超声波—微波协同萃取枇杷叶黄酮的工艺研究

玉澜+张春艳

摘要：为研究超声波-微波辅助法提取枇杷[Eriobotrya japonica（Thnnb.）Lindl]叶中黄酮类化合物的最佳工艺条件，以总黄酮类化合物提取量为指标，在单因素试验的基础上，通过正交试验优化超声波-微波辅助提取枇杷叶中黄酮类化合物的最佳工艺条件。试验结果表明，在微波功率为160 W、提取时间为240 s、料液比为1∶50（m/V，g∶mL）、乙醇体积分数为45%，黄酮类化合物的提取量最高达115.41 mg/g。超声波-微波辅助法提取枇杷叶黄酮类化合物提取量高，提取时间短、乙醇用量少，是从枇杷叶中提取总黄酮化合物的有效方法。

关键词：枇杷[Eriobotrya japonica（Thnnb.）Lindl]叶；超声波-微波；黄酮类化合物

中图分类号：TQ244.2 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）18-4402-03

枇杷叶为蔷薇科植物枇杷[Eriobotrya japonica（Thnnb.）Lindl]的叶，含有丰富的黄酮类化合物，黄酮类化合物又名生物类黄酮化合物，是色原酮或色原烷的衍生物[1]，黄酮类化合物具有较高的药用价值，可用于抗菌、消炎、抗突变、降压、清热解毒、镇静、利尿等，在抗氧化、抗癌、防癌、抑制脂肪酶等方面也有显著效果[2，3]，临床常用于治疗急、慢性呼吸道疾病[4]。枇杷叶是一种传统的民间中药，据《本草纲目》记载，枇杷叶“止渴下气，利肺气，止吐，清上焦热，润五脏”[5]。从植物的叶中提取黄酮类化合物已成为国内外研究的热门课题[6]，其中有枫叶[7]、龙柏叶[8]、槐花[9]、山楂叶[10]、金银木叶[11]、荷叶[12]等，提取工艺和方法也不尽相同。枇杷叶含有丰富的黄酮类化合物，具有很高的药用价值，但枇杷叶在果树的管理上通常是作为废弃物处理，为更好的开发枇杷叶的商业价值，试验对超声-微波协同萃取枇杷叶黄酮类化合物的工艺进行研究，为枇杷叶的合理利用和工业生产黄酮类药用成分提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

材料与试剂：用水将枇杷叶背面绒毛等杂物冲洗干净，干燥，粉碎后过80目筛，备用。芦丁标准品（生化试剂，国药集团化学试剂有限公司）；其他试剂均为分析纯。

仪器：SDZ-D（Ⅲ）型循环水式真空泵（巩义市英峪予华仪器厂）；KDM型调温电热套（山东鄄城振兴仪器厂）；RE-52AA型旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂）；722S型可见分光光度计（上海菁华科技仪器有限公司）；CW-2000型超声波-微波协同萃取仪（上海新拓微波溶样测试技术有限公司）；FA2004B型电子天平（上海跃平科技有限公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 黄酮类化合物提取工艺 精确称取枇杷叶粉末5.00 g放入索氏提取器中，加入60 mL乙醚回流60 min。然后放入超声-微波协同萃取仪中，用不同的乙醇体积分数、提取时间、料液比（m/V，g∶mL，下同）、微波功率进行处理，然后抽滤，滤液用旋转蒸发仪浓缩，得到粗提取物。

1.2.2 芦丁标准曲线的绘制 准确称取芦丁标准品5 mg，用30%乙醇溶解，然后转入25 mL的容量瓶，用30%的乙醇定容，得到浓度为0.2 mg/mL的芦丁标准溶液。精确吸取芦丁标准溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL，分别置于10 mL具塞比色管中，各加入5%亚硝酸钠0.3 mL，摇匀，静置6 min；然后分别加入10%硝酸铝0.3 mL，摇匀，静置6 min；再分别加入4%的氢氧化钠4 mL，摇匀，最后用30%乙醇稀释至刻度，静置12 min。配成系列芦丁标准溶液。以空白试剂为参比，在510 nm处测吸光度。以吸光度为纵坐标，芦丁浓度为横坐标，绘制标准曲线，得回归方程为：Y=4.615X-0.002 5（r=0.999 2）。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 乙醇体积分数对黄酮类化合物提取量的影响 在超声开，微波功率160 W，微波时间240 s，料液比1∶40的条件下，分别考察35%、45%、55%、65%、75%、85%的乙醇溶液对黄酮类化合物提取量的影响，结果见图1。由图1可知，随着乙醇体积分数的升高，黄酮类化合物提取量也随之升高，在体积分数为55%时，提取量达到最高，之后随着乙醇体积分数的增加，提取量反而下降，其原因可能是体积分数过大时，反而不利于黄酮类化合物的浸出，同时一些醇溶性杂质、亲脂性强的成分溶出量增加，导致黄酮类化合物含量下降，所以选用55%的体积分数进行后续试验。

2.1.2 提取时间对黄酮类化合物提取量的影响 在超声开，微波功率160 W，乙醇体积分数55%，料液比1∶40的条件下，提取时间分别为90、120、150、180、210、240、270 s对黄酮类化合物提取量的影响。结果见图2。由图2可知，随着提取时间的增加，黄酮类化合物提取量也不断增加，在240 s时提取量达到最高，之后开始下降，所以选用240 s进行后续试验。

2.1.3 料液比对黄酮类化合物提取量的影响 在超声开，微波功率160 W，乙醇体积分数55%，微波时间240 s的条件下，料液比分别为1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60对黄酮类化合物提取量的影响，结果见图3。由图3可知，随着料液比的降低，黄酮类化合物的提取量也在升高，在1∶40时达到最高。之后再增加溶剂量，提取量反而下降，其原因可能是当溶剂达到一定时，原料表面与浸提液之间的浓度差不再是影响浸出率的主要原因，从而使总黄酮提取量下降，所以选用1∶40的料液比进行后续试验。

2.1.4 微波功率对黄酮类化合物提取量的影响 在超声开，乙醇体积分数55%，微波时间240 s，料液比1∶40的条件下，微波功率分别为160、320、480、640、800 W对黄酮类化合物提取量的影响。结果如图4所示，由图4可知，微波功率在320 W时，总黄酮类化合物提取量最高，之后随着功率的增加，提取量不断下降，其主要原因是微波功率过大会对黄酮类化合物产生破坏。

2.2 正交试验结果

在单因素试验的基础上选择微波功率、提取时间、料液比以及乙醇体积分数为影响因素，选用L9（34）进行正交试验，因素与水平见表1，试验结果见表2。由表2可知，各因素对枇杷叶提取黄酮类化合物的影响次序为料液比、乙醇体积分数、微波功率、提取时间。枇杷叶黄酮类化合物的最优提取方案是A1B2C3D1，即微波功率为160 W、提取时间为240 s、料液比为1∶50、乙醇体积分数为45%。

2.3 最佳工艺条件的验证

利用正交试验的最佳工艺条件，即微波功率为160 W、提取时间为240 s、料液比为1∶50、乙醇体积分数为45%的条件下进行3次平行试验。3次验证试验黄酮类化合物的平均提取得量为115.41 mg/g，RSD=0.543%，表明利用超声-微波协同萃取枇杷叶中的黄酮类化合物，提取量高，方法可靠，结果准确。

3 结论

超声波-微波协同萃取技术可以有效地提取枇杷叶中黄酮类化合物，其最佳工艺为微波功率为160 W、提取时间为240 s、料液比为1∶50、乙醇体积分数为45%。在此工艺下，得到的枇杷叶黄酮类化合物的提取量为115.41 mg/g。

参考文献：

[1] 王 伟，王 琳.黄酮类化合物的研究进展[J].沈阳医学院学报，2002，4（2）：115-117.

[2] 马晓丽.生物类黄酮的研究进展[J].山西职业医学院学报，2005，15（2）：113-116.

[3] 高中松，丁 文，高 亮，等.超声波提取桑叶中总黄酮的工艺研究[J].中国农学通报，2006，24（4）：122-125.

[4] 国家中医药管理局《中华本草》编委会.中华本草（4）[M].上海：上海科学技术出版社，1999.145.

[5] 王立为，刘新民，余世春，等.枇杷叶抗炎和止咳作用研究[J].中草药，2004（2）：174-176.

[6] 张国辉，马 辰.黄酮类化合物药动学研究进展[J].中草药，2004 （5）：582-585.

[7] 王兰珍，马希汉，王姝清，等.元宝枫叶总黄酮提取方法研究[J].西北林学院学报，1997，12（4）：64-67.

[8] 毛 燕，黄必恒.龙柏叶总黄酮提取条件的研究[J].浙江林学院学报，2000，17（1）：102-205.

[9] 丁丽君，吴振辉，蔡创海.槐花中黄酮类物质提取工艺的研究[J].农业工程学报，2002，18（1）：142-146.

[10] 王 晓，李林波，马小来，等.酶法提取山楂叶中总黄酮的研究[J].食品工业科技，2002（3）：37-39.

[11] 李春华.金银花木叶中黄酮类化合物的提取[J].河北农业大学学报，2003（3）：65-68.

[12] 蒋益虹.荷叶黄酮的乙醇提取工艺优化研究[J].农业工程学报，2004，22（4）：168-171.

2.2 正交试验结果

在单因素试验的基础上选择微波功率、提取时间、料液比以及乙醇体积分数为影响因素，选用L9（34）进行正交试验，因素与水平见表1，试验结果见表2。由表2可知，各因素对枇杷叶提取黄酮类化合物的影响次序为料液比、乙醇体积分数、微波功率、提取时间。枇杷叶黄酮类化合物的最优提取方案是A1B2C3D1，即微波功率为160 W、提取时间为240 s、料液比为1∶50、乙醇体积分数为45%。

2.3 最佳工艺条件的验证

利用正交试验的最佳工艺条件，即微波功率为160 W、提取时间为240 s、料液比为1∶50、乙醇体积分数为45%的条件下进行3次平行试验。3次验证试验黄酮类化合物的平均提取得量为115.41 mg/g，RSD=0.543%，表明利用超声-微波协同萃取枇杷叶中的黄酮类化合物，提取量高，方法可靠，结果准确。

3 结论

超声波-微波协同萃取技术可以有效地提取枇杷叶中黄酮类化合物，其最佳工艺为微波功率为160 W、提取时间为240 s、料液比为1∶50、乙醇体积分数为45%。在此工艺下，得到的枇杷叶黄酮类化合物的提取量为115.41 mg/g。

参考文献：

[1] 王 伟，王 琳.黄酮类化合物的研究进展[J].沈阳医学院学报，2002，4（2）：115-117.

[2] 马晓丽.生物类黄酮的研究进展[J].山西职业医学院学报，2005，15（2）：113-116.

[3] 高中松，丁 文，高 亮，等.超声波提取桑叶中总黄酮的工艺研究[J].中国农学通报，2006，24（4）：122-125.

[4] 国家中医药管理局《中华本草》编委会.中华本草（4）[M].上海：上海科学技术出版社，1999.145.

[5] 王立为，刘新民，余世春，等.枇杷叶抗炎和止咳作用研究[J].中草药，2004（2）：174-176.

[6] 张国辉，马 辰.黄酮类化合物药动学研究进展[J].中草药，2004 （5）：582-585.

[7] 王兰珍，马希汉，王姝清，等.元宝枫叶总黄酮提取方法研究[J].西北林学院学报，1997，12（4）：64-67.

[8] 毛 燕，黄必恒.龙柏叶总黄酮提取条件的研究[J].浙江林学院学报，2000，17（1）：102-205.

[9] 丁丽君，吴振辉，蔡创海.槐花中黄酮类物质提取工艺的研究[J].农业工程学报，2002，18（1）：142-146.

[10] 王 晓，李林波，马小来，等.酶法提取山楂叶中总黄酮的研究[J].食品工业科技，2002（3）：37-39.

[11] 李春华.金银花木叶中黄酮类化合物的提取[J].河北农业大学学报，2003（3）：65-68.

[12] 蒋益虹.荷叶黄酮的乙醇提取工艺优化研究[J].农业工程学报，2004，22（4）：168-171.

2.2 正交试验结果

在单因素试验的基础上选择微波功率、提取时间、料液比以及乙醇体积分数为影响因素，选用L9（34）进行正交试验，因素与水平见表1，试验结果见表2。由表2可知，各因素对枇杷叶提取黄酮类化合物的影响次序为料液比、乙醇体积分数、微波功率、提取时间。枇杷叶黄酮类化合物的最优提取方案是A1B2C3D1，即微波功率为160 W、提取时间为240 s、料液比为1∶50、乙醇体积分数为45%。

2.3 最佳工艺条件的验证

利用正交试验的最佳工艺条件，即微波功率为160 W、提取时间为240 s、料液比为1∶50、乙醇体积分数为45%的条件下进行3次平行试验。3次验证试验黄酮类化合物的平均提取得量为115.41 mg/g，RSD=0.543%，表明利用超声-微波协同萃取枇杷叶中的黄酮类化合物，提取量高，方法可靠，结果准确。

3 结论

超声波-微波协同萃取技术可以有效地提取枇杷叶中黄酮类化合物，其最佳工艺为微波功率为160 W、提取时间为240 s、料液比为1∶50、乙醇体积分数为45%。在此工艺下，得到的枇杷叶黄酮类化合物的提取量为115.41 mg/g。

参考文献：

[1] 王 伟，王 琳.黄酮类化合物的研究进展[J].沈阳医学院学报，2002，4（2）：115-117.

[2] 马晓丽.生物类黄酮的研究进展[J].山西职业医学院学报，2005，15（2）：113-116.

[3] 高中松，丁 文，高 亮，等.超声波提取桑叶中总黄酮的工艺研究[J].中国农学通报，2006，24（4）：122-125.

[4] 国家中医药管理局《中华本草》编委会.中华本草（4）[M].上海：上海科学技术出版社，1999.145.

[5] 王立为，刘新民，余世春，等.枇杷叶抗炎和止咳作用研究[J].中草药，2004（2）：174-176.

[6] 张国辉，马 辰.黄酮类化合物药动学研究进展[J].中草药，2004 （5）：582-585.

[7] 王兰珍，马希汉，王姝清，等.元宝枫叶总黄酮提取方法研究[J].西北林学院学报，1997，12（4）：64-67.

[8] 毛 燕，黄必恒.龙柏叶总黄酮提取条件的研究[J].浙江林学院学报，2000，17（1）：102-205.

[9] 丁丽君，吴振辉，蔡创海.槐花中黄酮类物质提取工艺的研究[J].农业工程学报，2002，18（1）：142-146.

[10] 王 晓，李林波，马小来，等.酶法提取山楂叶中总黄酮的研究[J].食品工业科技，2002（3）：37-39.

[11] 李春华.金银花木叶中黄酮类化合物的提取[J].河北农业大学学报，2003（3）：65-68.

[12] 蒋益虹.荷叶黄酮的乙醇提取工艺优化研究[J].农业工程学报，2004，22（4）：168-171.