超声法与连续回流法提取黄芪总黄酮的工艺对比研究Δ

孔繁晟，贲永光，孙爱群，严春艳（广东药学院药科学院，广州市510006）

超声法与连续回流法提取黄芪总黄酮的工艺对比研究Δ

孔繁晟＊，贲永光，孙爱群，严春艳#（广东药学院药科学院，广州市510006）

目的：对比研究超声法和连续回流法提取黄芪总黄酮的工艺。方法：以乙醇浓度、提取时间、固液比、提取温度为考察因素，黄芪总黄酮提取率为考察指标，采用正交试验优选最佳提取工艺条件。结果：要获得相同的提取率，超声法效率更高，其最佳提取工艺为乙醇浓度75%，超声提取时间20 min，固液比1∶10，超声提取温度25℃，提取率为0.325%。结论：与连续回流法比较，采用超声法提取黄芪总黄酮具有快速、节省溶剂、提取的有效成分含量高等优点。

黄芪；总黄酮；超声法；连续回流法；提取工艺

黄芪为豆科植物蒙古黄芪Astragalus membranaceus（Fisch.）Bge.Var mongholicus（Bge.）Hsiao或膜荚黄芪Astragalus membranaceus（Fisch.）Bge.的干燥根，为常用中药，具有补气固表、利尿托毒、排脓、敛疮生肌等作用。黄芪所含成分复杂，但主要可分为三大类即黄酮类、皂苷类和多糖类。具有增强免疫系统、抗氧化、延缓衰老、改善功能状态、抗病毒、抗癌等功效。黄芪总黄酮有清除O2-·和OH-·防止生物膜过氧化的作用，也能显著抑制OH-·对DNA的损伤作用，是黄芪抗氧化作用的主要成分。黄芪总黄酮对羟自由基所致V79细胞的多种损伤皆有不同程度的防护作用；可降低细胞脂质过氧化物的生成，升高细胞SOD活性，维持细胞正常代谢。黄酮类化合物具有显著的抗肝脏毒性、抗炎、抗菌及保护心血管系统的作用[1～3]。笔者以超声法和连续回流法提取黄芪总黄酮，以比较2种方法优劣，为工业生产提供理论依据。

1 材料

1.1 仪器

HH-6型恒温水浴锅（江苏金坛市宏华仪器厂）；RE-52CS型旋转蒸发器、循环水真空泵（河南省巩义市英峪予华仪器厂）；UV1101型紫外-可见分光光度仪（上海天美科学仪器有限公司）；AY120型电子分析天平（日本岛津公司）；KH-400KDB型高功率数控超声清洗器（昆山禾创超声仪器有限公司）；摇摆式高速中药粉碎机（温岭市大德中药机械有限公司）。

1.2 试药

黄芪购自广州致信中药饮片有限公司，由广东药学院中药学院藤希峰讲师鉴定为真品；芦丁对照品（中国药品生物制品检定所，批号：050923）；乙醇、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠、冰醋酸、无水乙酸钠等试剂均为分析纯。

2 方法与结果

2.1 供试品溶液的制备

称取3 g黄芪粉末（过50目筛），在30℃下加95%的乙醇20 mL超声提取30 min，过滤，浓缩至干，回收乙醇，浸膏溶于85%的乙醇，定容至25 mL，精密吸取1 mL至25 mL的容量瓶中，30%乙醇定容，得供试品溶液。

2.2 黄芪总黄酮含量的测定

2.2.1 芦丁对照品溶液的制备精确称取芦丁对照品10 mg，置于50 mL容量瓶中，加30%的乙醇30 mL，超声使之溶解，冷却至室温，30%乙醇稀释至刻度，摇匀，得浓度为200 μg· mL-1的芦丁对照品溶液，贮藏，备用。

2.2.2 吸收波长的选择（1）对照品测定波长的确定：取对照品溶液1 mL，于400～700 nm波长范围内扫描，结果在500 nm波长处为最大吸收。（2）样品测定波长的确定：取样品的乙醇提取液1 mL，于400～700 nm波长范围内扫描，结果在500 nm波长处有最大吸收。故确定500 nm为检测波长。

2.2.3 标准曲线的制备精密吸取芦丁对照品溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL，分别置25 mL容量瓶中，分别加入5%亚硝酸钠溶液0.3 mL，摇匀，放置6 min，加入10%硝酸铝溶液0.3 mL，放置6 min，加入1 mol·L-1氢氧化钠溶液4 mL，分别用30%的乙醇定容，放置15 min，置比色皿中，在500 nm波长处测定吸光度。以吸光度（A）为纵坐标，浓度（C）为横坐标，进行线性回归，得回归方程为A＝0.0109C－0.0013（r＝0.9998）。结果表明，芦丁对照品在0～400 μg·mL-1浓度范围内与吸光度线性关系良好。

2.3 黄芪中总黄酮提取率的测定

取黄芪提取液，用紫外-分光光度计于500 nm波长下测出吸光度（A），代入回归方程及下列公式，计算出黄芪中总黄酮的提取率。提取率（%）＝（C×V×10-6）/W×100%。式中，V为定容体积（mL）；W为黄芪药粉质量（g）；C为黄芪提取液浓度（μg·mL-1）。

2.4 连续回流提取法

称取黄芪粗粉3 g，加入60倍量70%乙醇，索氏提取1、2、3、4 h，浓缩提取液，回收乙醇，用30%乙醇溶解残渣，并定容至25 mL，按“2.2.3”项下方法测定总黄酮含量，绘制单因素图。提取时间对提取率的影响见图1。

由图1可知，黄芪总黄酮的提取率随时间的延长而升高，在此工艺条件下提取率不断上升。提取的传质过程，需要一段时间才能达到平衡，时间太短，还未达到平衡，其提取率就偏低；当传质过程达到平衡后，提取率就不会明显上升。

2.5 超声辅助提取的正交试验

为了考察超声辅助提取黄芪总黄酮的最佳工艺条件，对提取时间（A）、乙醇浓度（B）、固液比（C）、温度（D）4因素进行正交试验。因素水平见表1；正交试验结果见表2；方差分析结果见表3。

表1 因素水平Tab 1Factor and level

由表1、表2、表3可知，在影响超声法提取黄芪总黄酮的4因素中，乙醇浓度对提取率的影响最大，提取温度的影响最小。其影响黄芪总黄酮提取率的大小次序先后为：B＞A＞C＞D，即乙醇浓度＞提取时间＞固液比＞提取温度。4个因素中都没有显著性，但是从F值可知，B因素相对其他因素对提取率的影响大。因此结合直观分析，在本试验参数的基础上，为了获得较高的提取率和节省溶剂用量，各因素的优化工艺参数为乙醇浓度75%，超声提取时间20 min，固液比1∶10，超声提取温度25℃。经测定，在此最优工艺条件下，黄芪中总黄酮的提取率是0.325%。

表2 正交试验结果Tab 2Results of orthogonal experiment

表3 方差分析结果Tab 3Results of variance analysis

2.6 超声法与连续回流法提取效果对比

在不同提取方法下黄芪总黄酮的提取率见表4。

表4 在不同提取方法下黄芪总黄酮的提取率Tab 4Extraction rate of total flavonoids from RadixAstragali by different extraction technologies

由表4可知，相比连续回流法，超声法在提取率增加22.6%的情况下，提取时间缩短为原来的1/12，固液比为原来的2/3。因而超声法具有节省溶剂用量、省时、高效、有效成分提取率高等优点。

3 讨论

黄芪为常用中药材，在我国分布广泛。传统医学认为黄芪具有补气固表、利尿托毒、排脓、敛疮生肌等功能。随着近代药理研究的深入，特别是增强免疫系统、抗氧化、延缓衰老、改善功能状态、抗病毒、抗癌等功能的发现，黄芪的应用将越来越广泛。黄芪总黄酮的有效提取及含量测定，是了解其药理作用和合理开发的重要基础工作。但是，由于不同产地、不同药用部位所含的有效成分含量差异较大，所以在中药制剂生产过程中要注意控制原料药材的质量。另外，应注意各种方法的综合使用，为更好地开发利用黄芪资源奠定基础。

超声波是频率大于20 Hz以上、人的听觉阈以外的声波，具有频率高、波长短、功率大、穿透力强的特点。超声提取法是利用超声波具有的机械效应、空化效应及热效应，通过增大介质分子的运动速度、增强介质的穿透力以提高中药有效成分提取效率的方法。近年来，超声技术已广泛应用于生物碱、黄酮类、多糖、皂苷、有机酸、蛋白质、油脂等物质的提取，应用研究表明超声提取法具有能耗低、效率高、不破坏有效成分的特点，有较高的开发价值。因此，用它强化天然产物的提取已成为当前研究的一个热点[4～7]。本文采用超声法提取黄芪中的总黄酮，并与连续回流提取法作比较，通过进行对比试验，发现超声法提取黄芪总黄酮的提取率比连续回流法高；超声法具有节省溶剂用量、省时、高效、有效成分提取率高等优点。通过采用正交设计法确定超声提取的最佳工艺条件，可为黄芪的工业应用提供工艺参数。

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[5]郭孝武.超声提取杜仲叶中黄酮类物质工艺研究[J].陕西师范大学学报（自然科学报），2005，33（4）：59.

[6]谢彩娟，张志琪.超声提取延胡索总生物碱的研究[J].西北药学杂志，2005，20（4）：153.

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Comparison of Ultrasonic Method and Continuous Reflux Extraction Process of Total Flavonoids from Radix Astragali

KONG Fan-sheng，BI Yong-guang，SUN Ai-qun，YAN Chun-yan（College of Pharmacy，Guangdong Pharmaceutical University，Guangzhou 510006，China）

OBJECTIVE：To compare the ultrasound method and continuous reflux extraction process of total flavonoids from Radix Astragali.METHODS：The extraction technology was optimized by orthogonal test with the content of total flavonoids of Radix Astragali as index and with the concentration of ethanol，extraction time，solid-fluid ratio，extraction temperature as factors. RESULTS：Ultrasound extraction process was superior to continuous reflux extraction process.Optimal extraction technology was as follows：the concentration of ethanol of 75%，ultrasonic extraction time of 20 min，solid-liquid ratio of 1∶10，ultrasonic extraction temperature of 25℃and extraction rate of 0.325%.CONCLUSION：As compared with continuous reflux extraction process，ultrasonic extraction is fast to operate，solvent saving and high extraction.

Radix Astragali；Flavonoids；Ultrasonic method；Continuous reflux extraction；Extraction technology

R283；R97

A

1001-0408（2010）19-1752-03

2009-12-04

2010-03-07）

Δ广东省中医药局项目（2009418）；广东药学院师资队伍建设经费资助项目

＊实验师，主管药师。研究方向：药物制剂、制药工程。电话：020-39661095。E-mail：kmkfs@163.com

#通讯作者：副教授，博士。研究方向：天然药物化学。E-mail：ycybridge@163.com