霍云博，王露瑤，劉怡辰，呂 萍

(吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院食品工程學(xué)院，吉林 吉林 132101)

長(zhǎng)白落葉松(LarixolgensisHenry、KoreanLarch)別名黃花落葉松、黃花松、朝鮮落葉松長(zhǎng)白。從長(zhǎng)白落葉松中提取出的二氫槲皮素又叫花旗松素、紫杉葉素、雙氫櫟精。二氫槲皮素是藥用植物中重要的二氫黃酮醇類化合物，屬于維生素PP族[1]。研究表明，二氫槲皮素具有抗腫瘤、抗氧化、抗病毒、抗心血管系統(tǒng)疾病等生物活性，在醫(yī)藥、食品、保健產(chǎn)品、煙草等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用[1]。

閃式提取法是一種新型的提取方法，它利用植物組織破碎原理，使有效成分能夠從植物體內(nèi)大量溶解，快速、簡(jiǎn)便、無(wú)須加熱，可以節(jié)省大量的時(shí)間、精力和能源， 能夠在數(shù)秒鐘內(nèi)完成提取過(guò)程。本實(shí)驗(yàn)將閃式提取和超聲提取相結(jié)合，極有可能達(dá)到節(jié)能、高效、時(shí)間短和高提取率的效果。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

長(zhǎng)白落葉松松針采摘于吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院校園內(nèi)，置于電熱恒溫干燥箱80℃常壓干燥至恒重，粉碎至80目篩，裝入磨口玻璃瓶備用。

實(shí)驗(yàn)試劑：二氫槲皮素標(biāo)品(實(shí)驗(yàn)室自制)；硫酸、乙醇、乙酸、甲醇、蒸餾水(自制)、氫氧化鈉、無(wú)水乙醇、石油醚、乙醚、氯仿，均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

實(shí)驗(yàn)儀器：恒溫水浴鍋(天津市泰斯特儀器有限公司生產(chǎn))；500 g多功能粉碎機(jī)XS-10(上海兆申科技有限公司生產(chǎn))；數(shù)控超聲波清洗器KQ3200DB(昆山市超聲儀器有限公司生產(chǎn))；紫外可見分光光度計(jì)UV-2800AH(尤尼柯上海儀器有限公司生產(chǎn))或V-1100D可見分光光度計(jì) (上海美譜達(dá)儀器有限公司生產(chǎn))；YRE-2000A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器或旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀RE-52A(上海亞榮盛華儀器廠生產(chǎn))等。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

準(zhǔn)確稱取標(biāo)準(zhǔn)二氫槲皮素50 mg溶于乙醇中，定容100 mL，制備成0.5 mg/mL的對(duì)照液。取對(duì)照液0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL、0.8 mL、1.0 mL、1.2 mL移入25 mL容量瓶中，加入乙醇，使乙醇的體積達(dá)到3 mL/25 mL，加水定容。于300 nm處測(cè)定其吸光度[2]，用吸光度Y對(duì)二氫槲皮素濃度X(mg/mL)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.3.2 二氫槲皮素提取及精制

提取工藝： 長(zhǎng)白落葉松松針→干燥→粉碎→稱取松針粉末50 g→加入提取劑→閃式提取→收集提取液→超聲波處理→收集上清液→抽濾→減壓干燥→二氫槲皮素粗品→精制→高純度二氫槲皮素。

精制流程：二氫槲皮素粗品→熱水溶解殘?jiān)淅鋬鼋Y(jié)晶→快速離心→干燥

將減壓濃縮至干的二氫槲皮素粗品，用熱水溶解殘?jiān)淅鋬?5℃)結(jié)晶后快速離心，分離得到二氫槲皮素[3，4]。

計(jì)算：二氫槲皮素得率(mg/g)=aV/m×100%

式中：

a，提取液中二氫槲皮素濃度(mg/mL)；V，提取液的體積(mL)；m，樣品質(zhì)量(g)。

1.3.3 二氫槲皮素的定性檢驗(yàn)

三氯化鋁顯色法：取上清液和對(duì)照液各2 mL于25 mL容量瓶中，加入1.0 mL 1%的三氯化鋁-乙醇溶液，然后加入乙醇，使乙醇的總體積達(dá)到3 mL/25 mL，加水定容至25 mL，在波長(zhǎng)200～600 nm范圍進(jìn)行全波長(zhǎng)掃描，兩者在300 nm處均有較強(qiáng)的吸收，其紫外可見光譜如圖1所示。

圖1 二氫槲皮素和樣品與三氯化鋁絡(luò)合后的紫外可見光譜圖Fig.1 UV-visible spectrum of complexed dihydroquercetin and sample with aluminum trichloride

1.3.4 提取劑的選擇

將長(zhǎng)白落葉松、松樹、松枝粉末準(zhǔn)確稱取3份，每份5 g。將3份樣品分別放入三角瓶中，并分別加入20 mL乙醇、乙酸和蒸餾水進(jìn)行閃式提取后合并提取液，再進(jìn)行超聲波提取合并提取液的上清液。將提取液進(jìn)行抽濾干燥，算出提取率，選用提取率最高的溶劑作為提取劑。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)得出，最佳提取劑選擇為乙醇。

1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上， 利用Box-Behnken對(duì)實(shí)驗(yàn)因素和水平進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用軟件Design Expert 8.0.6進(jìn)行設(shè)計(jì)。最終根據(jù)響應(yīng)曲面法來(lái)確定各相關(guān)因素之間的交互作用及影響長(zhǎng)白落葉松松針中二氫槲皮素提取率的程度，篩選出優(yōu)化工藝的條件[5]。

2 結(jié)果與分析

2.1 長(zhǎng)白落葉松松針中二氫槲皮素標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

從計(jì)算結(jié)果來(lái)看, 二氫槲皮素濃度與吸光度線性關(guān)系R2為0.999 9，線性關(guān)系良好，回歸方程為y=51.786x-0.013，詳見圖2。

圖2 二氫槲皮素標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 Standard curve of dihydroquercetin

2.2 響應(yīng)面法實(shí)驗(yàn)

2.2.1 響應(yīng)面法實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行4因素3水平響應(yīng)面分析實(shí)驗(yàn)，如表1所示， 數(shù)據(jù)方差分析結(jié)果如表2所示。

表1 響應(yīng)面法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)Tab.1 Experimental design of response surface method

2.2.2 響應(yīng)面數(shù)學(xué)模型建立及其顯著性檢驗(yàn)

經(jīng)過(guò)Design expert 8.0.6軟件的計(jì)算和表2的結(jié)果可知，回歸模型結(jié)果極其顯著 (P<0.01)，建立的模型具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，回歸方程為：

表2 回歸方程的方差分析Tab.2 ANOVA of regression equations

注：**代表極顯著(P<0.01)、*代表顯著(P<0.05)。

2.2.3 優(yōu)化條件的模型驗(yàn)證

利用Design expert 8.0.6軟件設(shè)計(jì)分析得出長(zhǎng)白落葉松中二氫槲皮素最佳超聲提取工藝條件，得到回歸方程?？紤]到實(shí)際操作的便利性以及更可靠的驗(yàn)證模型預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性，將條件設(shè)定為：閃式提取時(shí)間120 s、超聲波功率190 w、液料比1∶10、超聲提取時(shí)間32 min，并再次進(jìn)行了相關(guān)驗(yàn)證，得到的實(shí)際平均二氫槲皮素提取率與之前計(jì)算的預(yù)測(cè)值間的相對(duì)偏差也是較為微小的，可以證明模型預(yù)測(cè)值與實(shí)際結(jié)果基本符合。

3 結(jié)論與討論

傳統(tǒng)的方法(回流法、浸漬法、微波萃取法等)操作簡(jiǎn)單，但提取時(shí)間較長(zhǎng)，有時(shí)長(zhǎng)達(dá)數(shù)周或者提取率較低。本研究方法采用閃式輔助超聲提取法提取長(zhǎng)白落葉松中二氫槲皮素，可加快提取速度，縮短提取時(shí)間，提高提取率。本研究利用響應(yīng)面法優(yōu)化長(zhǎng)白落葉松中二氫槲皮素閃式輔助超聲提取工藝參數(shù)，以長(zhǎng)白落葉松中二氫槲皮素提取率為響應(yīng)值，作為連續(xù)變量，應(yīng)用軟件Design Expert 8.0.6進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)， 綜合考慮提取溫度、料液比、提取時(shí)間及其相互作用對(duì)二氫槲皮素提取率的影響，利用軟件對(duì)數(shù)據(jù)擬合得二氫槲皮素提取回歸方程，并對(duì)提取溫度、料液比、提取時(shí)間進(jìn)行方差分析，并利用該軟件優(yōu)化提取工藝參數(shù)，確定最佳提取劑為乙醇。結(jié)果表明，對(duì)二氫槲皮素提取率的影響因素大小順序?yàn)橐毫媳?超聲提取時(shí)間>閃式提取時(shí)間>超聲波功率，最佳提取工藝參數(shù)為閃式提取時(shí)間120 s、超聲波功率190 w、液料比1∶10、超聲提取時(shí)間32 min。在此條件下，二氫槲皮素提取率最高為0.48%。