郑 青，葛海霞，郑卫红

（湖州师范学院生命科学学院，浙江湖州313000）

乌饭树叶中槲皮素的红外辅助提取工艺研究

郑 青，葛海霞，郑卫红

（湖州师范学院生命科学学院，浙江湖州313000）

采用红外辅助提取法从乌饭树叶中提取槲皮素.以槲皮素提取率为指标，采用L9（34）正交试验法优化提取条件，得最佳提取工艺为：粉碎程度50目、乙醇溶液浓度70%、固液比1∶30（g·m L-1）、提取时间10 min，槲皮素提取率平均可达5.67%，高于超声波辅助提取的提取率.

红外辅助提取；乌饭树叶；槲皮素；提取工艺

0 引言

乌饭树（Vaccinium bracteatum Thunb.），属杜鹃花科越桔属植物［1］，在我国分布广泛，很久以前民间就用乌饭树叶捣汁制作特色的乌饭.但这些资源并没有得到重视和充分的利用.槲皮素为乌饭树叶的主要成分——黄酮类化合物中的一种，其化学名为3，3'，4'，5，7-五羟基黄酮，具有抗肿瘤、抗氧化、抗炎、抗突变、抗血小板凝聚和清除自由基等多种生物活性及很高的药用价值［24］.

近年来，国内有关乌饭树叶中黄酮类化合物槲皮素的提取，文献报道有常规回流提取［5］、超声波辅助提取［6-7］等，红外辅助提取的方法尚未有报道.红外辅助提取是指利用波长范围在可见光与微波之间的电磁波辐射基质.物质分子吸收红外光波后，其能量由光子能量转变为分子振动或转动能量，使物质内部温度迅速上升，从而增大被分离物质在介质中的溶解度，同时加快被提取成分向外部溶剂扩散的速度，缩短提取时间，提高提取效率［8］.

本实验以野生乌饭树叶为原料，采用市售的普通硬质红外线灯泡为辐射光源，通过红外辐射法优化乌饭树叶中槲皮素的提取工艺，为乌饭树叶中槲皮素的利用提供技术参考.

1 实验部分

1.1 仪器及试剂

275 w红外灯（上海真真照明电器有限公司）；UV-1800PC型扫描型紫外可见分光光度计（上海美谱达仪器有限公司）；FA1604电子天平（上海恒平科学仪器有限公司）；微型实验用组织捣碎机（上海昂尼仪器仪表有限公司）等.

乌饭树叶（采自浙江安吉，50℃烘箱烘干4 h，用粉碎机将其粉碎，过筛，保存于密闭容器中备用）；槲皮素对照品（上海源叶生物科技有限公司）；无水乙醇（AR，安徽安特生物化学有限公司）；去离子水（湖州师范学院生命科学学院自制）.

1.2 实验装置

图1为本实验红外辅助提取乌饭树叶槲皮素的实验装置.

Fig.1 Experim ent device of infrared-assisted extraction

1.3 实验方法

1.3.1 标准曲线的绘制

以50%乙醇的溶液为空白溶液，分别测定系列槲皮素标准样品溶液在316 nm［7］处的吸光度值.以吸光度A为纵坐标，质量浓度C（mg/m L）为横坐标绘制标准曲线，得线性回归方程：A=20.646C-0.003 2，R2= 0.997 8（见图2）.结果表明，在0.012～0.040 mg/m L槲皮素与其吸光度之间呈良好的线性关系.

Fig.2 Standard curve of quercetin solution

1.3.2 单因素试验

准确称取一定量的乌饭树叶粉末，用红外辐射辅助提取，即在275 W的红外灯照射条件下，分别以不同粉碎程度、乙醇浓度、料液比、提取时间进行单因素试验，考察各因素对乌饭树叶中槲皮素提取率的影响.

1.3.3 正交试验

选取粉碎程度、乙醇浓度、固液比、提取时间为正交考察因素，根据单因素试验的结果，选取合适的考察水平，以槲皮素提取率为指标，进行4因素3水平L9（34）正交试验，以确定提取乌饭树叶中槲皮素的最佳工艺.

2 结果与讨论

2.1 单因素试验

2.1.1 粉碎程度对槲皮素提取率的影响

在红外照射提取时间10 min、乙醇溶液浓度70%、固液比1∶30（g·m L-1）的条件下，选取不同粉碎程度的树叶进行实验，结果见图3.

Fig.3 The relation of yield and crushing degree

如图3所示，原料粉碎程度50目槲皮素提取率最大.在筛型1～3水平，即粉碎程度为10目、24目和50目，随着粉碎程度的增加，槲皮素的提取率也逐渐增大，因此选用10目、24目、50目为正交实验的3个水平.

2.1.2 乙醇浓度对槲皮素提取率的影响

在红外照射提取时间10 min、粉碎程度50目、固液比1∶30（g·m L-1）的条件下，选取不同的乙醇溶液浓度进行实验，结果见图4.

Fig.4 The relation of yield and ethanol concentration

如图4所示，乙醇溶液浓度70%为最佳条件.在乙醇溶液浓度40%～70%范围内，槲皮素提取率随着乙醇溶液浓度的增大而增大，而在70%～90%范围内，槲皮素提取率则随着乙醇溶液浓度的增大而减少，因此选取60%、70%、80%作为正交实验的3个水平.

2.1.3 固液比对槲皮素提取率的影响

在红外照射提取时间为10 min、粉碎程度50目、乙醇溶液浓度70%的条件下，选取不同的固液比进行实验，结果见图5.

Fig.5 The relation of yield and material-to-liquid ratio

如图5所示，固液比为1∶30（g·m L-1）为最佳条件.在固液比1：10（g·m L-1）至1∶30（g·m L-1）范围内，槲皮素提取率随固液比的增大而增大，但在固液比1∶35（g·m L-1）时提取率略有所下降，因此选取固液比1∶25（g·m L-1）、1∶30（g·m L-1）、1∶35（g·m L-1）作为正交实验的3个水平.

2.1.4 提取时间对槲皮素提取率的影响

在粉碎程度50目、乙醇溶液浓度70%、固液比1∶30（g·m L-1）条件下，选取不同的红外照射提取时间进行实验，结果见图6.

Fig.6 The relation of yield and extraction time

如图6所示，提取时间10 min为最佳条件.在提取时间5～10 min范围内，槲皮素提取率逐渐增大.而在10～30 min范围内，槲皮素提取率逐渐减小，原因可能是长时间高温受热，导致待萃取物质氧化水解致使有效组分被消耗.因此选取5 min、10 min、15 min作为正交实验的3个水平.

2.2 正交试验

根据单因素试验结果，L9（34）正交实验设计见表1，正交试验结果见表2.

表1 正交试验因素与水平Table 1Factors and levels of the orthogonal test

表2 正交试验结果Table 2_Results of the orthogonal test

从表2可知，不同因素对槲皮素提取率均有不同程度的影响，其中粉碎程度的影响力最大.由极差R数据可知，各因素对槲皮素提取率的影响大小顺序为粉碎程度＞乙醇浓度＞固液比＞提取时间.由此得出最佳提取工艺组合为A2B3C3D2，但考虑到实际生产中能源消耗且提取率相差不大，确定最佳提取工艺为A2B2C3D2，即固液比1∶30（g·m L-1）、提取时间10 min、粉碎程度50目、乙醇浓度70%.

在最佳提取工艺条件：固液比1∶30（g·m L-1）、提取时间10 min、粉碎程度50目、乙醇浓度70%下，进行5次平行试验，得槲皮素平均提取率为5.67%，均比正交表中的提取率高.由此表明，红外辅助提取乌饭树叶中槲皮素的最佳工艺条件合理可行.

3 结论

通过红外辅助提取乌饭树叶中的槲皮素，得出最佳工艺条件为固液比1∶30（g·m L-1）、提取时间为10 min、粉碎程度50目、乙醇浓度70%，槲皮素提取率可达5.67%，明显高于超声波辅助提取的槲皮素提取率4.46%［7］.此提取工艺省时、高效、节能，具有一定的实用意义，为乌饭树叶的开发提供了理论参考.

［1］刘知远，陈福星.HPLC法测定乌饭树叶活性成分槲皮素的含量［J］.中国药师，2012，15（10）：1 507-1 508.

［2］孙涓，余世春.槲皮素的研究进展［J］.现代中药研究与实践，2011，225（3）：85-88.

［3］俞一心，戈升荣，王桂珍.槲皮素及其衍生物的药理作用研究进展［J］.中药材，2003，26（12）：902-904.

［4］舒毅，谭陶，张思宇，等.槲皮素的药理学研究进展［J］.华西药学杂志，2008，23（6）：689-691.

［5］宾婕，刘洁，张春勇，等.正交设计优选苦荞中芦丁和槲皮素的提取工艺研究［J］.现代食品科技，2011，27（4）：437-438，396.

［6］王海燕，李睿，曾秀，等.响应面优化超声波提取桑叶槲皮素工艺［J］.食品科学，2014，35（22）：56-62.

［7］黄佳萍，郑青，郭梦梦，等.超声波法提取乌饭树叶槲皮素的工艺研究［J］.安徽农业科学，2013，41（9）：4 050-4 052.

［8］陈益乐.红外辅助技术在丹参等中药有效成分提取分析中的应用研究［D］.上海：复旦大学，2011.

On the Optimization of Infrared-Assisted Extraction of Quercetin from Vaccinium Bracteatum Thunb.Leaves

ZHENG Qing，GE Haixia，ZHENG Weihong
（School of Life Science，Huzhou University，Huzhou 313000，China）

The extraction processes of quercetin from Vaccinium bracteatum Thunb.Leaves with infrared-assisted technique were studied.Taking quercetin extraction yield as evaluation data，the orthogonal test L9（34）was adopted to optimize the extraction process.The result showed that the optimal extraction conditions were crushing degree of 50 mesh，ethanol concentration of 70%，material-to-liquid ratio of 1∶30（g/m L）and extraction time of 10 min.Under these extraction conditions，the average extraction yield of quercetin reached 5.67%，higher than that with ultrasonic-assisted technique.

Infrared-assisted extraction；Vaccinium bracteatum Thunb.Leaves；quercetin；extraction process

R284.2

A

1009-1734（2016）04-0056-05

［责任编辑 高俊娥］

2015-12-31

郑青，讲师，硕士，研究方向：中药提取及中药小分子与生物大分子的相互作用.E-mail：zhengqing@hutc.zj.cn