摘 要:本研究采用分光光度法,以蘆丁為對(duì)照品,乙醇回流提取平臥菊三七莖中總黃酮。通過對(duì)提取溫度、提取時(shí)間、乙醇濃度和料液比進(jìn)行單因素及正交試驗(yàn)。結(jié)果表明,最佳提取工藝條件:提取時(shí)間3h、料液比1g:30mL、溫度80℃、乙醇濃度90%,此時(shí)黃酮得率為4.243%。
關(guān)鍵詞:平臥菊三七 莖 黃酮 提取 得率
平臥菊三七(Gynura procumbens (Lour.) Merr)為菊科三七屬植物,別名蛇接骨、樹三七、石三七等。是一種攀援草本,莖匍匐,呈淡褐色或紫色,且有條棱。我國(guó)的平臥菊三七多產(chǎn)于廣東、海南、貴州、云南[1],近年來,江西省也開始大面積種植。平臥菊三七是一種藥食兩用的植物,也是十分具有開發(fā)潛力的食品和保健品新資源。平臥菊三七有諸多生理活性,如抗氧化、抑菌、降低三高等[2-6],被認(rèn)為“全身都是寶”,其根和莖更是中成藥上佳的原材料。研究表明,其莖枝的活性成分主要有:黃酮類、三萜苷元類、甾醇類化合物以及香草醛、丁香醛、對(duì)羥基苯甲酸、對(duì)羥基桂皮酸、原兒茶酸等酚酸類化合物[7]。但是,對(duì)于其莖中活性物質(zhì)的提取還未曾見報(bào)道。因此,為提高其綜合利用價(jià)值,本研究以平臥菊三七的嫩莖為材料,采用單因素和正交試驗(yàn)對(duì)其中總黃酮的提取工藝進(jìn)行了研究及優(yōu)化,以期為平臥菊三七的綜合利用及產(chǎn)品的開發(fā)提供參考依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
平臥菊三七嫩莖,產(chǎn)自江西省。采摘時(shí)其嫩度以人的指甲能夠掐斷為宜,采后去掉葉片及其他雜物,經(jīng)曬干粉碎后,冷藏待用;蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品,購(gòu)自天津市福晨化學(xué)試劑廠;其余試劑均為分析純。
1.2 主要試驗(yàn)儀器
UV-2100型可見光分光分度計(jì),尤尼柯(上海)儀器有限公司;Adventurer AR2140電子天平,OHAUS CORP USA;HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋,國(guó)華電器有限公司。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 平臥菊三七莖的預(yù)處理
將待用的平臥菊三七莖粉過40目篩后,再用石油醚脫色脫脂3h,然后放入通風(fēng)櫥中風(fēng)干至恒重,得到樣品。
1.3.2 平臥菊三七莖中總黃酮提取工藝流程
平臥菊三七莖→預(yù)處理→乙醇溶液加熱回流提取→過濾→定容→測(cè)吸光度→計(jì)算黃酮得率。
1.3.3 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作[8]
精密稱取于120°C干燥至恒重的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品10mg,加80%乙醇溶解,定容至25mL容量瓶中,搖勻。準(zhǔn)確吸取標(biāo)準(zhǔn)品溶液0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2mL,各加入干燥的10mL容量瓶中,加5%的NaNO2溶液0.3mL,放置6min后,加10%的Al(No3)3溶液0.3mL,放置6min再加4%的NaOH溶液4mL,加水至刻度,搖勻,放置15min,分別在510nm處測(cè)定其吸光度。以溶液濃度為橫坐標(biāo),吸光度值為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(見圖1),并確定回歸方程:y=0.0089x-0.0001,R2=0.9922。
1.3.4 平臥菊三七莖中總黃酮提取方法設(shè)計(jì)[9]
以乙醇溶液為溶劑,采用加熱回流提取法,根據(jù)試驗(yàn)條件按照一定的提取時(shí)間、提取溫度、料液比、乙醇濃度進(jìn)行單因素試驗(yàn),并在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行L9(34)正交試驗(yàn)以優(yōu)化。通過比色法檢測(cè)平臥菊三七莖中總黃酮的含量。
1.3.5 提取液黃酮濃度的測(cè)定和黃酮得率的計(jì)算
準(zhǔn)確稱取10g平臥菊三七莖粉末置于回流燒瓶中,加入適當(dāng)體積分?jǐn)?shù)的乙醇溶液適量,置于水浴鍋中,在一定溫度下回流提取一定時(shí)間,過濾后準(zhǔn)確吸取濾液1mL,置于10mL容量瓶中,之后按照標(biāo)準(zhǔn)曲線的操作方法進(jìn)行,測(cè)定吸光度后確定總黃酮濃度,進(jìn)而計(jì)算出提取液中總黃酮的質(zhì)量。并按下式計(jì)算黃酮得率:
1.3.6 驗(yàn)證試驗(yàn)
為確定最佳提取條件的重復(fù)性及穩(wěn)定性,在最佳條件下重復(fù)3次提取試驗(yàn),并計(jì)算總黃酮得率。
2 結(jié)果與分析
2.1 平臥菊三七莖中黃酮提取的
單因素試驗(yàn)結(jié)果
2.1.1 乙醇濃度對(duì)黃酮得率的影響
由圖2可知,當(dāng)乙醇濃度在50%~90%的范圍內(nèi),隨著乙醇濃度的遞增,有利于黃酮類物質(zhì)的的溶出;當(dāng)乙醇濃度達(dá)到90%時(shí),黃酮得率達(dá)到最高水平;隨后乙醇濃度繼續(xù)升高,黃酮得率反而略有下降,這可能是由于物料中的其他醇溶性物質(zhì)也溶出,這些成分與黃酮類物質(zhì)有競(jìng)爭(zhēng)作用,導(dǎo)致黃酮得率下降[10]。因此,總黃酮提取的最佳乙醇濃度為90%。
2.1.2 料液比對(duì)黃酮得率的影響
如圖3所示,料液比在1∶20~1∶30之間時(shí),隨著料液比的增大,黃酮得率是增加的;料液比為1∶30時(shí),黃酮總得率達(dá)到最高,以后溶劑量再增大,黃酮得率并未未繼續(xù)增加,故1∶30為最佳的料液比。
2.1.3 提取時(shí)間對(duì)黃酮得率的影響
由圖4可以看出,在1~3h內(nèi),隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng),黃酮得率逐漸增加;當(dāng)提取時(shí)間為3h時(shí),得率達(dá)到最高。若繼續(xù)延長(zhǎng)提取時(shí)間,得率反而下降,故選擇3h為最佳提取時(shí)間。
2.1.4 提取溫度對(duì)黃酮得率的影響
圖5表明,在80℃之前時(shí),隨著溫度的升高,黃酮得率逐漸增大,80℃時(shí)黃酮的得率達(dá)到最高。此后,隨著溫度的繼續(xù)升高,得率下降,可能因?yàn)辄S酮類物質(zhì)在高溫下被氧化破壞,影響了浸提效果。故最佳的提取溫度為80℃。
2.2 平臥菊三七莖中黃酮提取的正交試驗(yàn)結(jié)果
綜合考慮多因素相互作用對(duì)平臥菊三七莖中總黃酮提取得率的影響,并根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果,采用L9(34)正交設(shè)計(jì)對(duì)其莖中總黃酮提取條件進(jìn)行優(yōu)化,試驗(yàn)結(jié)果見表1。方差分析結(jié)果見表2。
由表1可知,極差RC>RA>RB>RD,即表明對(duì)平臥菊三七莖中黃酮的提取得率的影響大小順序依次是提取時(shí)間、乙醇濃度、料液比、提取溫度。在正交實(shí)驗(yàn)中得到的最佳提取條件為A2B2C2D2,即提取時(shí)間為3h、料液比為1∶30、溫度為80℃、乙醇濃度為90%。黃酮平均得率為4.245%。
由表2可知:乙醇濃度、料液比、提取時(shí)間這三者對(duì)平臥菊三七莖中黃酮提取的得率影響極顯著,而提取溫度對(duì)其影響顯著。
按照正交表中A2、B2、C2、D2的條件進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn),共做了3個(gè)平行,得到總黃酮得率的均值為4.243%,與之前的試驗(yàn)結(jié)果吻合良好,說明該工藝條件較為可靠,并具有穩(wěn)定的再現(xiàn)性。
3 結(jié)論
以平臥菊三七的嫩莖脫脂干燥粉為試驗(yàn)材料,用乙醇回流加熱提取法進(jìn)行提取,通過4個(gè)單因素及L9(34)正交試驗(yàn),得到總黃酮提取的最優(yōu)工藝條件。從極差分析和方差分析來看,對(duì)平臥菊三七莖中總黃酮提取得率的影響主次順序依次為提取時(shí)間、乙醇濃度、料液比、提取溫度。最優(yōu)提取條件為:乙醇濃度90%,料液比為1g:30mL、提取溫度為80℃、提取時(shí)間3h。在此條件下,平臥菊三七莖中總黃酮的平均得率約為4.243%。
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