趙芳，楊建榮，陳宏偉

（石河子大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，新疆 石河子 832000）

蕁麻總黃酮提取工藝

趙芳，楊建榮，陳宏偉

（石河子大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，新疆 石河子 832000）

采用熒光分光光度法，以槲皮素為標(biāo)準(zhǔn)，蕁麻中總黃酮為指標(biāo)，通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)，系統(tǒng)研究食藥兩用植物蕁麻黃酮類化合物提取工藝。結(jié)果表明：黃酮類化合物的最佳工藝條件為乙醇濃度70%，提取時(shí)間2 h，料液比1 g:60 mL，提取溫度 60 ℃。

蕁麻；總黃酮；熒光分光光度法；提取

蕁麻俗稱蝎子草（又名火麻草、藿麻等），屬蕁麻科（Urticaceae）多年生草本植物，是傳統(tǒng)的食藥兩用植物。蕁麻屬植物全世界約有50種，主要分布在亞熱帶和北半球溫帶，中國(guó)產(chǎn)23種，主要分布于云南、西藏、青海、新疆等地，喜生于山坡、丘陵和山野路邊，且易于栽培[1]。蕁麻含有豐富的蛋白質(zhì)、黃酮、酚酸、多糖、多種維生素等成分，具有祛風(fēng)除濕、活血止痛、平肝定驚、消積通便解毒之功效?，F(xiàn)代藥理研究表明，它還有降血壓、降血脂、抗病毒，提高機(jī)體免疫力的作用。歐洲許多國(guó)家已將其作為大眾藥用于治療關(guān)節(jié)炎、風(fēng)濕病、皮膚病等。此外，由于其富含膳食纖維而成為保健、減肥食品研究和開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)課題之一[2-5]。迄今有關(guān)蕁麻總黃酮的提取及含量測(cè)定的文獻(xiàn)報(bào)道鮮見(jiàn)。本文以新疆產(chǎn)異株蕁麻為原料，總黃酮含量為指標(biāo)，通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)優(yōu)選蕁麻總黃酮提取工藝，為研制開(kāi)發(fā)藥物制劑及保健食品提供科學(xué)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

蕁麻全草采自石河子地區(qū)，經(jīng)生藥學(xué)鑒定屬異株蕁麻，去雜質(zhì)洗凈后晾干，置于60℃烘箱干燥，粉碎備用。

1.1.2 儀器

日立F-2500熒光分光光度計(jì):日本日立公司；E01140型電子天平：Swizerland；DZF－6020 真空干燥箱:上海一恒科技有限公司；RE52CS型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:上海亞榮生化儀器廠；HW-SY電子恒溫水浴鍋:金壇市新航儀廠；pHS-3C型酸度計(jì):上海精密科學(xué)儀器有限公司。

1.1.3 試劑

槲皮素標(biāo)準(zhǔn)品：生化試劑,上海試劑二廠；AlCl3，CTAB，醋酸，醋酸鈉，石油醚等，所用試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純，提取用蒸餾水，分析用雙蒸水。

1.2 方法

1.2.1 總黃酮的測(cè)定原理

大多數(shù)文獻(xiàn)利用黃酮類物質(zhì)與鋁離子形成配合物產(chǎn)生特征吸收光譜的現(xiàn)象，采用紫外分光光度法測(cè)定黃酮。然而蕁麻全草化學(xué)成分復(fù)雜，且含有多種酚酸類物質(zhì)、葉綠素等，干擾黃酮測(cè)定使測(cè)定結(jié)果偏高。因此，利用黃酮類化合物與鋁離子形成的配合物在CTAB溶液中產(chǎn)生穩(wěn)定熒光的現(xiàn)象，選用熒光分光光度法測(cè)定蕁麻黃酮，提高了測(cè)定的線性范圍、選擇性和靈敏性。

1.2.2 校準(zhǔn)曲線的繪制

精密稱取經(jīng)120℃干燥至恒重的槲皮素標(biāo)準(zhǔn)品10.0 mg，用95%乙醇作溶劑定容至50 mL，搖勻即得標(biāo)準(zhǔn)品溶液。分別精密吸取 0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mL于10 mL容量瓶中，各加1.5 mL 1.0×10-2mol/L AlCl3，5%吐溫-80溶液2.0 mL，pH=5.0醋酸-醋酸鈉緩沖液2.0 mL，用水稀釋至刻度，搖勻、靜置10 min，于1 cm比色皿，在F-2500熒光分光光度計(jì)上于激發(fā)波長(zhǎng)425 nm,發(fā)射波長(zhǎng)486 nm處測(cè)定熒光強(qiáng)度，同時(shí)做試劑空白。線性回歸方程為F=3.973C-0.2641，式中C表示槲皮素濃度，（mg/mL），F(xiàn)表示熒光強(qiáng)度，線性范圍0～50 μg/mL，相關(guān)系數(shù) r=0.9998。

1.2.3 黃酮的提取

精確稱取干燥、粉碎蕁麻全草粉末1.000 g，置于索氏提取器中，先用石油醚（60℃～90℃）回流脫脂2次（每次1 h），棄去石油醚提取液，殘?jiān)鼡]干溶劑后，轉(zhuǎn)移至圓底燒瓶中，按選擇的不同條件和水平進(jìn)行水浴加熱提取總黃酮。濾去殘?jiān)ㄈ葜?00 mL，即得黃酮樣品溶液。

1.2.4 總黃酮含量測(cè)定

準(zhǔn)確移取黃酮樣品溶液0.5 mL，置于25 mL容量瓶中，加入 1.5 mL 1.0×10-2mol/L AlCl3，5%吐溫-80 溶液2.0 mL，pH=5.0醋酸-醋酸鈉緩沖液2.0 mL，用水稀釋至刻度，搖勻、靜置10 min。以試樣溶液為參比測(cè)定其熒光強(qiáng)度，根據(jù)回歸方程計(jì)算總黃酮的含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 乙醇濃度對(duì)提取的影響

分別用30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%乙醇溶液浸泡相同量的蕁麻樣品10 h，測(cè)定提取液總黃酮含量，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 乙醇濃度對(duì)提取的影響Table 1 Effect of alcohol concentration on extraction

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：乙醇濃度在60%～80%之間提取率變化不大，90%時(shí)黃酮含量下降，可能是乙醇濃度增大致使色素等干擾物質(zhì)被溶出?？紤]到提取成本，乙醇濃度選用70%以下。

2.1.2 提取時(shí)間對(duì)提取的影響

在物料比1:40，60%乙醇條件下，每隔0.5 h測(cè)定一次黃酮的含量，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 提取時(shí)間對(duì)提取的影響Table 2 Effect of time on extraction

由結(jié)果可知，最佳提取時(shí)間為2 h。黃酮減少的原因可能是提取時(shí)間增加，乙醇濃度下降所導(dǎo)致。

2.1.3 料液比對(duì)提取的影響

用60%乙醇溶液對(duì)樣品進(jìn)行浸提，對(duì)不同的料液比進(jìn)行提取實(shí)驗(yàn)，料液比 1:10、1:20、1:30、1:40、1:50、1:60、1:70、1:80 提取時(shí)間為 2 h，結(jié)果見(jiàn)表 3。

表3 料液比對(duì)提取的影響Table 3 Effect of solid-liquid on extraction

從表3知，1:50的料液比提取率最高。

2.1.4 浸提溫度對(duì)提取的影響

在料液比1:60、60%乙醇條件下，稱取定量樣品在 30、40、50、60、70、80 ℃下保溫 2 h，結(jié)果見(jiàn)表 4。

表4 浸提溫度對(duì)提取的影響Table 4 Effect of temperature on extraction

從表4可知，隨溫度的不斷升高，黃酮提取率逐漸增加，在50℃～80℃增長(zhǎng)幅度不大，因此，溫度選擇控制在50℃～70℃之間為最佳提取溫度。

2.2 正交試驗(yàn)

通過(guò)上述的單因素試驗(yàn)，考慮到各因素之間的相互影響，選擇合理的因素水平進(jìn)行正交試驗(yàn)。選用L9（34）正交表，以乙醇濃度、提取時(shí)間、料液比、提取溫度四因素三水平進(jìn)行正交試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)Table 5 The factors and levels for the orthogonal design

2.3 正交試驗(yàn)結(jié)果

在分別進(jìn)行了乙醇濃度、提取時(shí)間、提取溫度及料液比對(duì)蕁麻中黃酮類化合物提取量影響的單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，再進(jìn)行正交試驗(yàn),結(jié)果如表6和表7所示。

表6 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 6 Orthogonal test result

表7 方差分析Table 7 Variance analysis

根據(jù)直觀分析和方差分析結(jié)果可知，各因素對(duì)蕁麻黃酮提取工藝的影響大小順序?yàn)锳＞C＞B＞D。A、C因素對(duì)黃酮含量的影響具有顯著意義，由于A3＞A2＞A1，C3＞C1＞C2，故選擇 A3C3，B、D 因素對(duì)其影響不大，考慮生產(chǎn)實(shí)際，確定B2D2。通過(guò)比較，提取蕁麻黃酮的最佳工藝為A3B2C3D2，即：乙醇濃度為70%，提取時(shí)間2.0 h,料液比1 g:60 mL，提取溫度60℃。

2.4 驗(yàn)證試驗(yàn)

由于本研究的提取方案為A3B2C3D2不在正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案中，故做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。按照優(yōu)選的最佳提取工藝制備3批樣品，測(cè)定其黃酮含量，平均值為6.63%，RSD為1.9%。

3 結(jié)論

通過(guò)以上單因素和正交試驗(yàn)結(jié)果分析，蕁麻含有豐富的黃酮化合物，最佳提取工藝條件是:乙醇濃度70%，提取時(shí)間 2 h，料液比 1 g:60 mL，提取溫度 60℃。在此最佳提取工藝下測(cè)得總黃酮含量為6.63%。此結(jié)果為蕁麻的開(kāi)發(fā)和利用提供了科學(xué)參考。

[1]郭新力，張海悅，李東風(fēng).具有開(kāi)發(fā)價(jià)值的新食品資源-蕁麻[J].食品科技,2006(3):58-60

[2]鐘耀廣.功能性食品[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004:32-42

[3]鄭建仙.功能性食品:第二卷[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,1999:47-48

[4]黃秀蘭，周宜君.蕁麻的藥用價(jià)值初探[J].中央民族大學(xué)學(xué)報(bào),2002,11(2):182-186

[5]Schottner M,Gansser D,Spiteller G.Lignans from the roots of urtica dioica and their metabolites bind to human sex hormone binding globulin(SHBG)[J].Plant Med,1997,63(6):529-532

Study on Extraction Technology of the Total Flavonoids in Urtica

ZHAO Fang，YANG Jian-rong，CHEN Hong-wei
（College of Chemistry and Chemical Engineering，Shihezi University，Shihezi 832000，Xinjiang,China）

The total flavonoids contents in Urtica was determined by spectrofluorimetry with quercetin as a standard.With flavonoids as the content index,the optimum extract conditions were investigated by single level and orthogonal design.The results of the experiment condition of that good yield of flavonoid coubld be obtained by alcoholsolution 70%at 60 ℃ for 2 h with the solid-liquid ratio 1 g:60 mL.

Urtica;total flavonoids;spectrofluorimetry;extract

趙芳（1965—），女（漢），副教授,碩士，研究方向：天然產(chǎn)物的研究與開(kāi)發(fā)。

2010-08-12