超声波提取紫苏叶中黄酮工艺的研究

金元宝 刘丁愷 袁如文 郑锡瀚 邱泽桂

摘要：以干紫苏叶为原料采用超声提取法，提取紫苏叶中黄酮类化合物。通过超声时间、超声水浴温度、乙醇浓度以及料液比对提取率的影响因素进行单因素分析，择较优结果进行正交试验，确定超声波提取紫苏叶中黄酮类化合物的最优条件。结果表明：超声波提取紫苏叶中黄酮最佳提取工艺是料液比为1∶50，乙醇浓度为60%，水浴温度在40℃，超声提取时间为40min。

关键词：紫苏叶；黄酮；超声波；提取方法

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）38-0066-02

紫苏，别名：桂荏、白苏、赤苏等；为唇形科一年生草本植物。在中国种植应用约有近2000年的历史，主要用于药用、油用、香料、食用等方面，其叶（苏叶）、梗（苏梗）、果（苏子）均可入药，嫩叶可生食、作汤，茎叶可腌渍。

紫苏叶中含有蛋白质、黄酮类、挥发油、色素等化学成分。黄酮类化合物，又名生物类黄酮化合物，是一类重要的天然有机化合物，是植物在长期自然选择过程中产生的一类次生代谢产物，它具有多种生物活性和药理作用，如防癌抗癌、抗肿瘤、抗心血管疾病、抗骨质疏松、消除自由基和抗氧化活性、雌激素样与抗雌激素样作用、对酒精中毒的解毒作用和治疗酒依赖的作用等。

黄酮类化合物的提取方法主要有：索氏提取法、有机溶剂提取法、超声波提取法、微波提取法、超临界提取法、酶辅助提取法、碱性水或碱性稀醇提取法等。本实验采用超声法提取法，分析超声波提取紫苏叶中黄酮类化合物的最优条件。

一、材料与方法

1.试验材料。（1）材料与试剂。紫苏叶、芦丁标准品、无水乙醇、亚硝酸钠（NaNO2）、硝酸铝（Al（NO3）3）、氢氧化钠（NaOH），以上所用试剂均为分析纯。（2）主要仪器。DMF-10A500g摇摆式高速万能粉碎机、国家标准检验筛20目、GZX-9240MBE数显鼓风干燥箱、UV--2450紫外分光光度计、电子分析天平（万分之一）、HH-300E型超声波清洗器、一次性使用无菌注射器。

2.试验方法。（1）黄酮含量标准曲线的绘制方法。以芦丁为对照品，精密称取芦丁标准品50mg置于50mL容量瓶中，用30%乙醇定容至刻度，摇匀制得浓度为1.0mg/mL芦丁标准液。分别取标准液0、2.5、5、7.5、10.0、12.5、15.0、17.5mL于6支50mL的容量瓶中，用30%乙醇补充至15mL，加入0.75mL5%NaNO2（v/v），摇匀，放置6min后加入0.75mL10%Al（NO3）3（v/v），摇匀，放置6min后再加入5mL1mol/LNaOH，混匀，用30%乙醇定容至刻度，10min后于波长370nm处测定吸光度值A，参比溶液为空白试剂。（2）超声波提取试验。精密称取1g的紫苏叶粉末于100mL锥形瓶中，加入一定量的乙醇溶液，一定温度下超声一段时间。提取结束后将锥形瓶中的溶液过滤，得单因素紫苏提取液。计算提取率，分别考察超声提取时间，超声提取温度，超声提取乙醇浓度，超声提取料液比，对黄酮提取率的影响。选择提取效率较优三组结果进行L9（34）正交试验。

二、结果分析

1.线性回归方程的建立。以芦丁标准品含量（C）（mg/ml）为横坐标，以光度值（A）为纵坐标，绘制标准曲线，得回归方程A=0.05026C+0.01236（R2=0.9994）在0.141～0.889（mg/ml）成线性关系。

2.超声提取时间对黄酮提取率影响。精密称取1.0g紫苏叶粉末于100ml容量瓶，加入浓度为50%乙醇溶液40ml，60℃超声分别提取20、30、40、50、60、70min，趁热过45μm微孔滤膜，得到各滤液。分别精密吸取0.5ml滤液至于50ml容量瓶，加入1.5mL 5% NaNO2（v/v），摇匀，放置6min后加入1.5mL10%Al（NO3）3（v/v），摇匀，放置6 min后再加入10 mL 1 mol/L NaOH，混匀用30%乙醇定容至刻度（即稀释100倍），15min后于波长370nm处测定吸光度值，计算提取率。由试验结果得知，提取率随提取时间的变化为先增大后减小，提取效率较高的时间为30、40、50、min，其中时间为40min时提取效率最高

3.超声提取温度对黄酮提取率影响。精密称取1.0g紫苏叶粉末于100ml容量瓶，加入浓度为50%乙醇溶液40ml，分别至于30、40、50、60、70、80℃水中，超声处理40min，趁热过45μm微孔滤膜，分别精密吸取0.5ml滤液至于50ml容量瓶，加入1.5mL 5% NaNO2（v/v），摇匀，放置6min后加入1.5mL10%Al（NO3）3（v/v），摇匀，放置6min后再加入10mL1mol/LNaOH，混匀用30%乙醇定容至刻度（即稀释100倍），15min后于波长370nm处测定吸光度值，计算提取率。由实验结果得知，提取率随提取温度的变化为先增大后缓慢减小，提取效率较高的温度为60、70、80℃，其中温度为60℃时提取效率最高。

4.超声提取乙醇浓度对黄酮提取率影响。精密称取1.0g紫苏叶粉末于100ml容量瓶，分别加入浓度为30%、40%、50%、60%、70%、80%乙醇溶液40ml，至于60℃水中，超声处理40min，过45μm微孔滤膜，分别精密吸取0.5ml滤液至于50ml容量瓶，加入1.5mL5%NaNO2（v/v），摇匀，放置6min后加入1.5mL10%Al（NO3）3（v/v），摇匀，放置6 min后再加入10 mL 1 mol/L NaOH，混匀用30%乙醇定容至刻度（即稀释100倍），15min后于波长370nm处测定吸光度值，计算提取率。由实验结果得知，提取率随提取温度的变化为先缓慢增大后缓慢减小，波动范围不大。提取效率较高的乙醇浓度为40%、50%、60%，其中乙醇浓度为50%时提取效率最高。

5.超声提取料液比对黄酮提取率影响。精密称取1.0g紫苏叶粉末于100ml容量瓶，以料液比分别为1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60加入浓度为50%乙醇溶液，至于60℃水中，超声处理40min，过45μm微孔滤膜，分别精密吸取0.5ml滤液至于50ml容量瓶，加入1.5mL 5% NaNO2（v/v），摇匀，放置6min后加入1.5mL10%Al（NO3）3（v/v），摇匀，放置6 min后再加入10 mL 1 mol/L NaOH，混匀用30%乙醇定容至刻度（即稀释100倍），15min后于波长370nm处测定吸光度值，计算提取率。由实验结果得知，提取率随提取温度的变化为先增大后减小。提取效率较高的料液比为1∶30、1∶40、1∶50，其中料液比为1∶40时提取效率最高。

6.正交试验结果分析。在上述单因素实验基础上，对超声提取工艺更深入的研究，按照表一建立L9（34）正交表，以黄酮总提取率为考察因素，设计正交试验。

通过试验结果可知各单因素对紫苏叶中黄酮类化合物的提取率的影响由高到低顺序依次为：乙醇浓的（%）>料液比（ml）>提取温度（℃）>提取时间（min）在限定提取条件范围内最佳提取工艺条件是料液比为1∶50，乙醇浓度为60%，水浴温度在40℃，超声提取时间为40min。

三、结论

根据以上的结果与分析，紫苏叶中含有丰富的黄酮类化合物。本试验得到超声波提取对提取紫苏叶中的黄酮类化合物有较大的优势，最佳提取工艺条件是料液比为1∶50，乙醇浓度为60%，水浴温度在40℃，超声提取时间为40min。在最佳的提取方案中，单次的黄酮提取率可达9.74%。超声波提取法对于黄酮的提取率较高，并节约了大量的时间和溶剂，降低了生产成本，从而提高了经济效益，为开发该资源提供了参考。

参考文献：

[1]蒲海燕，李影球，李梅.紫苏的功能性成分及其产品开发[J].中国食品添加剂，2009，02（93）：133-134.

[2]刘毅君，曾广烨，李爱贞.超声波辅助法提取紫苏叶中总黄酮的研究[J].集美大学学报：自然科学版，2014，19（1）.