超声波提取壶瓶枣中芦丁的工艺研究

侯天宇，赖芳芳，孟凡欣

（吉林大学珠海学院 化学与药学系，广东 珠海 519041）

超声波提取壶瓶枣中芦丁的工艺研究

侯天宇，赖芳芳，孟凡欣

（吉林大学珠海学院 化学与药学系，广东 珠海 519041）

探索超声波提取山西红枣中芦丁的最佳提取工艺.以芦丁提取量为考察指标，采用单因素试验考察超声时间、超声温度、超声功率、超声次数对提取工艺的影响，并通过正交试验确定最佳工艺条件.实验证明，最佳提取工艺为：超声提取3次，温度65℃，每次40 min，超声功率175 W.本工艺操作简便、结果准确且稳定性好.

壶瓶枣；芦丁；超声提取；提取工艺;正交试验

芦丁又称芸香苷，为浅黄色粉末或极细的针状结晶，熔点为174-178℃，略溶于水，能溶于热水及乙醇[1]，主要存在于芸香科、豆科、金丝桃科、鼠李科和大戟科等植物中.芦丁具有很强的抗炎作用、维生素P样作用、抗病毒作用、抗自由基活性和抗脂质过氧化作用等[1-4]，临床上主要用于防治脑溢血、高血压、视网膜出血、紫瘢、急性出血性肾炎、慢性气管炎、糖尿病型白内障等.目前芦丁的市场需求量很大，我国主要以槐米作为提取芦丁的原料，其产量不能满足市场需求.我国红枣资源丰富且其中芦丁含量较高，充分利用红枣资源，特别是利用一些商品价值较低的落枣、小枣、裂枣以及工业化生产后的废枣渣，从中提取芦丁无疑是一条较好的途径.

山西大枣种植面积大，资源丰富，尤其是山西太谷产的“壶瓶枣”以其个大，肉厚、味甜和极具滋补功效面享誉全国.本文以太谷产的“壶瓶枣”为原料，超声波法提取芦丁，以正交试验法系统考察提取率的影响因素，以期为大枣的综合开发利用提供科学依据.

1 实验部分

1.1 仪器、试剂与材料

仪器：KQ3200V型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）、722型光栅分光光度计（上海精科仪器厂）；52100恒温水浴锅（上海申生科技有限公司）；2004电子分析天平（上海精密科学股份有限公司）；FSD一100A型电动粉碎机（浙江台州新思精密粮仪有限公司）；DZF－6020型真空干燥箱（上海益恒实验仪器有限公司）.

试剂与材料：芦丁标准品（上海沪宇生物试剂有限公司，分析纯），乙醇，亚硝酸钠，硝酸铝，氢氧化钠，硼砂均为国产分析纯，实验用水为重蒸馏水.太谷产壶瓶枣.

1.2 实验方法

1.2.1 材料处理

将壶瓶产鲜枣洗净，除去表面水分，去核后将枣肉切成丝，与枣核一起放入干燥箱70℃干燥24 h，粉碎备用.

1.2.2 芦丁标准溶液最大波长的选择及标准曲线的绘制

最大波长的选择：分别配制浓度为0，0.01，0.02，0.03，0.04，0.05 mg/mL的芦丁标准品乙醇试液，以2010版的中国药典为参照，采用分光光度法，在430～600 nm范围内进行光谱扫描，以试剂空白为参比.以波长为纵坐标，吸光值为横坐标作图，确定在本实验条件下测定的最大吸收波长.扫描结果显示，芦丁标准品溶液在510 nm处有最大吸收峰.因此本实验选择510 nm为测定波长.

标准曲线绘制：精确称取芦丁标准品25 mg，加少量质量分数30%乙醇溶液溶解，并定容至250 mL，摇匀，静置，得到浓度为0.1 mg/mL的芦丁标准液.用移液管精确吸取标准液，分别取0，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 mL于10 mL比色管中，加入质量分数70%乙醇稀释至5 mL，各加入5%的亚硝酸钠溶液0.5 mL，摇匀.放置15 min后，滴加1 mol/L三氯化铝溶液0.5 mL，摇匀.再加入质量分数4%的氢氧化钠溶液4 mL，摇匀.静置15 min后，以试剂空白作参比，于510 nm处测定吸光度.绘制标准曲线见图1，其线性回归方程为y=0.1136x+0.0003，R2=0.9998.

图1标准曲线Fig.1 Standard curve of rutin

1.2.3 芦丁的提取和测定

准确称取干燥的红枣试样3 g，放入具塞三角瓶中，以料液比1:30加入质量分数70%乙醇溶液[5]，放入超声波仪，频率调为21.5KHz[6]，设定温度和功率，超声提取一段时间后过滤.提取一定次数后，合并滤液，减压浓缩，用质量分数70%的乙醇溶解并定容至25 mL，摇匀备用.精密吸取上述溶液5.0 mL，加入质量分数5%的亚硝酸钠溶液0.5 mL，摇匀.放置15 min后，滴加1 mol/L三氯化铝溶液0.5 mL，摇匀.再加入质量分数4%的氢氧化钠溶液4 mL，摇匀.加质量分数70%的乙醇定容至25 mL，摇匀，即得供试品溶液.于510 nm处测定吸光度，根据标准曲线回归方程计算芦丁的提取量.

1.2.4 样品中芦丁含量的计算

式中：C为样液中芦丁的浓度（mg/mL）；V为样液的定容体积（mL）；m为称取样品的质量（g）.

2 结果与讨论

2.1 各单因素对红枣中芦丁提取量的影响

2.1.1 提取温度的影响

由图2可知，随着提取温度的增加，芦丁的提取量也不断增加，当提取温度为65℃时，芦丁提取量达到最大值，之后基本保持不变，当温度为80℃时，芦丁总量反而有减少.这可能是芦丁在较高温度下不稳定，分解所致，或杂质溶出量增加等原因，造成浓度降低.所以提取温度选择65℃左右为宜.

图2 超声温度对芦丁提取的影响Fig.2 The effect of ultrasonic temperature on extraction of rutin

2.1.2 提取时间的影响

由图3可知，在一定条件下，提取时间越长越有利于提取，但是当提取时间过长则会降低提取效率，可能是由于长时间水浴加热使部分芦丁受热损失，所以提取时间以40 min左右为宜.

图3 超声时间对芦丁提取的影响Fig.3 The effect of ultrasonic time on extraction of rutin

2.1.3 提取次数的影响

分别超声提取1、2、3、4和5次，每次超声时间为40 min.由图4可知，芦丁的提取量随着超声次数的增加而提高，但超声次数为3次时，芦丁含量最高.次数再增加，提取的量反而减少，可能是由于多次浸提会增加杂质量，从而影响了芦丁的提出.因此提取次数控制在3次为宜.

图4 超声次数对芦丁提取的影响Fig.4 The effect of ultrasonic times on extraction of rutin

2.1.4 超声功率的影响

由图5可知，随超声波功率增大，红枣中芦丁的提取量相应提高，超声波功率达到200 W时，红枣中芦丁的提取量最高.这是因为超声波功率越大，空化作用和机械作用越强烈，分子扩散速度也就越大，芦丁渗出就越多.但在超声波功率超过200 W后，芦丁得率反而减小.这可能是由于功率过大，超声时产生的热效应过于明显，局部温度过高导致蛋白质酶变性失活，破坏细胞壁的能力丧失，从而影响了芦丁的溶出．

图5 超声功率对芦丁提取的影响Fig.5 The effect of ultrasonic power on extraction of rutin

2.2 正交试验

为进一步优化超声波实验条件，将以上四个因素各水平进行正交试验优化，并选用L9（34）正交表，各因素水平见表1，正交试验结果与极差分析见表2.

表1 正交试验因素水平表Tab.1 The factors and levels of orthogonal test

表2 正交试验数据表Tab.2The data of the orthogonal experiment

由表2可见，超声法提取红枣中芦丁的影响因素的主次顺序为：次数＞功率＞时间＞温度，结合K值可以得出最佳水平组合为A2B2C3D1，即超声提取次数3次，温度65℃，时间40min，超声功率175 W.

按该正交优化条件重复提取3次，测得芦丁的提取量分别为3.0127 mg/g、2.9883 mg/g和3.0016 mg/g，平均提取量为3.0009 mg/g.

3 结论

实验结果表明，用超声波法提取大枣中的芦丁，提取的最佳工艺为超声提取次数3次，温度65℃，时间40 min，超声功率175 W.与文献[7]相比，超声波提取法在较低温度下，较短时间内即可提取大枣中的芦丁，方法简单，成本低，提取含量高.根据文献[8]可知枣核中也含有一定量的芦丁，本实验将枣核加以利用，可能是导致提取芦丁含量比文献报道值高的因素之一.本试验的提取工艺为山西“壶瓶枣”的开发利用提供了科学的参考依据.

[1]胡杰,邓宇.芦丁提取工艺的综述[J].中国食品添加剂,2006（5）:94-99.

[2]杨娟,冷晓莲,邓静,等.芦丁与胰α-淀粉酶的作用研究[J].化学研究与应用,2006,18(7):874-877.

[3]贾冬英,耿墨,姚开.苦荞麦茎及籽壳中黄酮类化合物（芦丁）的提取及其鉴定[J].食品科学,1998,19(9):46-47.

[4]孟祥颖,郭良,李玉新,等.芦丁的来源、用途及提取纯化方法[J].长春中医学院学报,2003,19(2):61-64.

[5]韩志萍.陕北红枣中总黄酮的提取及含量比较[J].食品科学,2006,27（12）:560-562.

[6]史振民,张祝莲,杨文选,等.超声法提取芦丁操作条件的最佳选择[J].延安大学学报:自然科学版,1999,18(3):46-49.

[7]张宝善,陈锦屏,吴丽花.红枣芦丁提取工艺的研究[J].陕西师范大学学报:自然学科版,2003:89-93.

[8]张春兰,张锐利,熊素英,等.超声波辅助提取红枣核中总黄酮的研究[J].安徽农业科学,2010,38(12):6503-6505.

Study on the Ultrasonic Extraction of Rutin from HuPing Jujube

HOU Tianyu，LAI Fangfang，MENG Fanxin
（Department of Chemistry and Pharmacy，Zhuhai College of Jilin University，Zhuhai519041，China）

To explore the best extraction conditions of rutin from Chinese dates by ultrasonic extraction Taking the con⁃tent of rutin as the observation index，and the influence of ultrasonic time,ultrasonic temperature,ultrasonic power and ultrasonic times on the ultrasonic extraction technology were investigated by means of simple factor experiment.The opti⁃mum extraction process was obtained by orthogonal experiment.The optimum extracting conditions were extracting for 3 times and 40 min for each time,at 65℃with ultrasonic power of 175 W.The procedure was convenient,reliable and good stability,which can provide some information and basis for the red dates and reference data for determination of ru⁃tin and provide reference data.

Huping jujube；rutin；ultrasonic assisted extraction；extraction technique；orthogonal experiment

R 284.2

A

1674-4942（2011）04-0411-04

2011-10-06

毕和平