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小花红景天总黄酮的提取工艺研究

2015-01-13谢晓兰高平章

宜春学院学报 2015年3期
关键词:红景天黄酮类小花

谢晓兰,吴 优,高平章

(泉州师范学院 化学与生命科学学院,福建 泉州 362000)

黄酮类化合物具有明显的抗溃疡、抗菌、抗炎、生物抗氧化性、抗衰老、降血酯、治疗心脑血管疾病等多种生理功能及药用价值,其广泛分布在植物界,存在于植物的各个部位。约有20%中草药含有黄酮类化台物,目前,黄酮类化台物一般从富含黄酮类化合物的中草药中提取,[1]提取方法一般为回流法、冷浸法、水浴法、湿漉法等。[2,3]近几年,黄酮类化台物因其天然生物活性引起人们的日益关注,各种中草药黄酮类化合物提取工艺的相关研究报道不少。红景天(Rhodiola rosea L. )系蔷薇目景天科红景天属多年生草本,生长在低温、缺氧、紫外线照射强烈、昼夜温差大、海拔3000米以上的青藏高原等高寒地带,其富含多种维生素和氨基酸,具有抗缺氧、抗紫外线照射、抗疲劳、增强机体免疫力、提高记忆力等功能。当地藏族牧民在翻山越岭时也有口含红景天的习惯,以减少疲劳,是一种对心、脑血管疾病有显著疗效的天然草药。红景天的种类繁多,常见品种有小丛红景天、高山红景天、长鞭红景天、狭叶红景天、圣地红景天、大花红景天、小花红景天、库叶红景天、深红红景天等。迄今为止,国内有关于小丛红景天、蔷薇红景天、狭叶红景天、大花红景天等黄酮类物质提取 及 应 用 研 究 报 道,[4-7]但 未 见 小 花 红 景 天(Floret Rhodiola)黄酮类物质的提取工艺研究报道。因此研究确定出一种有效提取小花红景天黄酮类化合物的提取工艺及条件对小花红景天的开发与应用具有重要意义。

1 材料与试剂

小花红景天(藏香阁-西藏特级小花红景天);芦丁标准品(南京替斯艾么中药研究所);无水乙醇、乙酸乙酯、丙酮、亚硝酸钠(上海联试化工试剂有限公司);氢氧化钠(上海武进化学试剂厂);硝酸铝(汕头市西陇化工厂有限公司)。使用的试剂均为分析纯;使用的水为双蒸馏水。

2 方法

2.1 小花红景天总黄酮类含量的测定与计算

式中,X 为总黄酮提取率,x 为标准曲线算出的被测液中总黄酮浓度(mg/mL);M 为小花红景天样品质量(g);V1为提取液测定用试样体积(mL);V2为提取液总体积(mL);50 为测定体系体积(mL);1000 为g 换算为mg。

2.2 提取方法

每次精确称取小花红景天5.0000g (80 目),先用60mL 石油醚索氏提取2 小时后,去色素提取液,取药渣,晾干,药渣再用适量有机溶剂回流提取,提取液浓缩离心后用30%乙醇配成250mL 待测液。

2.3 单因素试验

按照2.2 的方法,分别考察提取温度,提取溶剂浓度,提取时间,料液比等对总黄酮提取率的影响。

2.4 正交试验方法

结合单因素试验结果,采用L9(34)正交表进行试验设计,进一步考察提取溶剂浓度,提取温度,料液比,提取时间对总黄酮提取率的影响,确定最佳工艺。

3 结果与分析

3.1 提取溶剂的确定

精确称取小花红景天5.0000g 3 份,分别用100mL的乙酸乙酯,无水乙醇,丙酮提取(料液比1:20),在60℃,回流提取1h,用2.1 的方法测定总黄酮含量,并计算出总黄酮提取率,结果如表1,确定最佳溶剂为乙醇。

表1 不同溶剂对小花红景天总黄酮提取率的影响

3.2 单因素试验

3.2.1 提取温度对总黄酮提取效果影响

采用2.2 的提取方法,在30-100℃范围内,用70%乙醇,料液比1:20,提取时间1h,测定吸光度,考察提取温度对提取效果的影响,结果如图1 所示,提取温度在75℃前,总黄酮得率随着温度的上升而上升,75℃后,得率随着温度的上升而下降。这可能是温度过高,使得其中部分黄酮类化合物遭到破坏,故提取率下降,根据实验数据显示,在75℃下,提取效果较佳。

3.2.2 乙醇浓度对总黄酮提取效果影响

采用2.2 的提取方法,料液比1:20,提取温度70℃,提取时间1h,在30%-100%浓度范围内考察了乙醇浓度对总黄酮提取效果的影响,结果如图2 所示,用50%-90% 乙醇提取得率较高,在70%左右最高,参考文献[9]知,这可能是由于提取溶液极性减少使提取液中脂溶性物质增加,极性物质溶出减少,导致总黄酮提取效果变差。

图1 温度对总黄酮提取效果影响

图2 乙醇浓度对总黄酮提效果影响

3.2.3 提取时间对总黄酮提取效果影响

采用2.2 的提取方法,用70%乙醇,料液比1:20,提取温度70℃,在0.5-3.5h 范围内考察了提取时间对总黄酮提取效果的影响,结果如图3所示,在1h 内,总黄酮提取率随时间增加直线上升,但过了1h 后,总黄酮提取率基本趋于平稳并略微下降,故提取较佳时间为1h。

图3 提取时间对总黄酮提取效果影响

3.2.4 料液比对总黄酮提取效果影响

采用2.2 的提取方法,用70%乙醇,提取温度70℃,提取时间1h,在1:15-1:35 范围内考察了料液比对总黄酮提取效果的影响,结果如图4 所示,料液比为1:25 左右效果较佳,料液比在1:25 前,总黄酮得率随着料液比的增大而上升,但当料液比达到1:25 以后,得率变化不大,即当料液比增加到一定程度后,再增大料液比对总黄酮得率影响不大,一定比例的乙醇已将黄酮类化合物完全溶出。料液比过低,提取过程中,不利于总黄酮完全溶出,而当料液比过大,从经济角度考虑,不划算,而且浪费资源。故料液比水平为1:20g/mL较为合适。

图4 料液比对总黄酮提取效果影响

3.3 正交实验

为了进一步考察提取温度、乙醇浓度、提取时间、料液比等因素对总黄酮提取率的交互影响,更全面考察各因素对总黄酮提取率影响的强弱,根据单因素试验的结果,采用L9(34)正交表进行试验设计,进一步考察乙醇浓度、提取温度、料液比、提取时间对总黄酮得率的影响,以确定最佳工艺。采用的正交因素水平见表2,正交试验方案及实验结果与分析见表3 和表4。

表2 L9(34)正交实验因素水平

从表3 数据直观分析表可知,A2>A3>A1,B2>B3>B1,C2>C1>C3,D1>D2>D3,根据因素极差大小可知A >B >C >D,所以各个提取因素对小花红景天总黄酮提取率的影响强弱先后顺序为:乙醇浓度、提取温度、固液比、提取时间。

表3 正交试验方案及结果分析

由表4 的方差分析可知,除了提取溶剂浓度对提取率有显著性影响,提取温度、固液比、提取时间对小花红景天总黄酮的提取效果均无显著的影响。综合考虑以上个因素,确定小花红景天总黄酮的最佳提取工艺条件为A2B2C2D1,即用75%乙醇为提取液,以1:25 的料液比在70℃下提取1h。

表4 方差分析结果

3.4 最佳工艺条件验证实验

按正交实验结果确定的最佳工艺条件,用75%乙醇为提取液,以1:25 的料液比在70℃下提取1h。重复进行小花红景天总黄酮提取实验3 次,得到结果如表5,测定的结果表明,该工艺稳定可行。

表5 最佳提取工艺验证实验结果

4 结论

通过单因素结合正交试验法研究,确定了乙醇为提取溶剂的小花红景天总黄酮类化合物的最佳提取工艺为:乙醇浓度75%、提取温度70℃、料液比1:25、提取时间1h,在该条件下,黄酮类化合物得率为7.90%。

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