摘要:為獲取芹菜香豆素的最佳提取工藝,采用超聲波輔助提取芹菜香豆素,通過單因素試驗及正交試驗優(yōu)化確定出最佳提取工藝為料液比1∶17(m/V,g∶mL)、超聲溫度60 ℃、超聲時間40 min。此工藝條件下芹菜香豆素提取率為0.73%。
關(guān)鍵詞:芹菜(Apium graveolens L.);香豆素;超聲波輔助法
中圖分類號:TQ461 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2013)04-0900-03
Optimization of the Ultrasonic-Assisted Method for Extraction of Coumarin from
Apium graveolens L.
WANG Tao,CHEN Tao,LI Xiang-hui
(Huanggang Vocational Technical College,Huanggang 438002,Hubei,China)
Abstract: Coumarin was extracted from Apium graveolens L. by ultrasonic-assisted method. The extraction process optimized by single factor tests and orthogonal experiment was as follows, raw material to solution ratio, 1∶17(m/V,g∶mL); ultrasonic temperature, 60 ℃; ultrasonic time, 40 min. Yield of A. graveolens coumarin under these extraction conditions was 0.73%.
Key words:Apium graveolens L.; coumarin; ultrasonic-assisted extraction method
芹菜(Apium graveolens L.)是傘形科一年生或二年生草本植物。傳統(tǒng)醫(yī)藥認為,芹菜甘苦、性涼,有清熱、止血、平肝、祛風、利濕等功效[1]?,F(xiàn)代藥理學研究發(fā)現(xiàn),黃酮類與香豆素類化合物是芹菜的主要化學成分及有效活性物質(zhì)[2,3],其中香豆素類化合物具有抗艾滋病、抗腫瘤、抗氧化、抗微生物、降壓、抗輻射等多方面的生物活性[4]。目前植物中香豆素的提取多采用回流、滲漉法等,這些傳統(tǒng)的方法具有提取時間長、耗能大、雜質(zhì)多等缺點。近年來,超聲波輔助提取法因其獨特的提取機制及優(yōu)于常規(guī)法的提取效果,在天然產(chǎn)物提取中顯示出明顯的優(yōu)勢[5]。但是到目前為止,尚未見應(yīng)用于提取芹菜香豆素的研究報道。為此,系統(tǒng)研究超聲波輔助提取芹菜香豆素的工藝條件,以期為芹菜的綜合開發(fā)利用提供有效的提取方法和科學依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 原料與試劑 芹菜購于黃岡市當?shù)厥袌觯瑢悠废磧羧ルs后,60 ℃干燥6 h,粉碎,經(jīng)石油醚脫色后干燥保存,備用。歐前胡素標準品購于中國食品藥品檢定研究所,其余試劑均為市售分析純,試驗用水為去離子水。
1.1.2 儀器 KQ5200B型超聲波清洗器購自昆山超聲儀器有限公司,UV-160A型紫外可見分光光度計購自日本島津公司,RE52CS型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀購自上海榮生儀器廠,SHB-Ⅲ循環(huán)水式多用真空泵購自鄭州長城科工貿(mào)有限公司,電子天平購自德國賽多利斯公司,粉碎機購自江陰市偉翔藥化機械廠。
1.2 方法
1.2.1 香豆素提取率的測定方法
1)對照品溶液的制備。精密稱取歐前胡素標準品9.5 mg置于100 mL容量瓶中,用甲醇溶解并定容,得歐前胡素對照品溶液。
2)標準曲線的繪制。精密吸取歐前胡素對照品溶液0.2、0.6、1.0、1.4、1.8 mL,分別用甲醇稀釋定容至10 mL,得1.9、5.7、9.5、13.3、17.1 μg/mL的溶液,以甲醇作為空白對照液,在303 nm下測定吸光度[6]。以歐前胡素濃度C為橫坐標,吸光度A為縱坐標作圖,得標準曲線,用最小二乘法進行線形回歸,得曲線的回歸方程式。
3)香豆素提取率的測定。準確吸取供試品溶液適量,測定吸光度,按回歸方程計算供試品溶液中香豆素的濃度C,按下式計算香豆素提取率。
E=■×100%
式中,E為香豆素提取率;C為供試品溶液中香豆素的濃度,μg/mL;n為測定時提取液的稀釋倍數(shù);V為提取液總體積,mL;m為所取芹菜細粉質(zhì)量,mg。
1.2.2 單因素試驗 分別考察料液比、超聲溫度、超聲時間3個單因素對芹菜香豆素提取率的影響。①料液比對芹菜香豆素提取率的影響。取5.0 g芹菜細粉,加入無水乙醇,置于超聲波清洗器中,在超聲溫度50 ℃,超聲時間60 min的條件下,分別按料液比1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶25(m/V,g∶mL,下同)提取芹菜香豆素,測定香豆素的提取率。②超聲溫度對芹菜香豆素提取率的影響。取5.0 g芹菜細粉,加入無水乙醇,置于超聲波清洗器中,在料液比1∶15,超聲時間50 min的條件下,分別按30、40、50、60、70 ℃的超聲溫度提取芹菜香豆素,測定香豆素的提取率。③超聲時間對芹菜香豆素提取率的影響。取5.0 g芹菜細粉,加入無水乙醇,置于超聲波清洗器中,在料液比1∶15,超聲溫度60 ℃的條件下,分別按20、40、60、80、100 min的超聲時間提取芹菜香豆素,測定香豆素的提取率。
1.2.3 正交試驗 在單因素試驗的基礎(chǔ)上,選取料液比、超聲溫度、超聲時間3個因素,在其他各項工藝條件不變的情況下進行正交試驗,以香豆素提取率為指標來優(yōu)化超聲波輔助提取芹菜香豆素的工藝條件。正交試驗因素與水平見表1。
2 結(jié)果與分析
2.1 標準曲線及回歸方程
以歐前胡素濃度C為橫坐標,吸光度A為縱坐標作圖,得標準曲線(圖1)。其回歸方程為■= 0.150 2C-0.099 0(r=0.996 5),說明在歐前胡素為1.9~17.1 μg/mL時線性良好。
2.2 單因素試驗結(jié)果
2.2.1 料液比對芹菜香豆素提取率的影響 由圖2可知,香豆素提取率隨料液比的減小先變大,當料液比超過1∶15時提取率又開始下降。故料液比為1∶15左右較合適。
2.2.2 超聲溫度對芹菜香豆素提取率的影響 由圖3可知,香豆素提取率隨著超聲溫度的升高先增加,當超聲溫度超過60 ℃時提取率又開始下降。故超聲溫度為60 ℃左右較合適。
2.2.3 超聲時間對芹菜香豆素提取率的影響 由圖4可知,香豆素提取率隨著超聲時間的延長先增加,當超聲時間超過40 min時提取率又開始下降。故超聲時間為40 min左右較合適。
2.3 正交試驗結(jié)果
由表2可知,影響芹菜香豆素提取率的因素依次為超聲時間>料液比>超聲溫度;芹菜香豆素提取的最佳工藝A3B2C2,即料液比1∶17,超聲溫度60 ℃,超聲時間40 min,但正交表中沒有此項組合,故按此組合重新進行驗證試驗,獲得芹菜香豆素提取率為0.73%,高于表中組合出現(xiàn)的提取率。故可認為此組合是芹菜香豆素提取的最佳提取工藝條件。
3 結(jié)論
試驗結(jié)果表明,采用無水乙醇作為溶劑,對其料液比、超聲溫度、超聲時間等3個因素進行綜合分析,利用正交試驗設(shè)計優(yōu)化芹菜香豆素超聲提取工藝,可以得出最佳提取工藝條件為料液比1∶17,超聲溫度60 ℃,超聲時間40 min。此工藝條件下芹菜香豆素提取率為0.73%。利用超聲波輔助提取芹菜香豆素具有提取率較高、節(jié)省時間和溶劑、能耗低等優(yōu)點,降低了成本,提高了經(jīng)濟效益,為開發(fā)利用該資源提供了有益的參考。
參考文獻:
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