山楂中总黄酮的提取工艺研究

高世杰 齐冬梅 杨虎 张珊珊 张锋

摘      要：运用均匀试验及正交试验，以黄酮类化合物得率为指标对山楂中黄酮类化合物的超声波水提取工艺进行优化。在固定超声功率为40 kHz的条件下，通过均匀试验设计对超声温度、超声时间、料液比三个因素进行考察，并在均匀设计结果的基础上选取因素水平进行正交试验设计，对提取工艺进行优化。所得最佳提取条件为：超声温度60 ℃，超声时间80 min，料液比（g∶mL）1∶70。此条件下黄酮得率达到最高，为6.99%。

关  键  詞：均匀试验;正交试验;山楂;黄酮;提取

中图分类号：TQ041+.7       文献标识码： A       文章编号： 1671-0460（2019）10-2254-04

Abstract： Uniform design and orthogonal design were used to optimize the ultrasonic water extraction process of flavonoids from Crataegus pinnatifida with the yield of flavonoids as the target. Under the condition of fixed ultrasonic power of 40 kHz， the ultrasonic temperature， ultrasonic time and the ratio of material to liquid were investigated by uniform experimental design. On the basis of uniform design results， the orthogonal experimental design was carried out to optimize the extraction process. The optimal extraction conditions were as follows： ultrasonic temperature 60℃， ultrasonic time 80 min， material/liquid ratio 1：70. Under these conditions， the extraction yield of flavones from Crataegus pinnatifida was 6.99%.

Key words： Uniform design experimentation; Orthogonal designexperimentation; Crataegus pinnatifida; Flavones; Extraction

山楂（Crataegus pinnatifida）是蔷薇科植物山里红的干燥成熟果实[1]，是中国传统的药食两用中药材之一。其经常出现于治疗肉食积滞、泻痢不爽、健脾化浊[2]等的中药处方及中成药中，具有很强的健胃消食、化浊降脂的作用。山楂也经常被作为主要原料用于山楂饼、果丹皮等开胃消食食品的生产。山楂中的主要活性成分为多糖、绿原酸[3]及黄酮类化合物，如槲皮素、原花青素等[4，5]。研究结果显示，黄酮类化合物为天然的抗氧化剂，可以清除人体内超氧离子自由基，能抗衰老，有增加机体免疫力的作用[6]。山楂中的黄酮能促使心血管扩张，增加冠状动脉血流量，从而具有降低血压的作用。

目前，山楂中黄酮的提取方法主要有溶剂浸取，酶提取，超声波辅助提取，微波辅助提取。其中，超声波提取过程中的超声空化作用可以使细胞壁破裂进而增加溶剂向细胞内部的扩散及有效成分的溶出，有助于内容物的浸出。超声还可以促进黄酮类化合物的聚集[7]，从而极大的缩短提取所需时间，提高提取的效率。

均匀试验是20 世纪70 年代我国数学家方开泰和王元创造出的一种新的试验设计方法[8]。均匀设计可以让试验点在其试验范围内充分地“均匀分散”，使每一个试验点都有更好的代表性， 从而使试验点数目大幅减少， 并且因素的水平能够适当调整， 从而避免高档次水平或者低档次水平的相遇[9]。因此，该法是一种能够借助最少试验次数，运用回归分析处理实验数据，从而得到最优工艺条件的设计方法。近年来，该法在中药提取、制剂成型、方剂配伍等方面得到了应用。但该法缺少正交设计整齐可比的特点。所以，本研究以山楂中黄酮类化合物的得率为评价指标，先采用均匀试验，通过回归模型预测得到一个较优的工艺条件，然后以其作为基础进行正交试验，消除了两种方法单独使用时的局限性，获得了最优的提取条件。

1  材料与方法

1.1  材料与仪器

山楂：产地为泰安;

亚硝酸钠、九水硝酸铝、氢氧化钠均为分析纯试剂（国药集团化学试剂有限公司）。

芦丁标准品购买自中国药品生物制品检定所。

KQ-500E超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）;HH-4数显恒温水浴锅（上海梅香仪器有限公司）;移液枪（大龙兴创实验仪器（北京）有限公司）;SHB-III循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）;UV 9100 B紫外-可见分光光度计（北京莱伯泰科仪器有限公司）;高速冷冻离心机（赛默飞世尔科技（中国）有限公司）。

1.2  实验方法

1.2.1  山楂中黄酮的提取工艺

选择大小均一的新鲜山楂，自来水洗净后去除果核，带皮果肉部分在60 ℃下烘干至恒重，粉碎，过42目筛。准确称取1.0 g山楂粉末，按照1.2.2中确定的均匀设计及正交设计方法，分别在不同超声温度、超声时间、料液比下进行提取，再经离心，抽滤，浓缩，将提取液分别定容于100 mL容量瓶中，并采用1.2.3中的方法测定提取液中黄酮的含量。最后采用数据处理软件进行提取条件的优劣比较。

参考文献：

[1]孙敬勇， 杨书斌， 谢鸿霞，等. 山楂化学成分研究[J]. 中草药， 2002， 33（06）： 483-484.

[2]施佳佳. 健脾化浊开窍方干预精神药物所致代谢综合征的临床应用分析[J]. 名医，2018，11：199-200.

[3]贺娟妮. 基于高速逆流色谱法的药物活性物质分离研究[J]. 当代化工，2018，47（6）：1302-1305.

[4]Svedstrom U. Vuorela H. Kostiainen R. et al. High-    performance liquid chromatographic determination  of oligomeric procyanidins from dimers up to the   hexamer in hawthorn[J]. Journal of Chromatography A，2002.968（1-2）：53-60.

[5]Edwardsa JE. Brown PN， Talent N， et al. A review of   the chemistry of the genus crataegus[J]. Phytochemis- try，2012，79（3）：25-26.

[6]鄭建仙. 功能性食品（第二卷）[M]. 北京： 中国轻工业出版社， 1999：765-766.

[7] 萨燕平，彭永芳.超声辐射提取槐花米中的芦丁[J].云南化工，1996，4： 25-26.

[8]马路，刘剑刚，史大卓.均匀设计在中医药研究中的应用[J]. 中国中西医结合杂志，2005，25（3）：278-281.

[9]田艺心，高凤菊. 高蛋白大豆水肥耦合效应研究-基于均匀设计偏最小二乘回归建模分析[J]. 核农学报，2018，32（3）：561-568.

[10]回瑞华，侯冬岩，刘晓媛，等. 山楂果中黄酮化合物的光谱分析及抗氧化性能测定[J].食品科学，2006，27（1）：199-202.

[11]于洋. 甜叶菊中黄酮类化合物的超声辅助提取研究[J].安徽农学通报， 2017， 23（20）： 93-95.