郭 華,刁全平,黃港茵,侯冬巖
(鞍山師范學(xué)院 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,遼寧 鞍山 114007)
黑果腺肋花楸(Aroniamelanocarpa(Michx.)Elliott),又名野櫻莓、不老莓,薔薇科,腺肋花楸屬,多年生落葉灌木.全球品種資源達(dá)30余個(gè),該樹種原產(chǎn)于美國(guó)東北部,歐洲已有100余年的引種栽培歷史,1990年開始引進(jìn)到我國(guó)的東北部地區(qū)[1].黑果腺肋花楸果實(shí)中含有豐富的花青素、黃酮等多酚類化合物,其提取物具有較強(qiáng)的抗氧化能力,對(duì)高血壓、高血糖以及心血管疾病具有很好的療效[2-8].2018年,遼寧富康源黑果花楸科技開發(fā)有限公司申報(bào)的黑果腺肋花楸被國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)公布為新食品原料,其食、藥用價(jià)值得到社會(huì)的進(jìn)一步認(rèn)可.本文擬采用超聲波輔助法結(jié)合正交試驗(yàn)提取黑果腺肋花楸中黃酮類化合物并進(jìn)行工藝優(yōu)化[9].
黑果腺肋花楸由遼寧富康源黑果花楸科技開發(fā)有限公司提供,冷凍保存,實(shí)驗(yàn)時(shí)取出解凍,用研缽研磨成勻漿,備用.
蘆丁(中國(guó)藥品生物制品檢定所),其他試劑均為分析純.
Cary 50紫外分光光度計(jì) (美國(guó)Varian公司);CQX2525-24超聲波清洗器(上海必能信超聲有限公司).
1.2.1 最佳吸收波長(zhǎng)的確定 于波長(zhǎng)200~800 nm掃描蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品顯色后和樣品顯色后的吸收曲線,見圖1和圖2,確定503 nm 為測(cè)定最佳吸收波長(zhǎng).
1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作 準(zhǔn)確稱取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品10.0 mg,用70% 乙醇定容至50 mL,標(biāo)樣濃度為0.2 mg/mL.分別吸取待用的標(biāo)樣0.20,0.40,0.60,0.80,1.00,1.20 mL 至10 mL容量瓶中,加70% 的乙醇至2 mL;加入5% 亞硝酸鈉0.7 mL,搖勻,放置6 min;加入10% 硝酸鋁0.7 mL,搖勻,放置6 min;再加入4% 氫氧化鈉5 mL,用70% 乙醇定容,搖勻靜置30 min,在503 nm處測(cè)定吸光度.以不加蘆丁標(biāo)液作為空白對(duì)照,以蘆丁含量的質(zhì)量濃度作為橫坐標(biāo),以一定濃度下所對(duì)應(yīng)的吸光度作為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,求得回歸方程
Y=0.014 2X+0.091 4,r=0.996 9.
1.2.3 黑果腺肋花楸中黃酮類化合物提取及測(cè)定 準(zhǔn)確稱取黑果腺肋花楸勻漿1.0 g,用乙醇溶液溶解后超聲提取,提取結(jié)束后減壓抽濾,用乙醇定容至50 mL容量瓶中,按標(biāo)準(zhǔn)曲線制作方法測(cè)定吸光度,通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算并換算成樣品中黃酮含量,即為得率.
黃酮得率=提取的黃酮質(zhì)量/黑果腺肋花楸質(zhì)量×100%
圖1 顯色后蘆丁吸收譜圖 圖2 顯色后樣品吸收譜圖
1.2.4 單因素實(shí)驗(yàn) 選取乙醇濃度、料液比、提取時(shí)間3個(gè)因素進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn).
(1)選取乙醇濃度40%,50%,60%,70%,80%,90%,固定料液比1∶20,提取時(shí)間20 min;
(2)選取料液比1∶10,1∶15,1∶20,1∶25,1∶30,1∶35,固定乙醇濃度60%,提取時(shí)間20 min;
(3)選取提取時(shí)間5,10,15,20,25,30 min,固定乙醇濃度60%,料液比1∶20,按照1.2.3方法提取黑果腺肋花楸中黃酮類化合物,篩選較優(yōu)的單因素范圍.
1.2.5 正交實(shí)驗(yàn) 在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選用L9(33)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì),對(duì)提取條件進(jìn)行優(yōu)化,因素與水平設(shè)計(jì)見表1.
表1 正交實(shí)驗(yàn)因素與水平
2.1.1乙醇濃度對(duì)黃酮得率的影響 由圖3所示,樣品中黃酮類化合物提取率隨乙醇濃度的增加呈先上升后下降趨勢(shì),在50%時(shí)黃酮類化合物提取率達(dá)到最大值,下降趨勢(shì)先快后慢.
2.1.2 料液比對(duì)黃酮得率的影響 由圖4所示,不同液料比對(duì)樣品中的黃酮類化合物提取率的影響為先增加后下降,在1∶25處為最大值.
2.1.3 提取時(shí)間對(duì)黃酮得率的影響 由圖5可知,不同提取時(shí)間對(duì)樣品中黃酮得率的影響曲線比較平坦,但也呈現(xiàn)先增加后下降趨勢(shì),在20 min處為最大值.
正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析見表2.
圖3 乙醇濃度對(duì)黃酮得率的影響 圖4 液料比對(duì)黃酮得率的影響
圖5 提取時(shí)間對(duì)黃酮得率的影響
由表2得出:樣品中黃酮類化合物提取的最佳提取條件為A1B2C3,即乙醇濃度為40%、料液比為1∶25(g/mL)、提取時(shí)間為25 min;由極差R分析可知,對(duì)樣品中黃酮類化合物提取率影響因素大小為B>A>C,即料液比>乙醇濃度>提取時(shí)間.
在最佳提取條件下平行提取5次,結(jié)果如表3所示.
表2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
由表3可知,樣品中黃酮類化合物的平均提取率為0.166%,且RSD為0.25%,最佳提取條件得到驗(yàn)證.
表3 最佳提取條件驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
本文對(duì)黑果腺肋花楸中黃酮類化合物進(jìn)行超聲提取,并用正交實(shí)驗(yàn)確定了最佳提取工藝條件:乙醇濃度為40%、料液比為1∶25(g/mL)、提取時(shí)間為25 min.實(shí)驗(yàn)結(jié)果為進(jìn)一步開發(fā)利用黑果腺肋花楸提供科學(xué)依據(jù).