臭灵丹中总黄酮微波辅助提取工艺研究

李 丽，李 羚，刘禄钧，杨晓芳

（保山学院资源与环境学院云南保山 678000）

臭灵丹中总黄酮微波辅助提取工艺研究

李 丽，李 羚，刘禄钧，杨晓芳

（保山学院资源与环境学院云南保山 678000）

以云南臭灵丹为材料，采用单因素试验和正交试验相结合，对影响臭灵丹总黄酮类物质提取率的因素进行了研究，并得出最佳的提取工艺条件：料液比1∶60 g／mL、乙醇体积分数为60%、微波功率为350W、微波时间为60s，总黄酮平均得率为9.64%。

臭灵丹；黄酮；微波辅助；

臭灵丹为菊科六棱菊属草本植物，是一味具有抗菌消炎、清热解毒等功效的常用中草药［1］。该植物鲜叶捣碎还可以作外敷药，用于治疗烫伤、芥疮、毒蛇咬伤、跌打损伤、去毒拔脓及治疗腮腺炎等疾病。而其提取物则具有较好的祛痰作用，对实验性急性支气管炎也有一定的疗效，并对急性淋巴细胞型白血病、急性粒细胞型白血病及急性单核细胞型白血病患者的血细胞脱氢酶均具有较强的抑制作用。前人实验证实，臭灵丹中含有多种有效化学成分，其中黄酮类化合物是含量比较多的一类［2］。对于臭灵丹，前人研究其化学成分所做的工作较多，而对其提取工艺的研究却甚少。本文通过微波辅助提取臭灵丹中黄酮，考察影响提取的主要因素，以得到微波辅助提取的最佳工艺条件，以期为开发利用臭灵丹资源提供有效途径和理论依据。

1 实验部分

1.1 药材、试剂及仪器

臭灵丹，采集于保山学院后山，预处理阴干后粉碎过80目（0.180 mm）筛，密封保存；芦丁对照品（学校提供）；亚硝酸钠，化学纯（成都化学试剂厂）；无水乙醇、95%乙醇（天津市风船化学试剂科技有限公司）、石油醚（天津市光复科技发展有限公司）、氢氧化钠（国药集团化学试剂有限公司）、氯化铝（天津市博迪化工有限公司）均为分析纯；所用水为蒸馏水。

722光栅分光光度计（上海第三分析仪器厂制造）；2XZ－1型旋片式真空泵（南京真空泵厂）；微波炉（MW20－M605广东欧派集团有限公司）；电子天平（奥豪斯仪器上海有限公司）；旋风式粉碎磨（杭州麦哲仪器有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 臭灵丹总黄酮样品液的制备

准确称取臭灵丹原料0.2 g，按1∶10比例加石油醚脱脂脱色2次，每次2 h。用2XZ－1型旋转式真空泵抽滤，自然条件下挥干残留的石油醚。然后加入体积分数为50%的乙醇20 mL，放入微波炉中，在微波功率350W下，进行间歇式微波加热，每提取10 s暂停1次，冷却后再加热，共加热提取60s。提取完后抽滤并用少量50%乙醇洗涤滤渣，取滤液，然后用50%的乙醇定容至50 mL容量瓶中，得臭灵丹总黄酮的样品液，避光保存。

1.2.2 总黄酮含量的测定

1.2.2.1 芦丁标准品溶液的配制

精密称取充分干燥至恒重的芦丁0.0572 g，置于100 mL容量瓶中，用50%乙醇溶解并定容到刻度，得到质量浓度为0.0572 g／L的芦丁标准品溶液。

1.2.2.2 芦丁标准溶液最大吸收波长的测定

精密量取芦丁标准溶液5 mL于25 mL容量瓶中，加50%乙醇至12 mL，加入0.7 mL 5% NaNO2溶液，摇匀；放置5 min后，加入0.7 mL10%AlCl3溶液摇匀，放置6 min后，再加入5 mL 4%NaOH溶液，摇匀；用50%乙醇稀释至刻度，10 min后，于400～600 nm波长范围内扫描，结果在505 nm波长处有最大吸收。因此，本试验采用505 nm为测定波长。

1.2.2.3 芦丁标准曲线的绘制

精密量取芦丁标准溶液1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5 mL分别置于25 mL量瓶中。加入0.7 mL 5%NaNO2溶液，摇匀，放置5 min；加入0.7 mL 10%AlCl3溶液，摇匀，放置6 min；再加入5 mL 4%NaOH溶液，摇匀，用50%的乙醇稀释至刻度，放置10 min。以相应试剂为空白，用722型光栅分光光度计在505 nm波长处测定吸光度；以吸光度A为纵坐标，质量浓度C为横坐标，绘制标准曲线，得回归方程：A＝8.9506C＋0.02036，相关系数R＝0.999 4。芦丁标准曲线图见图1。

图1 芦丁标准曲线Figure 1 The standard curve of rutin

1.2.2.4 总黄酮含量的测定

准确吸取1.00 mL样品溶液至于25 mL容量瓶中，按绘制标准曲线的方法测定吸光度，对照回归方程得到总黄酮浓度，然后计算出臭灵丹总黄酮含量。

黄酮得率＝（提取液中黄酮含量／样品质量）×100%

1.3 试验条件优化

1.3.1 单因素试验

选择对臭灵丹总黄酮提取率有影响的4个因素，即乙醇体积分数（A）、料液比（B）、微波功率（C）和提取时间（D）进行单因素实验。①乙醇体积分数70%、微波功率（350 W）、提取时间60 s，选择料液比（g／mL）分别为1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60、1∶70进行试验为；②料液比1∶60 g／mL、微波功率350 W、提取时间60 s，分别选择乙醇体积分数为40%、50%、60%、70%、80%）进行试验；③乙醇体积分数70%、料液比1∶60 g／mL、提取时间60 s，选择5种不同的微波功率（70、210、350、490 W）进行试验；④乙醇体积分数70%、料液比1∶60 g／mL、微波功率350W，选择5种提取时间（40、60、80、100s）进行试验。在上述条件下按1.2进行臭灵丹总黄酮的提取，并计算总黄酮提取率。

1.3.2 正交实验

为进一步综合考察各因素的相互影响及得到最佳的提取工艺条件，根据单因素试验结果，选择上述4个单因素的较优水平，按L9（34）设计进行正交试验。试验设计如表1所示。

表1 正交实验因素和水平表Table 1 The factors and levels of orthogonal experiment

2 结果与讨论

2.1 单因素试验结果及讨论

2.1.1 料液比对总黄酮得率的影响

料液比对总黄酮提取率的影响见图2。

图2 料液比对总黄酮得率的影响Figure 2 The effect of solid／liquid ratio on extraction rate of total flavones

随着料液比的增大，总黄酮的提取率也随着增高，当料液比增至1∶60 g／mL时达最高峰；当料液超过1∶60 g／mL时，得率迅速下降。原因可能是：开始时，乙醇的体积较少，样品可能没有得到充分溶解，或者乙醇的量太少不能将提取出来的黄酮溶于其中以致萃取出来，所以当料液比增大时，黄酮提取率逐渐增大；在料液比达到一定比例时，由于体系增大，在相同条件作用下体系的温度不够高，细胞破裂没有完全，从而导致黄酮可能无法充分提取出来，所以总黄酮的提取率反而会降下来。因此，提取的料液比定为1∶60 g／mL时最佳。

2.1.2 乙醇体积分数对总黄酮得率的影响

乙醇体积分数对总黄酮提取率的影响见图3。

图3 乙醇体积分数对总黄酮得率的影响Figure 3 The effect of ethanol volume fraction on extraction rate of total flavones

总黄酮提取率随着乙醇体积分数的升高而缓慢增大。当乙醇体积分数达到70%时，提取率最高，之后迅速降低。原因可能如下：在一定的乙醇体积分数范围内，随着乙醇体积分数增大，由于黄酮的溶解度也随着增大，所以提取率也随之升高；但是，当乙醇体积分数达到一定程度后，物料中水的比例较大幅度减少，而微波加热主要是极性分子尤其是水分子吸收微波能，产生大量热量使物料升温，因此乙醇体积分数越大物料升温反而减慢，提取率也降低［3］。此外，高体积分数的乙醇可能会使细胞内的蛋白质凝固，黄酮不易溶出［4］。而且，高体积分数的乙醇很容易挥发，提取出来的黄酮可能随之携带而出粘附与器壁之上，从而影响了提取液中的黄酮溶解量。因此，乙醇体积分数定为70%时最佳。

2.1.3 微波功率对总黄酮得率的影响

微波功率对总黄酮提取率的影响见图4。随着微波功率的不断增大，黄酮的提取率迅速升高之后又缓慢下降，虽有所波动，但功率为350W时，黄酮提取率达到最大值。出现该现状的原因可能如下：一开始，微波功率增大时，在固定的作用时间内，体系升高的温度越大，细胞破碎的程度也越高，黄酮的提取率也随之提高；当微波功率达到350W后，黄酮基本以溶出，提取率值最大。原因可能是：当功率继续增大时，温度升高过快使得乙醇迅速挥发，黄酮得不到充分溶解析出；另外温度过高还可能使溶出的黄酮被分解掉［5］。因此，微波提取的功率定位350W时最佳。

图4 微波功率对总黄酮得率的影响Figure 4 The effect of microwave power on extraction rate of total flavones

2.1.4 微波时间对总黄酮得率的影响

微波时间对总黄酮提取率的影响见图5。

图5 微波加热时间对总黄酮得率的影响Figure 5 The effect of microwave irradiation time on extraction rate of total flavones

随着微波时间的增多，黄酮提取率迅速上升，当微波时间达到60 s时，黄酮提取率达到最大值，之后提取率缓慢下降。原因可能如下：在一定范围内，随着微波时间的增加，体系温度逐渐升高，黄酮溶解度增大，黄酮提取率增大；随着时间的延长，温度持续上升。一方面，温度太高导致其他杂质溶出增多，浸提液黏度增大，对黄酮类化合物产生了吸附作用。另一方面，体系温度过高时也可能使一部分黄酮分解或氧化，以致影响黄酮的提取率。因此，提取的微波时间定为60 s时最佳。

2.2 正交试验结果

正交试验结果见表2。由表2看出，对臭灵丹总黄酮提取率的影响大小依次为：料液比（A）＞微波功率（C）＞提取时间（D）＞乙醇体积分数（B）。微波辅助提取的优化工艺条件是A2B3C2D1，即料液比为；1∶60、微波功率为350W、微波时间为60 s、乙醇体积为60%。按此工艺条件下进行了3次验证试验，总黄酮提取率分别为9.56%，9.75%和9.62%，平均9.64%。

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

3 结论

1）臭灵丹总黄酮的微波提取工艺，受固液比、乙醇体积分数、微波功率、提取时间和间隔时间的影响，通过单因素实验和正交试验得出了最佳提取工艺条件：料液比为1∶60 g／mL、乙醇体积分数为60%、微波功率为350W、微波提取时间为60s。在最佳条件下重复3次试验，黄酮提取率为9.56%。

2）微波辅助法与超声波辅助法相比，具有方便、省时、节能、提取率高等优点，是一种高效优质的植物总黄酮提取技术。

［1］ 云南药材编委会.云南中药资源名录［M］.北京：科学出版社，1993，576.

［2］ 赵爱华.臭灵丹化学成分研究［J］.化学学报，1994 （5）：517－520.

［3］ 付为琳，杨立刚，孙桂菊.微波萃取在菊花黄酮提取工艺中的应用研究［J］.食品研究与开发，2008，29 （1）1－3.

［4］ 陈伟，刘青梅.微波技术在杜仲黄酮提取工艺中的应用研究［J］.食品化学，2006，27（10）：285－286.

［5］ 刘俊，黄少伟，张越非，等.微波辅助提取土茯苓总黄酮［J］.中药材，2007，30（12）：1591－1595.

Study on Extraction of Total Flavonoids from Laggera Pterodonta by Microwave－assist Route

LI Li，LI Ling，LIU Lu－Jun，YANG Xiao－fang

（Department of Resource and Environment，Bao Shan College，Bao Shan 678000，China）

Yunnan laggera pterodonta was taken as material，by using single factor and orthogonal experiments，the factors affecting the extraction rate of total flavonoids from laggera pterodonta were studied，and the optimum extraction conditions were as follows：solid－liquid ratio 1∶60 g／mL，ethanol volume fraction 60%，microwave power 350W，microwave time 60s，average total flavonoids yield 9.64%.

Microwave－assist；total flavonoids；Laggera pterodonta

Q946

A

1004-275X（2014）06-0019-04

12.3969／j.issn.1004-275X.2014.06.005

收稿：2014-09-15

保山学院科研教研基金重点项目（13BZ012）。

李丽（1982-），女，云南昌宁人，硕士，讲师，研究方向为催化化学。