速切割振動攪拌的剪切力破壞植物的細(xì)胞壁，在真空負(fù)壓條件下充分溶解植物細(xì)胞中的化學(xué)成分，在較短時間內(nèi)達(dá)到提取的效果，和其它提取方法相比，閃式提取法具有操作簡便、效率高、用時短、對活性成分破壞損失小的特點[6～7]。本研究利用閃式提取法提取山茱萸中黃酮類物質(zhì)，對提取工藝進(jìn)行優(yōu)化研究，以期為之后的工業(yè)化閃式提取山茱萸黃酮提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料。山茱萸(購自北京同仁堂衡水分店)，經(jīng)清洗、烘干，粉碎機(jī)粉碎后過80 目篩；蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(購于國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)網(wǎng))。

1.2 儀器設(shè)備。破壁機(jī)(深圳市凈品環(huán)保科技有限公司)；電子天平(梅特勒-托利多儀器上海有限公司)；分光光度計(722G 可見分光光度計廣州廣一科學(xué)儀器有限公司)； 閃式提取器( 實驗型， 型號：KM1-JHBE-50T，產(chǎn)自北京海富達(dá)科技有限公司)。

1.3 黃酮測定方法。黃酮測定法參考李志清《發(fā)酵法對比提取丹參黃酮研究》[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 料液比例對閃式提取山茱萸黃酮的影響。料液的濃稀度對黃酮的提取會有一定的影響。太濃，分子間的距離小，閃式提取波對細(xì)胞壁作用時受到的阻力大，不利于提取的進(jìn)行；太稀也會影響提取破壁的效果。閃式提取過程中，只有適宜的料液比例才能提高提取率，因此設(shè)定不同的料液比例，研究其對閃式提取山茱萸黃酮的影響，以求得到適宜的料液比例。由圖1 可知，在閃式提取初始溫度自然、提取電壓60V、提取次數(shù)1 次、提取時間5min 的條件下，閃式提取山茱萸黃酮，隨料液比例的增高，山茱萸黃酮提取量呈現(xiàn)先升后降的趨勢，料液比例1∶15時，閃式提取山茱萸黃酮的提取量最高，因此料液比例以1∶15 較為適宜。

圖1 料液比例對閃式提取山茱萸黃酮的影響

2.2 閃式提取初始溫度對山茱萸黃酮提取量的影響。根據(jù)分子運(yùn)動理論，液體中分子運(yùn)動的速率與液體的溫度呈正相關(guān)，溫度越高，分子運(yùn)動的速率也越快，在提取過程中，一定速率的分子運(yùn)動有利于破壁，提取量會增大。由圖2 可知，在閃式提取電壓60 V、提取1 次、料液比例1∶15、提取時間5min 的條件下，設(shè)置不同的閃式提取初始溫度，結(jié)果表明，60℃以下時，山茱萸黃酮提取量隨閃式提取溫度的升高而增大；60 ℃以上時，山茱萸黃酮提取量隨溫度的升高而減小，因此將閃式提取山茱萸黃酮的提取溫度設(shè)定為60℃較適宜。

圖2 初始溫度對閃式提取山茱萸黃酮的影響

2.3 閃式提取電壓對山茱萸黃酮提取量的影響。設(shè)定閃式提取初始溫度60 ℃，提取時間10 min，料液比例1∶15，分別在不同的提取電壓下進(jìn)行山茱萸黃酮提取。由圖3 可知，當(dāng)提取電壓在60 ～160 V 時，山茱萸黃酮提取量隨閃式提取電壓的升高而增大，增幅在11.05 ～21.22 mg/g，相對增幅92.04%，閃式提取電壓在160 ～180 V 時，山茱萸黃酮提取量隨提取電壓的增加而呈現(xiàn)逐步降低的趨勢，降低的幅度不是很大，具體原因有待于進(jìn)一步分析。因此，確定閃式提取山茱萸黃酮的電壓以160V 較為適宜。

圖3 提取電壓對閃式提取山茱萸黃酮的影響

2.4 閃式提取的次數(shù)對山茱萸黃酮提取量的影響。增加閃式提取山茱萸黃酮的提取次數(shù)，相當(dāng)于增加閃式提取的時間，在提取初始溫度60 ℃、料液比例1∶15、提取電壓160 V 的情況下，將一份料液依次提取5 min、10 min、15 min、20 min，測定閃式提取次數(shù)對山茱萸黃酮提取的影響。結(jié)果由圖4 可知，幾次提取山茱萸黃酮的變化幅度不是很大，2 次提取比1 次提取提高了8.8%，2 次提取比3、4 次提取略高有限，2、3、4 次之間差別不大，考慮到生產(chǎn)成本等諸多因素，確定2 次閃式提取山茱萸黃酮較為適宜。

圖4 提取次數(shù)對閃式提取山茱萸黃酮的影響

3 結(jié)論與討論

閃式提取器是一種新型的對植物莖、葉、花、根等部位進(jìn)行快速高效提取的儀器，其利用高速剪切力將物料在數(shù)十秒的瞬間破碎成細(xì)小的微粒，利用超動分子滲濾達(dá)到提取過濾效果，其最大的優(yōu)勢在于時間短、溶劑用量少、效率高、不會受熱破壞、能很好地對植物有效成分進(jìn)行保護(hù)。試驗研究閃式提取法提取山茱萸黃酮，對閃式提取山茱萸黃酮工藝進(jìn)行優(yōu)化，經(jīng)研究，提取條件為料液比例1∶15、提取初始溫度60 ℃、提取電壓160 V、提取次數(shù)2 次(每次5 min)，此工藝條件下，山茱萸黃酮的提取量達(dá)到23.01 mg/g，表明優(yōu)化閃式提取山茱萸黃酮提取工藝對提高山茱萸黃酮提取量、節(jié)約提取成分行之有效。