超声波辅助提取大叶子总黄酮工艺研究
2014-06-12朱俊义
李 明,金 刚,朱俊义,徐 晶
(1.通化师范学院 制药与食品科学学院,吉林 通化 134002;2.修正药业集团股份有限公司;3.通化师范学院 生命科学学院,吉林 通化 134002)
大叶子(Astilboides tabularis)别名大脖梗子、山荷叶,多年生草本,分布于吉林长白山和辽宁,生于海拔1000m左右的林下.朝鲜半岛也有分布.大叶子可食,民间常作为山野菜食用,且有收涩、固肠、止泻的功效.中药化学成分为无色飞燕草素、无色矢车菊素、槲皮素、没食子酸[1].大叶子是一种极具开发潜力的药食两用植物.迄今为止,国内对大叶子的研究还未见报道.本文主要研究大叶子总黄酮提取的最佳工艺,以期为大叶子在保健食品开发方面的研究提供依据.
1 材料与方法
1.1 材料和仪器
大叶子,采集自吉林长白县,经通化师范学院于俊林教授鉴定为大叶子;芦丁标准品,中国固体制剂制造技术国家工程中心.亚硝酸钠、氢氧化钠、硝酸铝、乙醇等试剂均为分析纯.天平、真空干燥箱、粉碎机、水浴锅、循环水式真空泵、可见分光光度计、超声波清洗仪.
1.2 方法
(1)原料处理.工艺流程:原料选取→清洗→烘干→粉碎.选取大叶子鲜品,清洗后在真空干燥箱中烘干,粉碎.
(2)总黄酮提取.工艺流程:大叶子干粉→加乙醇超声提取→乙醇回流提取→过滤→测定总黄酮含量.准确称取处理好的原料粉末2g于烧瓶中,加入浓度50%的乙醇溶液95mL,在500 W、40 KHz条件下超声提取5min后,在80℃水浴中加热回流30min后抽滤,定容至100mL.
(3)总黄酮含量测定[2].精密吸取0.l mg/mL的芦丁对照品溶液0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL,分别置于10mL容量瓶中,加30%乙醇使成5mL.先加5%的NaNO2溶液0.3mL,混匀后放置6min;再加10%的AI(NO3)3溶液0.3mL,摇匀后放置6min;最后加4%的NaOH溶液4mL,用蒸馏水稀释到10mL,摇匀,放置15min,以第一管为空白,在510nm波长处测定吸光度值,以吸光度值为横坐标,芦丁对照品溶液浓度为纵坐标,绘制标准曲线.从100mL提取液中精密吸取lmL该溶液置于10mL容量瓶中,加30%乙醇使成5mL,以下步骤同标准曲线制作测定提取液中总黄酮含量.
(4)超声提取单因素试验设计.准确称取处理好的原料粉末各2g于烧瓶中,加入浓度为50%的乙醇溶液95mL,在500W、40KHz条件下超声提取5、10、15、20、30、35min后,在80℃水浴中加热回流30min后抽滤,定容至100mL.
(5)总黄酮回流提取单因素试验设计.①乙醇浓度对得率影响.准确称取处理好的原料粉末各2g于烧瓶中,分别加入浓度为10、30、50、70、90%的乙醇溶液各80mL,在80℃水浴中加热回流30min后抽滤,定容至100mL.②提取温度对得率影响.准确称取处理好的原料粉末各2g于烧瓶中,加入浓度为50%的乙醇溶液80mL,分别在50、60、70、80、90℃水浴中加热回流30min后抽滤,定容至100mL.③料液比对得率影响.准确称取处理好的原料粉末各2g于烧瓶中,分别用50%的乙醇以物料比为1:20、l:30、l:40、1:50、1:60混合,在80℃水浴中加热回流30min后抽滤,定容至100mL.④提取时间对得率影响.准确称取处理好的原料粉末各2g于烧瓶中,加入浓度为50%的乙醇溶液80mL,在80℃水浴中加热回流20、40、60、80、100min后抽滤,定容至100mL.⑤总黄酮提取正交试验设计.以单因素试验为基础,选取乙醇浓度、提取温度、料液比、提取时间四项作为考察因素,各取三个水平,进行L9(34)正交试验设计,以确定大叶子提取的最佳工艺条件,方案见表1.
表1 正交试验因素水平
2 结果与分析
2.1 芦丁标准品溶液的标准曲线
采用二元线性回归法得到吸光度OD值与芦丁标准品浓度mg/mL之间的回归方程为y=22.31x,r2=0.996,标准曲线如图1所示.
图1 芦丁标准品溶液的标准曲线
2.2 超声单因素提取试验结果与分析
由图2可知,得率随时间延长而增加,但超过15min后得率开始下降,原因可能是超声时间太长会破坏黄酮类化合物的结构,导致得率下降.
图2 超声时间对得率影响
2.3 回流提取单因素试验结果与分析
(1)乙醇浓度对得率影响.由图3可知,乙醇浓度在50%时,总黄酮得率最高,故选择50%乙醇提取较合适.
图3 乙醇浓度对得率影响
(2)提取温度对得率影响.由图4可知,随温度的升高,得率也在升高,90℃得率最高,但从80℃开始曲线趋于平缓,从能源角度考虑选择90℃较合适.
图4 提取温度对得率影响
(3)料液比对得率影响.由图5可知,随料液比的增加,得率也在升高,1:60时得率最高.曲线从1:50开始趋于平缓,故从节约溶剂角度考虑料液不宜选择过大,1:60较合适.
图5 料液比对得率影响
(4)提取时间对得率影响.由图6可知,随提取时间的延长,得率也随之升高,100min时得率最高.但从80min开始曲线趋于平缓,时间的延长对提高得率的影响不大,故选择100min较合适.
图6 提取时间对得率影响
2.4 正交试验优化结果与分析
以大叶子总黄酮得率为指标,选定四因素三水平进行正交试验(见表2).由表2可知,影响大叶子总黄酮提取因素的主次顺序为时间、乙醇浓度、料液比、提取温度.最优组合为A3B3C2D1,即乙醇浓度70%、提取温度90℃、料液比1:60、时间80min,得率为2.53%.
表2 正交试验结果
参考文献:
[1]谢宗万,余友芩.全国中草药名鉴[M].北京:人民卫生出版社,2000.
[2]李良导.皱皮柑果皮中总黄酮的提取、纯化及初步鉴定[D].长沙:湖南农业大学,2008.