賈霖,黃國(guó)清,肖軍霞
(青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,山東 青島 266109)
金銀花為忍冬科植物忍冬(Lonicera japonica Thumb.)、紅腺忍冬(L.hypoglauca Miq)、山銀花(L.confusa DC)或毛花柱忍冬(L.dasystyla Rehd)的干燥花蕾或帶初開的花[1]。金銀花商品藥材主要來源為栽培品種,河南、山東是傳統(tǒng)的金銀花產(chǎn)地和栽培地。金銀花為臨床常用中藥,具有清熱解毒,涼散風(fēng)熱之攻效,主治癰腫療瘡、喉痹、丹毒、熱毒血痢、風(fēng)熱感冒、溫病發(fā)勢(shì)等[2]。而黃酮類化合物是金銀花的主要成分[3]。本文利用乙醇回流浸提法對(duì)金銀花中的黃酮類物質(zhì)進(jìn)行提取,借助于正交試驗(yàn),研究金銀花中黃酮類化合物的最佳提取工藝,為金銀花中有效成分的提取提供理論基礎(chǔ)。
金銀花:購(gòu)于青島同方藥業(yè)。無(wú)水乙醇,氫氧化鈉,亞硝酸鈉,硝酸鋁,氫氧化鈣等均為分析純。
SHZ—III 型真空循環(huán)水真空泵,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀RE—52B:上海亞榮生化儀器廠;UV—2000 紫外分光光度計(jì):上海尤尼科儀器有限公司;分析天平:上海奧豪斯公司。
1.3.1 黃酮的提取工藝
金銀花→干燥→粉碎→乙醇回流→抽濾→減壓濃縮→定容測(cè)定吸光度→計(jì)算總黃酮類物質(zhì)的含量
1.3.2 黃酮含量的分析檢測(cè)方法
參考丁利君等的方法:用乙醇溶解蘆丁標(biāo)準(zhǔn)試劑,取不同體積的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液,加入NaNO2、Al(NO3)3和NaOH,于波長(zhǎng)500 nm 處測(cè)定,試劑為空白,測(cè)得不同濃度下的吸光度值,制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.3.3 不同因素對(duì)金銀花黃酮提取量的影響
取適量金銀花經(jīng)過干燥粉碎之后,選用一定體積分?jǐn)?shù)的乙醇回流提取一段時(shí)間,抽濾,將濾液減壓濃縮,根據(jù)1.3.2 方法測(cè)定金銀花黃酮提取量。試驗(yàn)中通過調(diào)整乙醇體積分?jǐn)?shù)、浸提溫度、料液比和浸提時(shí)間[5-8]來分析不同因素對(duì)黃酮提取量的影響。
1.3.4 金銀花黃酮提取優(yōu)化試驗(yàn)
選定乙醇體積分?jǐn)?shù)、浸提溫度、料液比3 個(gè)因素,設(shè)計(jì)了三因素三水平的正交試驗(yàn)來優(yōu)化金銀花黃酮提取的工藝參數(shù),其正交試驗(yàn)因素水平見表1。
表1 正交試驗(yàn)因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal test
2.1.1 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)黃酮提取量的影響
稱取金銀花粉末5.0 g,選取乙醇體積分?jǐn)?shù)20%、40%、60%、80%、100%以1∶10 g/mL 的料液比在70 ℃回流浸提1 次,時(shí)間為2 h。乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)黃酮提取量的影響見圖1。
圖1 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)黃酮提取量的影響Fig.1 Effect of alcohol volume fraction on the yield of flavonoids
隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增加,黃酮提取率也相應(yīng)提高,最大值為7.1%,但乙醇體積分?jǐn)?shù)超過80%后,黃酮提取率反而降低。這可能是由于高濃度的乙醇限制了某些黃酮類物質(zhì)的溶出。
2.1.2 浸提溫度對(duì)黃酮提取量的影響
稱取金銀花粉末5.0 g,選取提取溫度為20、40、60、80、100 ℃,乙醇體積分?jǐn)?shù)80 %,料液比1∶10 g/mL,浸提1 次,時(shí)間為2 h。浸提溫度對(duì)黃酮提取量的影響結(jié)果見圖2。
黃酮提取最大值為6.8%,由于黃酮類化合物是一種天然的抗氧化劑,故其本身易在高溫下氧化。由圖2 可知,當(dāng)溫度在60 ℃~80 ℃之間時(shí)黃酮的提取率最高,超過80 ℃黃酮的提取率則下降,這可能是由于在高溫下黃酮被部分氧化了的原因。
圖2 溫度對(duì)黃酮提取量的影響Fig.2 Effect of temperature on the content of flavonoids extracted
2.1.3 料液比對(duì)黃酮提取量的影響
稱取金銀花粉末5.0 g,選取料液比1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶25 g/mL,乙醇體積分?jǐn)?shù)80%,70 ℃下浸提1 次,浸提時(shí)間2 h。料液比對(duì)黃酮提取量的影響結(jié)果見圖3。
圖3 料液比對(duì)黃酮提取量的影響Fig.3 Effect of material/solvent ratio on the content of flavonoids extracted
黃酮類化合物提取方法中傳統(tǒng)的溶劑有水和有機(jī)溶劑,而有機(jī)溶劑中最常用的又是乙醇和甲醇。在用溶劑提取時(shí),適當(dāng)加大料液比,可將更多的被提取物質(zhì)提取出來。用乙醇提取金銀花中的黃酮時(shí),隨著料液比的加大,黃酮提取率也加大,但當(dāng)料液比超過1∶15 g/mL 時(shí),黃酮的提取率增加不大,提取率最大值為7.1%。
2.1.4 浸提時(shí)間對(duì)黃酮提取量的影響
稱取金銀花粉末5.0 g,選取提取時(shí)間1、2、3、4、5 h,乙醇體積分?jǐn)?shù)80%,料液比1∶10 g/mL,70 ℃下浸提1 次。浸提時(shí)間對(duì)黃酮提取量的影響結(jié)果見圖4,隨著溶劑在金銀花中的滲入,黃酮類化合物溶于有機(jī)溶劑而被提取出來。適當(dāng)?shù)脑黾咏釙r(shí)間,可使被提取物質(zhì)更多的溶出。
由圖4 可見,在當(dāng)提取時(shí)間為1 h~4 h 時(shí),黃酮提取率最高達(dá)到5.11%;當(dāng)提取時(shí)間超過4 h,由于黃酮長(zhǎng)時(shí)間暴露在70 ℃的溫度下,黃酮被部分氧化,從而導(dǎo)致提取率降低。
圖4 浸提時(shí)間對(duì)黃酮提取量的影響Fig.4 Effect of time on the content of flavonoids extracted
利用乙醇提取金銀花中黃酮類化合物的正交試驗(yàn)結(jié)果見表2。
表2 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Results of orthogonal test
經(jīng)正交試驗(yàn)結(jié)果(表2)分析表明,利用乙醇提取金銀中的黃酮類物質(zhì)時(shí),上面的三種因素影響的順序?yàn)镃﹥A﹥B,最佳組合為A1B1C2。即,極差最大的是料液比C,以第2 水平料液比1∶15 g/mL 為優(yōu);其次是浸提溫度,第1 水平和第3 水平差異較小,即浸提溫度60 ℃和浸提溫度80 ℃所得茶多酚含量差異不大,但第1 水平溫度較低,所以浸提溫度以60 ℃為優(yōu);極差最小的是乙醇體積分?jǐn)?shù),以60%為優(yōu)。
三因素的最優(yōu)水平組合為A1B1C2,即浸提溫度60 ℃,乙醇體積分?jǐn)?shù)60%,料液比1∶15 g/mL。正交試驗(yàn)中黃酮提取率最高的是7 號(hào)試驗(yàn):即A3B1C3,提取溫度為80 ℃,乙醇體積分?jǐn)?shù)為60 %,料液比為1∶20 g/mL,雖然適當(dāng)提高浸提溫度,加大料液比可以提高黃酮的提取量,但從節(jié)能及節(jié)約的角度看,金銀花中黃酮提取的最佳浸提條件為:浸提溫度60 ℃,乙醇體積分?jǐn)?shù)60%,料液比1∶15 g/mL,浸提時(shí)間4 h,。利用試驗(yàn)所得黃酮提取的最佳工藝對(duì)金銀花中的黃酮含量進(jìn)行測(cè)定,其提取率達(dá)到10.49%。
本研究通過乙醇回流提取金銀花中黃酮類化合物,通過單因素試驗(yàn)研究了乙醇體積分?jǐn)?shù)、浸提溫度、浸提時(shí)間和料液比對(duì)黃酮浸提量的影響,并采用正交試驗(yàn)得到提取黃酮的最佳工藝,即金銀花中黃酮類化合物的最優(yōu)浸提條件是60 %的乙醇,料液比1∶15 g/mL,提取時(shí)間4 h,浸提溫度60 ℃,浸提1 次時(shí)黃酮提取量可達(dá)到10.49%。
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