孫千鴻 楊惠程 崔小燕

(昆明醫(yī)科大學(xué)海源學(xué)院化學(xué)生化綜合實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650106)

金絲海棠HypericummonogynumL.是金絲桃科金絲桃屬植物，作為景觀植物和民間藥用植物，在中國(guó)的中部和南部各省廣泛栽培。據(jù)記載，金絲海棠果實(shí)被作為連翹的代用品，根部具有祛風(fēng)濕，止咳，治跌打損傷的作用?，F(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn)金絲海棠提取物具有抗氧化、抗菌和抗病毒活性[1]。利用微波法提取植物色素具有不破壞有效成分的同時(shí)，保留色素色澤，耗能小極效率高等優(yōu)點(diǎn)，受到了植物提取領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用和研究。針對(duì)金絲海棠在云南多地植被豐富的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)其有效成分和色素含量高等優(yōu)勢(shì)[2]，進(jìn)而在提取其有效成分的同時(shí)也能探究其色素的提取。本實(shí)驗(yàn)采取正交優(yōu)化實(shí)驗(yàn)來選擇最佳工藝參數(shù)，以提取液的吸光度值為考察指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)對(duì)微波法提取金絲海棠色素進(jìn)行了研究，對(duì)金絲海棠的研究和利用更全面化。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

原料為昆明嵩明楊林鎮(zhèn)附近山坡野生的金絲海棠新鮮花朵，色澤為艷麗的黃色。儀器:MDS微波萃取儀(上海屹堯科技有限發(fā)展公司)、UV-1800紫外雙光束分光光度計(jì)(上海美普達(dá)有限公司)、723s型可見分光光度計(jì)(上海儀電分析儀器公司)、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海亞榮儀器設(shè)備公司)。

試劑：丙酮、甲醇、鹽酸、無水乙醇(分析純)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1工藝流程

金絲海棠花朵曬干—粉碎—調(diào)整物料比—微波提取—過濾—蒸發(fā)—干燥—待用。

1.2.2操作要點(diǎn)

采摘新鮮的花朵，曬干，稱量1.0 g，50 mL 100%乙醇，微波功率500 w，微波萃取120 s，料液比1 g∶40 mL,離心后過濾取1 mL，加入50 mL蒸餾水稀釋,開始波長(zhǎng)測(cè)定。以蒸餾水為空白液，在紫外可見分光光度儀200-400 nm范圍掃描，測(cè)得金絲海棠色素的特征光譜及最大波長(zhǎng)為328 nm，初步判斷色素分類為類黃酮化合物類色素。

量取微波萃取液10 mL,250 mL蒸餾水定溶待用。通過乙醇濃度、提取時(shí)間、提取功率和料液比因素進(jìn)行正交試驗(yàn)分析，選擇有效數(shù)據(jù)并與傳統(tǒng)提取法進(jìn)行比較。

1.2.3操作步驟

1.2.3.1 乙醇濃度與吸光度的關(guān)系

根據(jù)相關(guān)植物色素提取發(fā)現(xiàn)酸性乙醇溶液作為提取劑不但色素提取率高，而且抑菌效果較好[3]。該色素最大吸收波長(zhǎng)358 nm，分別測(cè)定各提取液的吸光度值，乙醇濃度越大其吸光度值也越高。并且在80%，90%，100%乙醇溶劑下吸光度分布合理，雜質(zhì)較少，顏色呈現(xiàn)棕黃色。選用上述三個(gè)數(shù)值為正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

表1 乙醇濃度與吸光度的關(guān)系Table 1 The relationship between alcohol concentration

1.2.3.2 料液比與吸光度

從表2數(shù)據(jù)可分析發(fā)現(xiàn)，吸光度最大顯示在1∶40，吸光度減小在1∶60以后，顏色逐漸變淺，因此選用1∶30,1∶40,1∶50為正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

表2 不同料液比與吸光度的關(guān)系Table 2 Relationship between alcohol dosage and the absorbance

1.2.3.3 提取時(shí)間與吸光度

從表3的數(shù)據(jù)可見，微波提取時(shí)間在120 s時(shí)吸光度最大，時(shí)間過長(zhǎng)有淺灰色的雜質(zhì)出現(xiàn)。選用120，140，160 s為正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

表3 提取時(shí)間與吸光度的關(guān)系Table 3 Extraction time absorbance of linear map

1.2.3.4 提取功率與吸光度

在表4數(shù)據(jù)中可見，400 w的功率效果較好，選正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為300，400，500 w為。

表4 提取功率與吸光度的關(guān)系Table 4 Extraction of the relationship between power and the absorbance

實(shí)驗(yàn)先進(jìn)行了單因素的平行實(shí)驗(yàn)，初步判斷了四個(gè)正交試驗(yàn)因素：提取液濃度、提取料液比、提取時(shí)間、提取功率。采用正交表為：L9(34)的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)重復(fù)2次，根據(jù)方差分析確定因素的影響順序。

表5 微波法輔助提取實(shí)驗(yàn)正交試驗(yàn)結(jié)果Table 5 Microwave extraction hammer with orthogonal test results

表6 方差分析表Table 6 Analysis of variance table

2 結(jié)果與討論

由表5中的R值和k1、k2、k3值可判斷四種因素的影響顯著性順序，影響微波提取金絲海棠色素提取效果的主次關(guān)系順序?yàn)椋禾崛」β?乙醇濃度>微波時(shí)間>料液比，同時(shí)確定最佳提取工藝組合為A3B3C1D2為微波功率500 W，選用酸性無水乙醇溶液為提取劑，提取時(shí)間2 min，料液比為1 g∶40 mL。由表6方差分析可見，提取功率在各因素中影響較為顯著性。

3 結(jié) 論

通過平行實(shí)驗(yàn)選擇線性較合理的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過正交實(shí)驗(yàn)研究出金絲海棠色素微波輔助提取技術(shù)的最佳工藝條件，同時(shí)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)利用微波萃取儀進(jìn)行植物色素的提取，其功率越高溫度誤差隨之增大，同時(shí)也會(huì)影響提取含量。因此很好的利用和控制微波萃取儀是提取色素方法中較為高效、節(jié)能和環(huán)保的提取方法。

[1] 王曙陽,崔穎. 金絲桃素提取、分離方法的研究[J].中獸醫(yī)醫(yī)藥雜志，2007，06(018)：24.

[2] 楊光偉,李名揚(yáng). Cuphea tolucana的離體培養(yǎng)及植株再生[J].植物生理學(xué)通訊，1995，31(03)：206.

[3] 金欽.微波化學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2001：166.