三七中总黄酮提取工艺研究

2010-09-11郭君罗跃中

食品工程 2010年3期

关键词：中总芦丁黄酮类

郭君罗跃中

（湖南化工职业技术学院实训处，株洲412004）

三七中总黄酮提取工艺研究

郭君*罗跃中

（湖南化工职业技术学院实训处，株洲412004）

对三七中总黄酮的含量和提取工艺进行了研究，通过单因素试验和正交试验确定乙醇提取最佳工艺条件是：乙醇体积分数70%、料液比1 g∶25 mL、提取温度为70℃、提取时间为90 min，提取2次，在最佳条件下三七中总黄酮提取率可达4.20%。

三七；总黄酮；提取工艺

AbstractThe extraction technology and content of flavonoids from Panax pseudo-ginseng，Single factor and orthogonal tests to determine the optimum ethanol extraction conditions are:ethanol concentration70%，material tosolvent 1∶20，extraction temperature70℃，extraction time 90 min，Extract 2 times，Under optimal conditions the extraction rate on Panax pseudo-ginseng in up to4.20%.

Keywordspanax pseudo-ginseng；flavonoids；extraction

三七又称田七、人参三七,为五加科人参属植物。三七粉是植物三七的根茎制品，是我国传统的珍贵药材，具有活血、止痛、止血、祛瘀、消肿等功效，含有多种药理活性功能，研究表明主要成分是皂苷类、生物碱及挥发油等。魏均娴等从三七中分离到黄酮成分。现代医学表明，黄酮类化合物具有降低心肌耗氧量、抗心律不齐、防治心脑血管疾病、防治糖尿病、抗菌、抗病毒、软化血管、降血糖和血脂等功能。目前国内外主要是对三七中皂苷的研究比较多，而对其中主要活性物质黄酮类化合物的提取研究鲜有报道。本文通过乙醇回流提取，采用亚硝酸钠-硝酸铝分光光度法测定三七中总黄酮的含量。通过单因子和正交试验对三七中总黄酮提取条件研究，旨在探索一种快速简便、高效的提取工艺。

1 材料与方法

1.1 材料

三七（粉）取自云南文山。

1.2 仪器及试剂

主要仪器：紫外分光光度计（UV2550型,日本岛津公司）；7220型分光光度计；医用数控超声波清洗器；旋转蒸发器；离心机（0～4000 r/min）；恒温干燥箱；梅特勒分析天平（万分之一）。主要试剂：芦丁对照品(中国药品生物制品检定所)；无水乙醇（分析纯）；硝酸铝（分析纯）；亚硝酸钠（分析纯）；氢氧化钠（分析纯）等。

1.3 三七总黄酮含量的测定

1.3.1 测定波长的选择

取标准样和未知样各1 mL，各加入1 mL质量分数5%NaNO2和1 mL质量分数10%Al（NO3）3，使其形成络合物，在碱性条件下于200 nm～700 nm波长范围内扫描，测其最适波长，得到标准样的最大吸收波长为510 nm，求知样品的最大吸收波长为509.7 nm，考虑到波长范围相差不大，因此确定本次研究的最大吸收波长为510 nm（见下页图1）。

1.3.2 标准曲线的绘制

准确称取于100℃下干燥至恒重的芦丁标准品10.5 mg，用体积分数50%乙醇溶解并定容至50 mL，得到质量浓度为0.2 1mg/ml的芦丁标准溶液。

准确吸取上述标准溶液0.0、1.0 mL、2.0 mL、3.0 mL、4.0 mL、5.0 mL于25 mL的容量瓶中，加入1.0 mL质量分数5%的NaNO2溶液，摇匀静置5 mim后，再加入1.0 mL质量分数10%Al（NO3）3溶液，摇匀，放置5 min后加入10 mL质量分数4% NaOH溶液，再用体积分数30%乙醇定容。然后以体积分数50%乙醇作空白对照，在波长为510 nm下测定每个标准样的吸光度。再以吸光度值为纵坐标，以标准样品质量浓度为横坐标绘制标准曲线（见图2）。得到回归方程D（λ）=0.4833ρ-0.0001，r=0.9997。

图1 芦丁标准溶液最大吸收波长扫描

图2 芦丁标准曲线图

1.3.3 样品的处理

将三七粉置于恒温箱中90℃干燥1 h，放于干燥器中备用。

1.3.4 三七粉中总黄酮的提取及测定

准确称取三七粉样品1.00 g于烧瓶中，加入20 mL体积分数50%乙醇，60℃下浸提2 h，提取2次。将两次提取液混合后浓缩定容至50 mL，再从中准确移取10 mL样品液于50 mL容量瓶中备用。准确移取1 mL于25 mL容量瓶中，以下按照测定芦丁标准溶液吸光度的方法测定未知样的吸光度，并计算提取率。

提取率（%）=（黄酮类化合物质量/干三七粉质量）×100%

2 结果与分析

2.1 提取溶剂的选择

有机化合物有相似相溶的特性，不同的黄酮化合物极性不一，因此选择一种极性与其最为相似的溶剂提取能取得较好的提取效果。分别称取三七样品1.00 g，分别用水、甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙脂，按1.3.4操作提取测定。发现乙醇得率最高,甲醇次之。乙醇的溶解性能比较好，对中草药细胞的穿透能力较强，且毒性小，价格相对便宜，来源方便，可回收反复使用。甲醇的提取率与乙醇的相对接近，但有毒性。因此考虑到试验的安全性，本研究选用乙醇水溶液为提取溶剂。结果见图3。

图3 不同提取剂对提取率的影响

2.2 单因素实验与分析

实验过程中发现，三七粉在乙醇中浸泡时间超过1 h，再延长浸泡时间则对总黄酮提取率没有很大的影响。因此本实验主要研究乙醇体积分数、料液比、提取温度、提取时间对三七中总黄酮提取影响。

2.2.1 乙醇体积分数对黄酮提取率的影响

准确称取三七粉样品1.00 g于蒸馏烧瓶中，分别加入20 mL（体积分数30%、40%、50%、60%、70%、80%），浸泡1h。然后按1.3.4测定总黄酮的提取率，选取最佳的乙醇体积分数。详见图4。实验结果表明：在乙醇体积分数为70%时的提取率显著高于其他的提取率。故选取体积分数70%的乙醇作为提取剂。

图4 乙醇对提取率影响

2.2.2 料液比对总黄酮提取率的影响

准确称取三七粉样品1.00 g于蒸馏烧瓶中，用体积分数70%乙醇分别按料液比（1 g∶10 mL、1 g∶15 mL、1 g∶20 mL、1 g∶25 mL、1g∶30 mL、1 g∶35 mL）浸泡1 h。然后按1.3.4测定总黄酮的提取率，选取最佳的料液比。实验结果表明黄酮提取率随着料液比的增加而变大，但从1 g∶20 mL以后增加缓慢，考虑提取成本，故选择料液比1 g∶25 mL。详见图5。

图5 不同料液比对提取率的影响

2.2.3 提取温度的选择

在乙醇体积分数为70%，料液比为1 g∶25 mL，提取时间为2 h的条件下，提取温度的影响如图6所示。由图6可知:提取率在60℃最高。原因可能是在温度过高的情况下，可溶性蛋白质溶出变性,溶液黏度增大，影响细胞的破裂，而阻碍了黄酮类物质的溶出，从而降低了黄酮类物质的提取率。

2.2.4 提取时间对黄酮提取率的影响

在提取温度为60℃，乙醇体积分数为70%，料液比为1 g∶25 mL的条件下，提取时间的影响如图7所示。结果表明：随着时间的延长提取率显著提高，到90 min达到最高，而后有所降低，这可能是由于提取时间过长，致使三七粉中某此黄酮类成分有所损失。故本试验选择提取时间为90 min。

图6 不同提取温度对提取率的影响

图7 不同提取时间对提取率的影响

2.3 正交实验结果与分析

根据以上单因素试验结果，采用L9（34）正交试验表，分别以超声乙醇体积分数、液料比、提取温度及提取时间作为试验因素，各设置3水平试验，以确定三七粉中总黄酮类物质的最佳提取条件。实验结果见表1和表2。由表2的极差分析可知，以A乙醇浓度对总黄酮的提取率影响最大，其影响大小依次为A＞C＞B＞D，四种因素的最佳组合为，乙醇提取浓度70%、料液比1∶25、提取温度为70℃、提取时间为90 min。正交试验方案及结果具体见表1和表2所示。