微波辅助提取野生苦苣总黄酮工艺研究

刘丽敏 ，张东旭

（1.山西大同大学生命科学学院，山西大同037009；2.山西大同大学设施农业技术研发中心，山西大同037009）

苦苣菜俗称为野芥子、苦荬菜、苦菜、败酱菜[1]，属于菊科苦苣菜属，在全国均有分布，易采摘，属传统食用野菜，不但可食用，还可入药，有清热解毒、消肿排脓、清肺止咳、益肝利尿等功效，其中，黄酮类物质是其主要的活性成分，是苦苣功能体现的物质来源[2-5]。

本研究以山西大同市当地野生苦苣为原料，利用微波辅助提取总黄酮，以期优化提取工艺，为苦苣资源的开发利用提供一定的理论依据。

1 材料和方法

1.1 材料

供试苦苣于2016年5月中旬采于大同市近郊，切丝、干燥、粉碎，过0.42 mm筛，加石油醚脱脂、脱色后回收苦苣粉末，密封、避光保存。

1.2 试剂与仪器

芦丁标准品，无水乙醇，氢氧化钠，石油醚，硝酸铝，亚硝酸钠均为国产分析纯；试验所用水均为蒸馏水。

旋转蒸发仪（RE-2000A，上海亚荣生化仪器厂）；紫外/可见分光光度计（UV2800，上海尤尼柯有限公司）；数显恒温水浴锅（HH-6，国华电器有限公司）；电子分析天平（MP200B，上海天平仪器厂）；电热恒温鼓风干燥箱（DHG-9140A，上海精宏实验设备有限公司）；组织捣碎机（JJ-2，江苏亿通电子有限公司）；台式高速冷冻离心机（3-18KS，Sartorius-Sigma Centrifuges）；微波清洗器KQ-400KDE（天津奥特赛恩斯）。

1.3 试验方法

1.3.1 标准曲线制作 称取80℃下干燥至恒质量的芦丁标准品0.010 0 g于100 mL容量瓶中，60%乙醇定容，得到0.1 mg/mL芦丁标准溶液[6]。取标准溶液 0.00，2.00，4.00，6.00，8.00，10.00 mL 分别置于6支25.00 mL容量瓶中，依次加入5%NaNO2溶液1 mL，摇匀，静置5 min；加入10%A（lNO3）3溶液1 mL，摇匀，静置5 min；然后加入4%的NaOH溶液10.00 mL，最后用60%的乙醇定容至25.00 mL，静置15 min[7-10]。将静置后的溶液于510 nm波长处测定各管吸光度，以吸光度为纵坐标、芦丁溶液质量浓度为横坐标绘制标准曲线（图1），得出标准曲线方程为：y＝14.047x－0.012 8（R2＝0.994 1）。

1.3.2 单因素试验和正交试验 取处理好的苦苣粉末1.000 g于干燥烧杯中，分别对乙醇浓度（40%，50%，60%，70%，80%）、料液比（1∶15，1∶30，1∶45，1∶60，1∶75）、辐照时间（2，4，6，8，10 min）3 个因素进行单因素试验。根据单因素试验结果，选取各因素的3个水平进行L9（34）正交试验。

1.3.3 微波提取苦苣总黄酮 按试验设定的浓度和料液比加入乙醇溶液，混合均匀，静置30 min后，密闭放入微波炉（功率800 W）进行辐照[11]。为避免暴沸，每辐照1 min取出，冰水浴冷却后，再放入微波炉重新辐照，累计至所需时间，滤去残渣，用相应浓度的乙醇定容至50 mL，摇匀即得黄酮提取液[12]。

1.3.4 总黄酮含量的测定 准确吸取1.0 mL的提取液于25 mL容量瓶中，在510 nm处测吸光度，根据标准曲线，计算总黄酮提取率[13]。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 乙醇浓度对总黄酮得率的影响 由图2可知，当乙醇浓度为60%时，总黄酮得率达到最大值；超过60%时，总黄酮得率反而有所下降。这是由于随着乙醇浓度的增加，在微波辐照的条件下，一些醇溶性杂质溶出量增加，与黄酮类化合物形成竞争，导致黄酮类化合物溶出减少。因此，提取浓度选择60%乙醇为宜。

2.1.2 微波处理时间对总黄酮得率的影响 由图3可知，微波时间在2～6 min时，随时间的延长总黄酮得率增大，微波时间超过6 min后，总黄酮得率反而减小。随着微波辐照时间的增加，体系的温度也不断升高，这导致提取液中乙醇有效浓度降低的同时，苦苣中的非有效成分进入提取液，不但影响有效成分的溶出，也降低总黄酮得率。所以，微波时间以6 min为宜。

2.1.3 料液比对总黄酮得率的影响 由图4可知，随着料液比增加，总黄酮得率增加，料液比为1∶60时，总黄酮得率最高，料液比再增加，总黄酮得率趋于稳定。也就是说，1∶60的料液比已能将有效成分基本溶出，综合考虑溶剂用量、提取效果、经济成本，选用料液比1∶60为宜。

2.2 正交试验

通过3个单因素结果分析表明，黄酮含量受到乙醇浓度（A）、微波作用时间（B）、料液比（C）3个主要因素的影响，为研究各因素的综合影响，设计3因素3水平L9（34）的正交试验，其结果如表1所示。方差分析显示，乙醇浓度（A）、微波时间（B）、料液比（C）对黄酮得率的影响均达到了极显著水平（表2），3种因素对黄酮得率的影响排序为C＞A＞B。综合考虑，确定最佳提取条件为A2B1C3，即乙醇浓度60%，微波时间4 min，料液比1∶60。

表1 苦苣总黄酮提取工艺的正交试验结果

表2 正交试验方差分析

2.3 验证试验

由2.2试验所确定的最佳工艺A2B1C3作验证试验，按1.3的步骤测其吸光度，并进行黄酮得率的测定，结果如表3所示。

表3 验证试验 mg/g

在A2B1C3优选工艺下，试验测得的总黄酮得率稳定，且较正交试验中得率最高的处理5的得率有提高。

3 结论与讨论

本研究正交试验确定微波辅助下苦苣菜总黄酮提取的影响因素重要性从大到小依次为料液比＞微波时间＞乙醇浓度。经验证试验确定，微波法提取苦苣菜总黄酮的最优工艺为：乙醇浓度60%、微波时间4 min、料液比1∶60，且在该提取条件下，苦苣菜总黄酮得率为23.80 mg/g。其误差在正交试验结果允许范围内。微波辅助提取植物总黄酮的工艺操作简单，效率高，与有机溶剂浸提法、索氏提取法等传统方法相比，在不降低提取率的同时，能节省投资，缩短了提取时间，操作简单、方便、快速，是一种比较理想的提取方法，有一定的参考意义和应用价值[14]。