百香果叶总黄酮提取工艺优化

周正元 程昊 唐婷范 张帅 周健仪

摘   要：用乙醇溶液提取了百香果叶中的总黄酮.通过单因素试验考察了加热温度、提取时间、料液比及溶剂浓度4个因素对百香果叶总黄酮得率的影响，在此基础上，采用L16（45）正交试验优化了百香果叶总黄酮提取工艺，即当加热温度75 °C，提取时间60 min，料液比1∶70（g/mL），乙醇浓度35 %时，百香果叶总黄酮得率可达1.835%.

关键词：百香果叶;总黄酮;提取;乙醇;正交试验

中图分类号：R284.2         DOI：10.16375/j.cnki.cn45-1395/t.2019.03.018

引言

百香果（Passiflora eduli）是西番莲科西番莲属的一种多年生藤本植物，在我国主要栽培于广西、广东、海南等华南省份及台湾地区，其中广西是我国最大的百香果产区[1].据报道，在西番莲属植物中发现的黄酮类化合物有减除烦躁和缓解压力的作用[2-4].在北美印地安人中西番莲属植物的叶片和根一直被作为药材使用，同时它们的多种提取物已被多个国家官方批准为药物[5-6].百香果叶片还被制作成用于治疗失眠、情绪失常和癫痫症的茶，具有舒缓镇痛的效果[7-8].

植物的黄酮提取物在食品、保健品及医药品等方面应用较多，特别是医药方面现在市场上已经有大量黄酮类制剂推出，黄酮类化合物的提取研究也越来越广泛.廖兰等[9]提到百香果中的黄酮能抑制炎症因子的释放，缓解炎症，并用逆流法提取百香果果皮中总黄酮.很多文献报道了百香果果汁在食品工业中的应用[1].百香果叶的应用研究较少，有少量用百香果叶制成茶产品的研究[10]，但是对百香果叶进行成分提取尚未见相关报道，本文用乙醇溶液对百香果叶中的总黄酮进行提取，并对工艺进行了优化.该研究为提高百香果叶的进一步深加工提供了理论基础，为提高百香果的综合经济效益，促进百香果产业快速发展提供参考.

1    材料和方法

1.1   材料

芦丁标准品（≥98%），成都曼斯特生物科技有限公司;芦丁标准液：称取芦丁标准品0.015 g，用60%乙醇溶液定容于50 mL容量瓶中备用（0.3 mg/mL）;百香果叶，采集于广西柳州，60 oC烘干备用;常规如无水乙醇（根据需要用去离子水稀释至相应浓度）、氢氧化钠、亚硝酸钠等均为国产分析纯.

1.2   方法

1.2.1   总黄酮的提取

将百香果叶粉碎，准确称取0.5 g，用适量乙醇溶液在试验条件下进行索氏提取（索氏提取利用溶剂回流和虹吸原理，上面接着冷凝管，所以在提取过程中提取液里的乙醇浓度不变）.

1.2.2   总黄酮含量的测定

参考刘南波等[11]的方法，以芦丁浓度为横坐标，吸光度为纵坐标建立标准曲线，由回归方程求出总黄酮浓度，进而求出总黄酮得率.

1.2.3   单因素试验

分别对加热温度、提取时间、料液比及溶剂浓度4个单因素对百香果叶总黄酮得率的影响进行考察.

1.2.4   正交试验

根据单因素试验结果，设计正交试验，从而对百香果叶总黄酮提取工艺进行优化.

2    结果与分析

2.1   单因素试验结果与分析

2.1.1   加热温度对总黄酮得率的影响

取6份0.5 g百香果叶粉末分别加入55%乙醇溶液50 mL，依次在50 °C、55 °C、60 °C、65 °C、70 °C、75 °C下提取90 min，总黄酮得率与加热温度关系如图1所示.

由图1可知，温度升高，百香果叶总黄酮得率升高.分析认为：随着温度增高，提取液的黏度会相应减小，扩散系数增加，从而使总黄酮的溶出速度加快[12].

2.1.2    提取时间对总黄酮得率的影响

取6份0.5 g百香果叶粉末分别加入55%乙醇溶液50 mL，依次在65 °C下提取30、45、60、75、90、105 min，总黄酮得率与提取时间关系如图2所示.

由图2可知，提取时间在30～90 min范围内，百香果葉总黄酮得率不断升高，但当提取时间 > 90 min时，其总黄酮得率稍有降低.

2.1.3    料液比对总黄酮得率的影响

取6份0.5 g百香果叶粉末，按料液比（g/mL）分别为1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60、1∶70分别加入55% 乙醇溶液，65 °C提取90 min，总黄酮得率与料液比关系如图3所示.

由图3可知，随着料液比的增加，百香果叶总黄酮得率呈上升趋势.可见增加乙醇用量，可提高总黄酮的溶出量.

2.1.4    溶剂浓度对总黄酮得率的影响

取6份0.5 g百香果叶粉末，分别加入35%、45%、55%、65%、75%、85%的乙醇溶液100 mL，55 °C提取90 min，总黄酮得率与溶剂浓度关系如图4所示.

由图4可知，溶剂浓度为35%～65%时，百香果叶总黄酮得率为1.8%～2.0%;当溶剂浓度> 65%时，总黄酮得率明显升高，此时提取液为黄绿色，与溶剂浓度<65%时获得的提取液颜色（黄褐色）有明显区别.这可能是由于乙醇浓度过高时，将百香果叶中的叶绿素等物质提取了出来，使得测定结果偏高[13].

2.2   正交试验结果与分析

对加热温度（A）、提取时间（B）、料液比（C）、溶剂浓度（D）4个因素，再加1个空列因素，设计5因素4水平L16（45）正交试验.因素水平设计及结果见表1.

由表1极差R可知，料液比（C）对百香果叶总黄酮得率的影响最大，影响最小的是提取时间（B），4个因素对提取效果影响顺序为C > A > D > B.优方案为A4B2C4D4，此工艺条件下百香果叶总黄酮提取率最高.由于提取时间（B）和溶剂浓度（D）两个因素对响应指标影响较小，因此从节约时间和试剂成本角度考虑，这两个因素可分别选择B1和D1两个水平，在A4B1C4D1工艺条件下，百香果叶总黄酮得率接近前面工艺条件下的实验结果.最终，确定百香果叶总黄酮提取的最优工艺条件为：加热温度75 oC，提取时间60 min，料液比1∶70（g/mL），乙醇浓度35%.

3    结论

用乙醇浸提法对百香果叶中的总黄酮进行了提取，单因素法考察了加热温度、提取时间、料液比及溶剂浓度对总黄酮得率的影响;然后通过正交试验优化了提取工艺：加热温度75 oC，提取时间60 min，料液比1∶70（g/mL），乙醇浓度35%时，在最优条件下百香果叶总黄酮得率可达到1.835%.

近年来，百香果在广西区内大范围种植，对百香果中活性成分进行提取和应用研究，对推动产业发展有着积极的意义.植物黄酮类化合物在临床的应用越来越广泛，也为研究黄酮类化合物提供了应用支持;但是对于百香果中的黄酮类在果汁、果皮、叶子中的含量差异以及百香果黄酮类化合物的分离、纯化以及组分结构确定都有待进一步的研究.

参考文献

[1]     张帅，程昊. 百香果壳粗多糖的提取及其抑菌性检测[J].中国食品添加剂，2018（11）：182-187.

[2]     孔秋玲. 紫果西番莲叶抗焦虑药效研究及其机制初探[D].广州：华南理工大学，2012.

[3]     YOSHIKAWA K，KATSUTA S，MIZUMORI J，et al. Four cycloartane triterpenoids and six related saponins from Passiflora edulis[J]. Journal of Natural Products，2000，63（9）：1229-1234.

[4]     YOSHIKAWA K，KATSUTA S，MIZUMORI J，et al. New cycloartane triterpenoids from Passiflora edulis[J]. Journal of Natural Products，2000，63（10）：1377-1380.

[5]     古勇，李安明. 类黄酮生物活性的研究进展[J].应用与环境生物学报，2006，12（2）：283-286.

[6]     张汉荣，林秀香. 西番莲的利用价值及栽培技术[J].中国南方果树，2011，40（5）：79-81.

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[8]     PIZZORNO J E，MURRAY M T. Textbook of natural medicine，herpestincture[M]. London：Harcourt Brace and Company Limited，1999.

[9]     刘南波，郑穗平，邹江冰，等. 西番莲叶总黄酮的提取工艺研究[J].现代食品科技，2009，25（6）：622-624.

[10]   韦键，韦桂深. 一种百香果叶复合茶及其制作方法：CN201410272359.4[P]. 2014-09-03.

[11]   廖兰，吴俊良. 逆流法提取百香果果皮中总黄酮的工艺研究[J].广西科技大学学报，2018，29（2）：91-96.

[12]   胡静丽，陈健初. 杨梅叶黄酮类化合物最佳提取工艺研究[J].食品科学，2003，24（1）：96-99.

[13]   郑春英，李宏涛，陆欣媛，等. 五味子叶中总黄酮最佳提取工艺研究[J].食品科学，2007，28（5）： 139-142.

Abstract： The total flavonoids from the Passiflora edulis leaves were extracted using ethanol solution. The effects of 4 factors including heating temperature， extraction time， solid-liquid ratio and solvent concentration on the yield of total flavonoids were investigated by the single factor test. Based on the single factor test， the L16（45） orthogonal test was used to optimize the extraction process of total flavonoids. The results showed that the total flavonoids yield can reach 1.835% when the heating temperature is 75 °C， the extraction time is 60 min， the ratio of material to liquid is 1∶70 （g/mL）， and the ethanol concentration is 35%.

Key words： Passiflora edulis leaves; total flavonoids; extraction; ethanol; orthogonal test

（責任编辑：黎   娅）