摘要：楂叶中有效成分黄酮的提取，目前广泛使用的乙醇提取法存在提取温度高、时间长等缺点，本文研究在超声波条件下，采用正交实验设计考察了乙醇浸提山楂叶中黄酮的提取工艺条件。
关键词: 超声波；乙醇；山楂叶；黄酮
作者简介：邓光辉（1957-）,男，教授，主要从事天然产物化学研究。
基金项目：广西省科学基金项目(桂科基:0236037)，广西教育厅项目(桂教科研[2002]316号)资助
黄酮类成分有降压、降血脂、增加冠脉流量、强心、抗心律不齐等药理作用。山楂果肉及山楂叶中含有丰富的黄酮类化合物，由于其对心脑血管疾病有显著疗效而被受人们的关注。山楂叶中有效成分黄酮的提取，目前广泛使用的乙醇提取法，是采用索氏提取器回流提取。但此方法存在提取温度较高、提取时间长、乙醇消耗大、成本高等缺点。超声技术应用于提取山楂叶中黄酮的研究尚未见报道。本研究在超声波条件下，采用正交实验设计考察了乙醇浸提山楂叶中黄酮的提取工艺条件。
1 实验部分
1.1 材料试剂与仪器
KQ-32000DB型数控超声波仪（昆山超声仪器有限公司）；916型紫外-可见分光光度计（澳大利亚GBC公司），离心沉淀器，分析天平（上海第三分析仪器厂），循环水式多用真空泵。
山楂叶：采自广西靖西。
芸香叶苷：即芦丁（中国生物制品鉴定所）。
1.2 实验方法
芦丁的测定采用亚硝酸钠-硝酸铝分光光度法。精密称取芦丁42.5mg，用60%的乙醇溶解并稀释至250ｍL，作为芦丁标准液。精密量取1、2、3、4、5、6mL芦丁标准液，分别置25mL容量瓶中，各加水至6mL，加5%亚硝酸钠溶液1mL，混匀，放置6min；加10%硝酸铝溶液1mL，混匀，放置6ｍin；加氢氧化钠试液10mL，再加水至刻度，摇匀，放置15min；以试剂空白作参比，用1cｍ比色皿在500nm波长处测定吸光度。所得数据经回归处理，回归方程为ｙ=0.0885A+0.0013，ｒ=0.9998。芦丁浓度在0.02-1.212mg/ml范围内具良好的线性关系。
将剪碎的山楂叶2.0g置于索氏提取器中，加入100mL60%乙醇液索氏回流提取3h，将提取液过滤，残渣用60%乙醇液洗涤3次，合并滤液，定容于250mL，放置2h后，离心沉淀20min。取上层清液1mL按亚硝酸钠-硝酸铝分光光度法测定吸光度，计算山楂叶中总黄酮含量为4.10%。
称取2.0g剪碎的山楂叶于100mL圆底烧瓶中，按一定的料液比加入乙醇提取剂，在搅拌条件下，将圆底烧瓶置于超声波仪中用超声波处理一定时间后过滤，残渣用相应的提取剂洗涤3次，合并滤液，定容于250mL，放置2h后，离心沉淀20min，取上层清液1mL亚硝酸钠-硝酸铝分光光度法测定吸光度，计算总黄酮提取率。
2 结果与讨论
2.1 乙醇浓度对黄酮提取率的影响
在常温下，料液比1/25，不同乙醇浓度的条件下，进行超声波处理20min，结果见图1。从图1可知，乙醇浓度在50% ~70%时，有较高的提取率。乙醇浓度大于70%以后，黄酮提取率大幅度降低。较高乙醇浓度有利于提高黄酮提取率，但高浓度乙醇使其他醇溶性杂质的溶出增多，有效成分溶出减少。
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在常温下，乙醇浓度60%，料液比1/25，搅拌条件下做不同超声波处理时间对黄酮提取率的影响实验。结果如图2，提取时间在15至45min之间提取率随时间的延长而提高，45min后基本达到平衡。
2.3 最佳提取条件的确定
为了获得以乙醇作为提取剂时，超声提取山楂叶中黄酮的最佳工艺条件，利用正交法“均衡分散”的特点，以不同的乙醇浓度，不同的处理时间，不同的料液比为主要考察因素，以浸取样品中总黄酮的提取率为主要考察指标，确定最佳提取条件。
表1 正交因子水平表
水平 A B C |
1 50 45 1/25 2 60 30 1/20 3 70 15 1/30 |
按表1的正交因子水平设计L9(34)正交实验，实验设计与结果见表2。
表2 正交实验方案及实验结果
水平 |
1 1 1 3 88.18 2 1 2 1 85.29 3 1 3 2 68.96 4 2 1 2 87.22 5 2 2 3 70.25 6 2 3 1 65.92 7 3 1 1 66.41 8 3 2 2 58.12 9 3 3 3 57.85 k1 242.43 241.81 217.62 k2 223.39 213.66 214.30 k3 182.38 192.73 217.44 R 60.05 49.08 3.30 |
从表2的正交实验数据及计算结果可知，极差值反映的因子影响顺序为A>B>C，乙醇浓度对提取率影响最大，其次是超声波提取时间，料液比的影响最小。对于A因素有K1>K2>K3，对于B因素有K1>K2>K3，对于C因素有K1>K3>K2，由此可确定最佳条件为A1B1C1，即乙醇浓度50%，超声波作用时间45min，料液比为1/25。再按A1B1C1条件进行3次平行实验，结果见表3。
表3 A1B1C1条件时超声波作用下黄酮提取率
实验 1 2 3 平均值 |
提取率/% 93.73 89.22 91.23 91.39 |
由表3知：A1B1C1条件下黄酮提取率确实高于表2中每一项实验结果，A1B1C1为最佳选择。
2.4 超声波提取法与常规索氏提取法的比较
A1B
表4 索氏提取与A1B1C1下超声波提取结果比较
提取方法 山楂叶重/g 料液比（W/V） 提取时间/min 黄酮得率/% |
索氏提取法 2.0 1/50 180 4.10 超声波提取 2.0 1/25 45 4.24 |
由表4可知，常规索氏提取120min与超声波提取45min得率相近，可看出超声波处理时间比索氏提取大大减少，而且超声波提取的料液比为1/25，与索氏提取相比，所用溶剂量减少。上述结果说明，利用超声波提取，可以大量节省溶剂使用量和提取时间，且能达到较高的提取率。因此，用超声波提取法是一种较为理想的方法。它与目前公认效果较好的索氏提取法相比，具有省时，节能，高效的优点,可以大大降低生产成本。
3 结论
超声波能够提高乙醇提取黄酮的效率，达到省时、高效、节能的目的。实验范围内，超声波提取山楂叶中黄酮的最佳工艺条件为：乙醇浓度50%，超声波作用时间45min，料液比为1/25。此时提取率为91.39%。
参考文献
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