藍峻峰 張春艷
摘要: 以乙醇為提取溶劑,先用超聲波處理再加熱提取,以黃酮提取率為指標,研究加熱溫度、加熱時間、料液比、乙醇濃度、超聲波功率、超聲提取時間對艾蒿黃酮得率的影響,利用正交試驗優(yōu)選其提取條件。結果表明:超聲波輔助熱提艾蒿黃酮的最佳工藝條件為:加熱溫度為55 ℃,加熱時間為50 min,料液比為1 g∶ 10 mL,乙醇濃度為50%,超聲功率為250 W,超聲提取時間為15 min。在此優(yōu)化條件下,艾蒿中黃酮提取率達6 581%。超聲波輔助熱提艾蒿黃酮提取效果較好,該方法具有較好的應用前景。
關鍵詞: 艾蒿;超聲波;黃酮,
中圖分類號: R284 2 文獻標志碼: A
文章編號:1002-1302(2015)08-0267-02
艾蒿(Artemisia argyi)別稱冰臺、甜艾、艾草、灸草等,是菊科蒿屬多年生野生草本植物,主要分布于亞洲東部,在我國東北、華北、華東、西南等地均有分布。艾蒿具有溫經止血、散寒止痛、鎮(zhèn)咳平喘、止漏安胎、燥濕止癢等功效 [1-5]。我國民間將艾蒿制作成“艾團” “艾米果” “艾粑粑”等傳統食物。艾蒿的主要化學成分有揮發(fā)油、桉葉烷、三萜類、黃酮,還含有多種氨基酸、脂肪酸、微量元素等 [5-10]。植物黃酮類化合物具有降脂、抗血栓、抗氧化、降糖、抗腫瘤、增強免疫力、延緩衰老、治療慢性前列腺炎等多種功能。艾蒿的黃酮類化合物因具有抗病原微生物、保肝、抗炎、抗腫瘤等藥理活性,而受到廣泛關注 [11-13]。本研究采用超聲波輔助加熱提取艾蒿黃酮,以乙醇為溶劑,以蕓香苷為對照品,測定艾蒿中總黃酮含量,優(yōu)化提取工藝條件,旨在為艾蒿利用開發(fā)提供理論依據。
1 材料與儀器
1 1 材料
艾蒿采自廣西壯族自治區(qū)柳州市郊區(qū)沙塘鎮(zhèn)野外,經柳州師范高等??茖W校覃逸明博士鑒定為菊科蒿屬植物的地上部分。蕓香苷標準品 (中國成都曼斯特生物科技有限公司,批號:2010-A0103),無水乙醇、氫氧化鈉、亞硝酸鈉、氯化鋁等均為分析純,試驗用水為蒸餾水(自制)。
1 2 主要儀器
FA2004B型電子天平(上海恒平科學儀器有限公司),SHB-BP5A型水循環(huán)真空泵(武漢金寶華科技有限公司),KQ3200DA型數控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司),HH-S4型數顯恒溫水浴鍋(金壇市醫(yī)療儀器廠),FW100型高速萬能粉碎機(天津市泰斯特儀器有限公司),UV-2550型紫外可見分光光度計(日本島津公司)等。
1 3 方法
1 3 1 提取方法
1 3 1 1 原料的準備 將艾蒿清洗、陰干,50 ℃下烘干1 h后粉碎,過40目篩,所得主要為葉子部分粉末。將艾蒿粉末置于干燥潔凈的廣口瓶內備用。
1 3 1 2 艾蒿黃酮的提取 稱取3 00 g艾蒿粉末置于燒瓶內,加入一定量的乙醇溶液,選擇適當的超聲功率提取一定時間,轉至水浴中加熱回流提取一段時間,抽濾,低溫保存所得艾蒿提取液,待測。
1 3 1 3 標準曲線繪制 以蕓香苷作為黃酮標準品,采用Al(NO3)3比色法 [14]測定其含量,繪制蕓香苷標準曲線。稱取32 mg蕓香苷置于燒杯中,以70%乙醇溶解后轉移至容量瓶中,配成64 0 μg/mL的標準品溶液,分別移取0、1 0、2 0、3 0、4 0、5 0 mL置于50 mL容量瓶中,依次加入1 mL 0 05 mg/mL NaNO2溶液、1 mL 0 10 mg/mL Al(NO3)3溶液、5 mL 4% NaOH溶液,用30%乙醇溶液定容,搖勻,靜置 10 min 后用分光光度計在波長510 nm下測定吸光度。以吸光度為橫坐標(x),蕓香苷濃度為縱坐標(y)繪制標準曲線,得回歸方程為:y=93 842x-0 375 6,相關系數r=0 999 6,說明在0~64 μg/mL濃度范圍內有較好的線性關系。
1 3 1 4 黃酮含量的測定 移取1 0 mL艾蒿提取液置于25 mL容量瓶中,加入30%乙醇7 5 mL稀釋,加5% NaNO2溶液1 0 mL,搖勻,靜置6 min,加入Al(NO3)3溶液1 0 mL,搖勻,靜置6 min后再加入4% NaOH溶液10 mL,搖勻,用30%乙醇溶液定容,靜置15 min,以空白為參比,于波長 510 nm 下測定吸光度,平行3次,取平均值,用回歸方程計算黃酮濃度,并計算黃酮提取率。黃酮提取率計算公式如下:
[JZ]黃酮提取率=黃酮質量/艾蒿質量×100%。
1 4 正交試驗
在單因素試驗基礎上,選取料液比、乙醇體積分數、超聲功率、超聲時間、加熱溫度、提取時間作為正交試驗因素,每個因素取5個水平,利用正交表L25(56)進行試驗,優(yōu)化艾蒿黃酮提取工藝。試驗因素與水平安排見表1。
1 5 驗證試驗
根據正交試驗優(yōu)化工藝條件,利用最佳工藝條件,按照 “1 3 1 2”節(jié)的方法處理及制備樣品,按“1 3 1 4”節(jié)的方法測定黃酮含量及提取率,重復3次,計算平均值。
2 結果與分析
2 1 正交試驗結果
由表2可知,6個因素對超聲波輔助熱提艾蒿黃酮提取效果的影響主次順序為:超聲波功率>超聲提取時間>加熱溫度>乙醇濃度>料液比>加熱時間,最佳工藝條件為A1B1C1D1E5F3,即加熱溫度為55 ℃,加熱時間為50 min,料液比為1 g ∶ 10 mL,乙醇濃度為50%,超聲功率為250 W,超聲提取時間為15 min,在該提取條件下,艾蒿黃酮的提取率較高。
2 2 方差分析
為了考察試驗安排的6個因素對結果的影響,對正交試驗結果進行方差分析(表3)。從表3可以看出,E、F因素對黃酮提取率影響顯著,其余4個因素影響均不顯著,因此可以認為,在該試驗方案中,超聲波功率、超聲時間是影響黃酮得率的關鍵因素。
2 3 驗證試驗結果
經過對正交試驗進行分析,得出最佳提取工藝條件,進行3次平行驗證試驗,結果見表4。 由驗證試驗可知,該工藝條件下黃酮提取率為6 581%,該提取條件為超聲波輔助熱提法提取艾蒿黃酮的最佳工藝條件。
3 結論與討論
本研究結果表明,超聲波輔助熱提法提取艾蒿黃酮的最佳提取工藝條件是:加熱溫度為55 ℃,加熱時間為50 min,料液比為1 g ∶ 10 mL,乙醇濃度為50%,超聲功率為250 W,超聲提取時間為15 min,提取用時短,提取溫度低,降低了提取能耗。超聲波作用于液體中時,液體中每個氣泡的破裂瞬間會產生能量極大的沖擊波,相當于瞬間產生幾百度的高溫和高達上千個大氣壓,形成“空化作用” [15] 。植物組織中的空化氣泡在超聲波的作用下,經歷多次周期性膨脹—收縮循環(huán)振蕩直至細胞被破壞,從而使細胞內部的有效成分被釋放出來。本研究采用L25(56)正交表設計試驗,安排了6因素5水平試驗,僅需25次試驗就能得到最佳試驗條件,是較好的優(yōu)選提取工藝條件的方法。
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