诺丽果中黄酮类成分的提取工艺研究

崔鹏，李思楠，王嘉龙，方瑞娜

（黄河水利职业技术学院环境与化学工程系，河南开封475004）

诺丽果中黄酮类成分的提取工艺研究

崔鹏，李思楠，王嘉龙，方瑞娜

（黄河水利职业技术学院环境与化学工程系，河南开封475004）

采用超声波法提取诺丽果中的总黄酮，考察C2H5OH浓度、液料比、提取温度、超声时间对总黄酮提取率的影响，并进行四因素四水平正交试验，从而确定总黄酮的最佳提取工艺条件。结果表明：C2H5OH浓度90%，液料比35∶1（mL/g），提取温度70℃，超声时间15 min，该条件下提取黄酮类成分效果较好，获得黄酮的含量为20.75 mg/g。

诺丽果；正交试验；黄酮；含量测定

诺丽（noni）为常绿灌木植物，我国海南、西沙和台湾有分布。含有60多种营养成分，可以促进细胞再生、改善体质及睡眠、恢复活动能力等。诺丽果中含有脂肪、还原糖、黄酮类、多酚等化合物，可用于抗衰老，治疗糖尿病、肿瘤、结核病、高血压和口腔溃疡等[1-2]。目前常见的黄酮提取方法有超临界流体萃取法、溶剂提取法、超声提取法、酶提取法等[3-9]。超声提取法有速度快，提取率高，溶剂使用量少，不破坏有效成分的优势。植物中总黄酮含量的测定方法主要有高效液相色谱法、三氯化铝比色法、亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠体系分光光度法等几种方法[10-25]。高效液相色谱法分离效率高，选择性好，检测灵敏度高，操作自动化，应用范围广，但是分析成本高，费用贵，时间长；三氯化铝比色法条件容易控制，操作简单，但是以芦丁作为对照，专属性不强从而不能排除非黄酮类物质的干扰；亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠分光光度法稳定性及稳定事件都相对较好，是目前应用最为广泛的方法，故本次试验选择该法。目前国内对诺丽果成分的研究还不是太多，本试验采用超声法提取黄酮，分光光度法测定其含量，并用正交试验对相应试验条件进行了探讨，以期为诺丽的进一步开发和合理利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

诺丽果：中国海南；芦丁对照品（色谱纯）：中国食品药品检定研究院；无水C2H5OH、氢氧化钠（均为分析纯）：天津市德恩化学试剂有限公司；亚硝酸钠（分析纯）：天津登科化学试剂有限公司；硝酸铝（分析纯）：天津恒兴化学试剂制造有限公司。

1.2 仪器与设备

KQ-100E超声波清洗器：昆山市超声仪器有限公司；FA2004N电子分析天平：上海精密仪器有限公司；V-1200可见分光光度计：上海美谱达仪器有限公司；TF-1A生化培养箱：江苏姜堰市仪器分析厂。

1.3 方法

1.3.1 样品处理方法

样品：将诺丽果洗净、沥干、自然风干后切成片状，粉碎，过200目筛，装于棕色瓶，为待测样。

1.3.2 标准曲线的绘制

芦丁标准液的制备：称取恒重芦丁标准品0.0200g，用30%C2H5OH溶解定容至100 mL，该溶液浓度0.20 mg/mL。

标准曲线的绘制：吸量管吸取不同体积芦丁标准液 0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00 mL 于 10 mL 的比色管，依次加入0.40 mL 5%亚硝酸钠溶液，0.40 mL10%Al（NO3）3，摇匀放置5 min后加入2.00 mL 4%NaOH，并用浓度30%C2H5OH定容。在波长为505nm条件下，以同样浓度的C2H5OH作空白，测定吸光度。以芦丁标准品质量浓度C（mg/mL）和吸光度A为横、纵坐标绘制标准曲线见图1，得到回归方程：A=8.550 0C-0.002 0，R2=0.999 3（n=6）。该标准曲线在 0～0.02 mg/mL范围内呈线性关系。

图1 芦丁标准曲线Fig.1 The standard curve of rutinum

1.3.3 黄酮类成分的提取

准确称取1.000 0 g待测样，加入不同体积的提取液，选择不同的液料比及超声温度，超声振荡15 min后过滤转移定容至50 mL，得到黄酮提取液，低温保存。

1.3.4 黄酮类成分含量及提取率的测定

移取黄酮提取液0.20 mL至10 mL比色管，同样方法测定样品的吸光度。代入方程求得黄酮类成分的含量。黄酮提取率的计算公式如下：

式中：ρ为黄酮类物质的提取率，mg/g；C为计算得出的黄酮质量浓度，mg/mL；V为总黄酮提取液的体积，mL；m 为样品质量，g。

1.3.5 黄酮提取条件优化单因素试验

设计单因素试验条件，研究各因素对诺丽果中黄酮提取率的影响，分别考察不同液料比5∶1、10∶1、15 ∶1、20 ∶1、25 ∶1、30 ∶1、35 ∶1、40 ∶1（mL/g）；提取温度 30、40、50、60、70、80、90 ℃；C2H5OH 浓度 70%、75%、80%、85%、90% 、95%；超声提取时间 5、10、15、20、25、30、35min 对黄酮提取率的影响。

1.3.6 黄酮提取条件优化正交试验

在单因素试验的基础上，确定提取液料比、提取温度、C2H5OH浓度、超声时间，设计四因素四水平正交试验，探索最佳试验参数，具体如表1所示。

表1 黄酮提取条件优化正交试验表Table 1 Flavonoids extraction conditions optimization orthogonal test table

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果分析

2.1.1 液料比对诺丽果黄酮提取率的影响

液料比对诺丽果黄酮提取率的影响见图2。

图2 液料比对诺丽果黄酮提取率的影响Fig.2 Effect of ratio of liquid to material on the extraction rate of flavonoids from Noni

由结果图1可以看出，提取率随液料比的增大逐渐提高，在液料比为25∶1（mL/g）时提取率最高。确定该点为最佳液料比。

2.1.2 提取温度对诺丽果黄酮提取率的影响

超声辅助提取温度对诺丽果黄酮提取率的影响见图3。

图3 超声辅助提取温度对诺丽果黄酮提取率的影响Fig.3 Ultrasonic-assisted extraction temperature on extraction rate of flavonoids from Noni

由结果图2可以看出，提取率随温度的升高逐渐增大并在80℃时最高，继续升温，提取率反而下降，原因可能是C2H5OH挥发较快，诺丽果中黄酮类物质不能被充分溶解，确定提取温度为80℃。

2.1.3 C2H5OH浓度对诺丽果黄酮提取率的影响

乙醇浓度对诺丽果黄酮提取率的影响见图4。

图4 乙醇浓度对诺丽果黄酮提取率的影响Fig.4 Effect of concentration of ethanol on the extraction rate of flavonoids from Noni

由结果图4可以看出，提取率随着C2H5OH浓度增大而增大，在C2H5OH浓度85%时最高，继续增加提取率反而下降。推测是由于C2H5OH浓度较高时，一些原料中的其他物质也被C2H5OH溶解从而干扰了黄酮的提取效果。

2.1.4 超声时间对诺丽果黄酮提取率的影响

超声时间对诺丽果黄酮提取率的影响见图5。

由结果图5可以看出，提取率随着超声时间增大而增大，在超声提取时间20 min时最高，继续增加提取率反而下降。原因是超声提取时间越长，C2H5OH可能挥发的越快，从而影响试验效果，即选取超声提取适当时间为20 min。

2.1.5 稳定性试验

任意取黄酮提取液，按标准溶液的测定方法测定，每20 min测一次吸光度，共测6次，分析试验的稳定性。测定结果依次为 15.05、15.73、15.38、15.52、15.34、15.46 mg/g，相对标准偏差为1.46%。结果表明：提取液在2 h内吸光度无明显变化，测定结果较为稳定，表明该方法稳定性好。

图5 超声时间对诺丽果黄酮提取率的影响Fig.5 Effect of ultrasonic time on the extraction rate of flavonoids in Noni fruit

2.2 正交试验结果分析

为确定本试验的最佳条件，采用正交试验方法测定。称取待测品1.000 0共16份，按照表4正交试验安排进行试验。具体正交试验结果见表2。

表2 黄酮提取条件优化正交试验结果与分析Table 2 Factors and levels of orthogonal experiments for flavonoids extraction conditions optimization

极差分析结果显示，不同因素对黄酮成分提取率的影响次序：提取温度C＞C2H5OH浓度B＞液料比A＞超声时间D。最佳方案是A4B3C2D2，即液料比35∶1（mL/g），C2H5OH浓度90%，提取温度70℃，超声时间15 min。此方案在前面16个试验中未做过，须进一步对该方案进行验证，依照确定的试验条件重复测定5次，结果如下：提取率分别是 19.85、20.52、20.81、21.10、21.48 mg/g，得到诺丽果黄酮提取率平均值为20.75 mg/g，相对标准偏差为2.97%。平均值高于正交试验中其他试验结果，说明此方案可靠。

3 结论

本试验以诺丽果为研究对象，采用正交试验方法进行，对诺丽果黄酮类成分的提取即含量测定进行探讨，确定最佳提取条件。试验结果表明，试验中选取因素的主次关系为提取温度＞C2H5OH浓度＞液料比＞超声时间，最佳条件：提取温度70℃、C2H5OH浓度90%、液料比35∶1（mL/g）超声时间15 min，诺丽果中黄酮提取率为20.75 mg/g。

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Study on Extraction Technology of Flavonoids from Noni

CUI Peng，LI Si-nan，WANG Jia-long，FANG Rui-na
（Department of Environment and Chemical Engineering，Yellow River Conservancy Technical Institute，Kaifeng 475004，Henan，China）

Flavonoids were extracted from noni with ultrasonic method.The experimental parameters，such as the concentration of C2H5OH，liquid-solid ratio，extraction temperature，ultrasonic time and so on，could influence the extraction.The optimal experiment conditions were obtained by means of orthogonal test with four factors and four levels.According to the experiment results，it could be concluded that the optimal extraction conditions were as follows：the concentration of alcohol was 90%，the liquid-solid ratio was 35 ∶1 （mL/g）the temperature was 70℃，and the ultrasonic time was 15 min.Under the optimal conditions，the extract was better and the content of flavonoid was 20.75 mg/g.

noni；orthogonal experiment；flavonoids；content determination

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.22.013

崔鹏（1977—），女（汉），讲师，硕士，研究方向：化学化工、环境领域的教学与研究工作。

2017-07-22