李怡錚　梁鐵強(qiáng)　王立娟

(東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱，150040)

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超聲輔助提取黑皮油松松針黃酮及其穩(wěn)定性

李怡錚梁鐵強(qiáng)王立娟

(東北林業(yè)大學(xué)，哈爾濱，150040)

摘要以黑皮油松松針為原料，對(duì)傳統(tǒng)溶劑提取和超聲輔助提取兩種方法進(jìn)行了對(duì)比研究，并對(duì)所提取的黃酮進(jìn)行了穩(wěn)定性能分析。超聲輔助提取的最佳條件為乙醇體積分?jǐn)?shù)50%、超聲功率250 W、提取溫度60 ℃、提取時(shí)間40 min、m(原料)∶V(提取液)=1 g∶30 mL(料液比)、提取3次。研究結(jié)果表明：兩種方法提取的黃酮得率以及可重復(fù)性相差不大，但是在提取效率方面，超聲輔助提取不僅降低了能耗，也大幅度地減少了提取時(shí)間；同時(shí)通過驗(yàn)證得出超聲輔助提取的黑皮油松松針黃酮對(duì)光和熱的穩(wěn)定性良好。

關(guān)鍵詞黑皮油松；松針；黃酮；超聲輔助提取

黑皮油松(Pinustabulaeformisvar.mukdensisUyeki)為松科(Pinaceae)松屬(Pinus)植物，其葉為松針，常被用于醫(yī)藥以及食品添加劑領(lǐng)域，具有活血安神、消炎止癢之功效[1]。松針中的黃酮類化合物更是具有抗癌防衰、降糖抑菌、保護(hù)中樞神經(jīng)及心腦血管系統(tǒng)的生理活性[2]。本研究通過超聲輔助提取的方法對(duì)黑皮油松松針進(jìn)行黃酮提取，并與傳統(tǒng)溶劑提取進(jìn)行對(duì)比，同時(shí)驗(yàn)證該法提取的黃酮的穩(wěn)定性，為進(jìn)一步提高提取效率及節(jié)能提供了新方案。

1材料與方法

1.1材料與儀器

黑皮油松松針：采自東北林業(yè)大學(xué)，洗凈后于通風(fēng)口處陰干，粉碎后備用。

試劑：蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(95%，美國(guó)Sigma公司)；無水乙醇、NaOH、NaNO2、Al(NO3)3、CH3Cl3(分析純，天津市永大化學(xué)試劑開發(fā)中心)。

儀器：722型分光光度計(jì)(上海光譜儀器有限公司)；98-1-B型微型植物粉碎機(jī)(天津市泰斯特儀器有限公司)；DK-98-1電熱恒溫水浴鍋(天津市泰斯特儀器有限公司)；GZX-9140MBE電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海博迅實(shí)業(yè)有限公司)；KQ-250E型醫(yī)用超聲清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)；SHB-B95型真空泵(鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司)。

1.2提取方法

將采集的松針洗凈涼干，粉碎后用以氯仿為抽提劑于索式抽提器中脫除脂類色素，直至抽提液無色。取處理后黑皮油松針作為原料，以乙醇為溶劑在超聲條件下提取松針中的黃酮，過濾后取定量濾液定容顯色，并測(cè)定吸光度，通過計(jì)算得出得率。

1.3標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備

采用硝酸鋁顯色法制備蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線[3]，具體方法如下：移取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液0、1、2、3、4和5 mL，分別置于10 mL的容量瓶中，各加體積分?jǐn)?shù)為30%的乙醇溶液至5 mL后，各加體積分?jǐn)?shù)5%的亞硝酸鈉溶液0.3 mL，搖勻后放置6 min；再各加10%(體積百分?jǐn)?shù))的硝酸鋁溶液0.3 mL，搖勻后放置6 min；之后再各加1 mol/L的氫氧化鈉溶液4 mL，定容搖勻，放置15 min[4]。通過測(cè)試得到蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1所示，并得到回歸方程：y=0.904 4x-0.01，相關(guān)系數(shù)R2=0.998 2，相關(guān)性良好[5-6]。

1.4黑皮油松松針黃酮提取得率的計(jì)算方法

松針中黃酮的提取得率(Y)在510 nm波長(zhǎng)下測(cè)定溶液吸光度后通過計(jì)算得到，計(jì)算公式如下[7]：

式中：A為吸光度；m為松針的質(zhì)量(mg)；稀釋倍數(shù)為100。

圖1　蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線

2結(jié)果與分析

在體積分?jǐn)?shù)為50%乙醇溶液、250 W超聲功率下對(duì)黑皮油松松針黃酮進(jìn)行提取，分析料液比、超聲時(shí)間、提取溫度及提取次數(shù)4個(gè)因素對(duì)提取得率的影響，通過正交實(shí)驗(yàn)得到優(yōu)化的提取工藝。

2.1超聲輔助提取的工藝參數(shù)優(yōu)化

通過單因素實(shí)驗(yàn)得出料液比、超聲提取時(shí)間、提取溫度及提取次數(shù)的最佳值，從而設(shè)定正交試驗(yàn)方案，采用L9(34)正交試驗(yàn)表，具體方案如表1所示，所得結(jié)果見表2?？梢钥闯觯顑?yōu)工藝條件為A3B2C3D3，即料液比為1 g∶30 mL，提取溫度為60 ℃，提取時(shí)間為40 min，提取次數(shù)為3次。根據(jù)極差(R)可以看出，4因素的影響程度從大到小排序?yàn)锽、D、A、C，也就是說，提取溫度為超聲輔助提取工藝的最主要因素，其次為提取次數(shù)與料液比，提取時(shí)間的大小對(duì)于提取工藝的影響不大。為了判斷該工藝的穩(wěn)定性及可重復(fù)性，對(duì)最優(yōu)工藝條件進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，平行實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果相差不大，最高得率為9.313%，最低得率為9.099%，兩者相差僅為0.214%，因此可以判定通過正交實(shí)驗(yàn)得出的最優(yōu)超聲輔助提取工藝條件具有可重復(fù)性及穩(wěn)定性。

表1　正交試驗(yàn)因素水平

2.2超聲輔助提取與傳統(tǒng)溶劑提取的工藝對(duì)比

如表3所示，超聲輔助提取得率較傳統(tǒng)溶劑提取得率低，但兩者相差不多。從提取溫度及提取時(shí)間來看，超聲輔助提取工藝所需能耗低，同時(shí)提取時(shí)間與傳統(tǒng)溶劑提取相比減少了55.55%，極大程度地提高了提取效率。

表2　提取率極差分析　%

表3　兩種提取方法的對(duì)比

2.3黑皮油松松針黃酮穩(wěn)定性分析

為了進(jìn)一步驗(yàn)證超聲輔助提取黃酮工藝的可行性，對(duì)超聲輔助提取的黑皮油松松針黃酮進(jìn)行了穩(wěn)定性測(cè)試，分別將黑皮油松松針黃酮置于自然環(huán)境、光照以及加熱的條件下分析其分解情況，具體如表4所示?？芍?，自然條件下，黃酮分解速率較慢，而在光照及加熱的條件下，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，黃酮分解的速率加快，但分解量不大。隨著加熱時(shí)間的延長(zhǎng)其分解速率變化相應(yīng)加快，但幅度不大，說明黑皮油松松針黃酮對(duì)光以及熱的穩(wěn)定性良好。

表4　黑皮油松松針黃酮對(duì)光及熱的穩(wěn)定性

3結(jié)論

超聲輔助提取黑皮油松松針黃酮的最優(yōu)工藝參數(shù)為乙醇溶液體積分?jǐn)?shù)50%，提取溫度60 ℃，提取時(shí)間40 min，提取次數(shù)3次，料液比為1 g∶30 mL。通過與傳統(tǒng)溶劑提取工藝的對(duì)比得到，超聲輔助提取工藝不僅降低了能耗，同時(shí)大幅度地減少了提取時(shí)間，提高了提取效率，為企業(yè)進(jìn)行工藝改革及產(chǎn)業(yè)優(yōu)化提供了理論基礎(chǔ)。從所提取的黑皮油松松針黃酮的穩(wěn)定性測(cè)試可以看出，黑皮油松松針黃酮對(duì)光以及熱的穩(wěn)定性良好。

參考文獻(xiàn)

[1]張霞.油松松針黃酮的分離提純及其抗氧化活性研究[D].北京:北京林業(yè)大學(xué),2010.

[2]楊鑫,邱建偉,張華,等.松屬植物化學(xué)成分及生物活性的研究進(jìn)展[J].中藥材,2007,30(7):878-883.

[3]劉青,戴傳勇.不同超聲波頻率對(duì)芒果甙提取率的影響[J].廣西中醫(yī)藥,2001,24(4):58-58.

[4]王立娟,李堅(jiān),谷肄靜.超聲波輔助提取旱柳樹葉中的總黃酮[J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè),2007,27(S1):133-136.

[5]鄭高利.大豆異黃酮的藥理作用Ⅱ[J].中國(guó)現(xiàn)代應(yīng)用藥學(xué),1998,15(2):9-11.

[6]王立娟,張世潤(rùn).山楂葉中黃酮類化合物及提取方法[J].中國(guó)林副特產(chǎn),2000(1):47-48.

[7]俞加林,李莉.松針資源的藥用開發(fā)[J].基層中藥雜志,1992(3):3-4.

Ultrasonic-assisted Extraction and Stability of Flavonoids fromPinustabulaeformisvar.mukdensisUyeki Needles

Li Yizheng, Liang Tieqiang, Wang Lijuan

(Northeast Forestry University, Harbin 150040, P. R. China)//Journal of Northeast Forestry University，2016,44(6)：89-91.

The comparison between traditional extraction process and ultrasonic-assisted extraction process was conducted based on the material ofPinustabulaeformisvar.mukdensisUyeki, and the stability of flavonoids were analyzed. The optimal ultrasonic-assisted extraction process conditions were with the alcohol of 50%, ultrasonic power of 250 W, reaction temperature of 60 ℃, reaction time of 40 min, material to liquor ratio of 1∶30, and extracting for 3 times. The yield and repeatability were similar between two processes, but there were low-energy and less-time in ultrasonic-assisted extraction process, and the stability of flavonoids to light and heat was well.

KeywordsPinustabulaeformisvar.mukdensisUyeki; Pine needle; Flavonoid; Ultrasonic-assisted extraction

第一作者簡(jiǎn)介：李怡錚，女，1995年3月生，東北林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，本科生。E-mail：573883236@qq.com。 通信作者：王立娟，東北林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，教授。E-mail：donglinwlj@163.com。

收稿日期：2016年1月9日。

分類號(hào)R284.2

責(zé)任編輯：戴芳天。