山楂中黄酮类化合物的提取研究

刘煊崴，罗维巍，刁全平，嵇彬慧，覃汉棋，蒋 昊

(鞍山师范学院 化学与生命科学学院， 辽宁 鞍山 114007)

山楂系蔷薇科植物山里红(Crataegus pinnatifida Bge.Var.major N.E.Br.)或山楂(Crataegus pinnatifida Bge．)的干燥成熟果实[1]，山楂在我国种植范围广且产量丰富，为常用中药材，主要含黄酮类有机酸和三菇类等化学成分。黄酮类物质为山楂的主要活性成分，含量较高[2]，能够起到助消化、降血脂、保肝、强心及抗氧化等作用[3-6]。 临床试验证明其疗效显著且安全无毒副作用。本研究以山楂中总黄酮为实验总指标，从提取液浓度、提取时间和料液比三个因素出发，采用单因素试验[7]和正交试验[8]进行研究。

黄酮类化合物是一类存在于自然界并具有2-苯基色原酮结构的化合物。在体内无法自主合成，只能从日常生活的饮食当中摄入[9]。近年来国内外相继开发出黄酮类的茶叶、牙膏、口香糖等产品[10]，目前更注重研发纯度更高的保健品和药品。黄酮作为植物中非常重要的一类次生代谢产物，在植物中广泛存在，并且一直备受关注，其因独特的结构而具有良好的抗氧化、抗癌、抗菌和抗炎等功能。本实验将对黄酮类化合物的提取条件进行研究。

1 材料和设备

山楂粉(江西仁和堂医药连锁有限公司)，芦丁标准品(合肥博美生物科技有限公司)，甲醇溶液(辽宁泉瑞试剂有限公司)。250mL索式提取器，500mL索式提取器(盐城市北宋医化仪器厂，上海玻璃仪器公司经销)，TU-1810紫外可见分光光度计(普析)，FA2204B电子分析天平(上海佑科仪器仪表有限公司，1级)，调温电热套(北京市光明医疗仪器厂)。

2 试验方法

2.1 标准曲线的绘制

称取20mg芦丁标准品，用甲醇溶液使其溶解，定容于100mL容量瓶中，得0.2mg/mL的黄色透明标准芦丁溶液；并将所得溶液分别稀释得到0.02mg/mL、0.04mg/mL、0.06mg/mL、0.08mg/mL、0.1mg/mL的芦丁标准溶液。以不加标准溶液的甲醇溶液为空白对照，在190nm～400nm间进行紫外光谱扫描，不同浓度的芦丁标准溶液吸光度的测定波长以最大吸收波长为标准，绘制出标准曲线[11]，得到线性方程。

2.2 单因素试验

2.2.1 甲醇浓度对黄酮提取的影响

称取5份样品，用固定的料液比，固定的时间，以不同浓度的甲醇为提取剂提取黄酮类化合物。对所制得的溶液测其吸光度值，来确定最佳甲醇浓度。

2.2.2 提取时间对黄酮取的影响

称取5份样品，用已经确定的最佳甲醇浓度，固定的料液比，不同的提取时间来提取黄酮类化合物。对所制得的溶液测其吸光度值，来确定最佳提取时间。

2.2.3 料液比对黄酮提取的影响

称取5份样品，用确定的最佳甲醇浓度为提取溶剂，最佳的温度，用不同的料液比提取黄酮类化合物。对所制得的溶液测其吸光度值，来确定最佳料液比。

2.3 正交试验2.4

分别称取山楂粉末10g若干份，按如下表采用正交的试验方法分别对提取液浓度、提取时间以及料液比三个因素进行优化研究，以得出黄酮类化合物的最佳提取条件水平。正交试验表1。

表1 正交试验设计因素Table 1 Factor levels orthogonal experiment design

3 结果与分析

3.1 黄酮类化合物最大吸收波长的确定

由图1可知，在190～400nm下对标准液进行最大吸收波长扫描，得257nm为黄酮类化合物的最大吸收波长。

图1 黄酮类化合物的吸收曲线Fig.1 Absorption curve of flavonoids

3.2 标准曲线的绘制

标准液浓度与吸光度值的关系见表2。

表2 标准液浓度与吸光度值的关系Table 2 Relation between standard solution concentration and absorbance value

以芦丁的含量为横坐标，吸光度为纵坐标，作标准曲线如图2所示。

图2 芦丁标准曲线Fig.2 Rutin standard curve

如图2可知，芦丁含量与吸收值线性关系良好。

标准曲线方程为：y=11.27x+0.4976，R2值为0.9995。

式中：x值表示芦丁的含量，y值表示吸光度。

3.3 单因素试验

3.3.1 甲醇浓度

甲醇浓度对黄酮提取效果的影响见表3。

表3 甲醇浓度对黄酮提取效果的影响Table 3 Influence of methanol concentration on flavonoid extraction effect

图3 甲醇浓度对黄酮提取效果的影响Fig.3 Influence of methanol concentration on flavonoid extraction effect

由表3、图3可知，在保持其他条件不变的情况下，随甲醇浓度的增加，黄酮类化合物在甲醇溶液中的溶解度逐渐升高，提取率显现出上升趋势，浓度范围在65%后，提取率开始缓慢下降，综合考虑提取条件，甲醇浓度为65%时较佳。

3.3.2 提取时间

提取时间对黄酮提取效果的影响见表4。

表4 提取时间对黄酮提取效果的影响Table 4 Influence of extraction time on flavonoid extraction effect

图4 提取时间对黄酮提取效果的影响Fig.4 Influence of extraction time on flavonoid extraction effect

由表4、图4可知，在保持其他条件不变的情况下，随提取时间的延长，黄酮类化合物在甲醇溶液中的溶解度逐渐升高，提取率上升，当提取时间达到2h时，提取率达到峰值，随后发生下降。

3.3.3 料液比

料液比对黄酮提取效果的影响见表5。

由表5、图5可知，在保持其他条件不变的情况下，随料液比的增加，黄酮类化合物在甲醇溶液中的溶解度逐渐升高，提取率总体显现出先急后缓的上升趋势，料液比从1∶40上升到1∶60时，提取率增加并不明显，综合考虑提取成本，料液比以1∶40较佳。

表5 料液比对黄酮提取效果的影响Table 5 Influence of solid-liquid ratio on flavonoid extraction effect

图5 料液比对黄酮提取效果的影响Fig.5 Influence of solid-liquid ratio on flavonoid extraction effect

3.4 正交试验

正交试验设计及数据处理见表6。

表6 正交试验设计及数据处理Table 6 orthogonal test design and data processing

由图6可知，料液比极差最大，其次是浓度，最后为提取时间。所以，最终优化之后得到的山楂黄酮提取的最佳条件为A2B2C3，即料液比为1∶40，甲醇浓度为65%，提取时间为2h。

4 结论与讨论

在190～400nm下，通过紫外可见光谱对标准溶液进行扫描，得257nm为黄酮类化合物的最大吸收波长。

正交实验结果表明，料液比对提取量的影响效果最显著，甲醇浓度对提取量有一定影响，而提取时间对提取量影响不显著。采用正交实验优化提取黄酮的工艺条件:料液比1∶40、甲醇浓度65%、提取时间2h，黄酮类化合物的提取量为2.624mg/g。

研究制得的黄酮是一中存在于植物中的天然化合物，人体内不能合成，从山楂中提取黄酮类化合物，工艺简单，成本低。采用常见的索式提取法，优化了提取工艺。其原料来源于天然无添加山楂粉，为山楂的利用和研究价值开辟了一条新的途径，黄酮是一种具有广阔的开发和利用前景的天然化合物。