聚合草中黄酮类物质的提取工艺研究

李宝霞，董双涛，霍乃蕊

（1.山西生物应用职业技术学院，山西太原030031； 2.山西农业大学食品科学与工程学院，山西太谷030801）

聚合草又名爱国草、友谊草、紫草等，为紫草科聚合草属牧草［1］。聚合草植株可做药用，聚合草在西方做药用以有多年历史，主治皮肤病，胃溃疡，呼吸系统疾病等［2］。针对目前国内外市场对聚合草功能性成分开发利用的需求及其研究进展，研究聚合草中黄酮类化合物的提取具有重要的理论意义与应用价值。本文以黄酮的含量为考察指标，采用浸提正交实验设计对聚合草中黄酮的提取工艺进行了研究，确定最佳提取工艺，以提高对黄酮类成分的有效利用率，为聚合草的深度开发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

试验用聚合草采集于山西农业大学；主要试剂：芦丁（批号：100080-200707），亚硝酸钠（分析纯），硝酸铝（分析纯），氢氧化钠（分析纯），无水乙醇（分析纯）等。主要仪器及设备：DK-98-Ⅱ电热恒温水域锅，Sartrius电子天平，WFJ2100型可见分光光度计，漏斗；容量瓶；烧杯等。

1.2 实验方法

1.2.1 提取工艺 聚合草→洗净并晒干→揉碎→水浸提→过滤→黄酮类物质浸提液→计算黄酮类物质含量［3］。

1.2.2 单因素实验方法 每个单因素分5个水平，在做相应单因素实验前，应先适当的选取其他两个因素的值，最后按着实验方法做出该单因素5个不同水平的提取量。

1.2.3 试验方法与设计 本研究以聚合草提取液中黄酮类物质的含量为评价指标，通过对水浸提温度（A）、浸提时间（B）、料液比（C）3 种影响因素［4］进行单因素试验及设定三因素三水平正交试验，如表1所示，确定聚合草中黄酮类物质提取的最佳的工艺参数。

表1 试验因素水平表

1.2.4 标准液的制备及标准曲线的绘制 芦丁标准液：准确称取在120℃条件下干燥至恒重的芦丁标准品10.00 mg，将其置于100 mL的容量瓶中，以无水乙醇溶液溶解，60%乙醇定容，摇匀，作为标准品溶液备用。准确吸取上述标准液0.0 mL（空白对照管）、1.0 mL、2.0 mL、3.0 mL、4.0 mL 和 5.0 mL 于 10 mL容量瓶中，补充蒸馏水使成5 mL，精密加入5%NaNO20.3 mL，摇匀后放置 5 min，加入 AL（NO3）30.3 mL，摇匀后再放置6 min，加入4%NaOH 2 mL，补充蒸馏水，使总体积为10 mL，摇匀，放置10 min，在510 nm处测其吸光度。结果见表2，芦丁标准曲线见图1。标准曲线的回归方程为：A=11.48C-0.0088，C为样品浓度，mg/mL，A为吸光度，得出相关系数R2=0.9994。

表2 芦丁标准溶液与吸光度

1.2.5 样品提取液中黄酮类物质含量的计算 精确称取样品5 g于250 mL烧杯中，加入蒸馏水，在不同时间条件下水浴浸提，接着对提取液进行过滤，过滤后将溶液在250 mL容量瓶中用蒸馏水稀释，分别取1 mL溶液于10 mL容量瓶中，加入2 mL蒸馏水稀释，然后精密加入5%NaNO20.3 mL，摇匀后放置5 min，再加入10%Al（NO3）30.3 mL，摇匀后再放置6 min，最后加入4%NaOH 2 mL，分别用蒸馏水定容至刻度，摇匀，放置10 min，以蒸馏水按上述操作加入各试剂后作为空白参比，测定其吸光度值，根据标准曲线回归方程求出浓度C，并计算提取液黄酮类物质含量。

2 结 果

2.1 单因素试验

2.1.1 料液比对提取液中黄酮类物质含量的影响

选取料液比为 1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50，浸提温度90℃、浸提1.5 h，研究不同料液比对提取液中黄酮类物质含量的影响，结果如图2所示。

由图2可知，当料液比达到1∶40时，提取液中黄酮类物质含量最高。

2.1.2 浸提温度对提取液中黄酮类物质含量的影响选取温度为60℃、70℃、80℃、90℃、95℃，料液比1∶30、浸提1.5 h，研究不同温度对提取液中黄酮类物质含量的影响，结果如图3所示。

由图3可以看出，当温度达到90℃时，黄酮类物质的提取量达到最大值。

2.1.3 浸提时间对提取液中黄酮类物质含量的影响

浸提温度90℃、料液比1∶30，选取每次的浸提时间为 1.5 h、2 h、2.5 h、3 h、3.5 h，研究不同浸提时间对提取液中黄酮类物质含量的影响，结果如图4所示。由图4可以看出，浸提时间为2.5 h时达到最大峰值。

2.2 正交试验

在单因素试验的基础上，为获得更理想的提取条件，提高提取液中黄酮类物质含量，对提取条件进行了正交优化研究，采用L9（33）正交表进行正交试验，试验设计及结果如表3所示。

表3 正交试验设计及结果

由表3的极差分析可知，3种因素的最佳组合为A2B3C2。从表3计算的K值可以知道，最佳水平组合为A3B3C3，因此用A3B3C3做验证性试验，即浸提温度90℃、料液比 1∶40、浸提时间 2.5 h，试验结果为聚合草提取液中黄酮类物质含量是3.01%。所以最终确定最佳的提取工艺条件为A3B3C3。

3 讨 论

通过单因素试验和正交试验，确定聚合草黄酮类物质的最佳提取工艺参数为：浸提温度90℃、料液比1∶40、浸提时间2.5 h，在此提取工艺条件下聚合草提取液中黄酮类物质含量为3.01%。且该方法设备简单，操作简便，是一种较为理想的提取方法。不仅黄酮含量高，像蛋白质和多糖等其他物质含量也很高。在今后的开发利用过程中，我们可以尝试对该草中的各种物质进行提取做一些保健和美容的产品。

［1］齐宗国，姜凤霞，霍永智.聚合草（俄罗斯饲料菜）引种栽培实验［J］.草原与草坪，2004（2）：48-51.

［2］卢隆杰，王桂泽，卢传盛.聚合草——俄罗斯菜的特性及开发利用［J］.江西饲料，2004，6（4）：19-21.

［3］杨玉琼，王伟，华高民，等.杜仲叶中黄酮提取、检查方法研究进展［J］.中药材，2009（2）：875-879.

［4］程力惠，李晓蒙.贯叶连翘中总黄酮提取工艺的研究［J］.中药材，2008，22（6）：904-907.