槐米中芦丁提取工艺优化研究

罗进 罗艳萍 张风 冯婉怡 罗汝锋

摘 要：目的：优化槐米中芦丁提取工艺。方法：以槐米为原料，探讨槐米粉碎粒径、提取时间、提取次数、料液比及硼砂添加量等工艺因素对槐米芦丁转移率的影响。在单因素试验结果基础上，采用正交试验设计优化了槐米芦丁提取工艺条件。结果：优化所得的槐米芦丁提取工艺为槐米原料粉碎过10目筛，料液比1∶8，硼砂添加量1.5%，提取2次，每次提取1 h，此时槐米芦丁转移率可达81.43%±1.55%。结论：在该提取条件下，槐米芦丁提取转移率较高，对槐米中芦丁的提取具有一定的指导意义。

关键词：槐米;提取工艺;芦丁;转移率

Abstract：Objective： To optimize the extraction process of rutin from in sophora japonica. Methods： The sophora japonica were used as raw material， and the effects of particle size，extraction timeand times， solid-liquid ratio， and borax content on the rutin transfer rate of sophora japonica were studied. On the basis of single factor test results， the extraction conditions of rutin in sophora japonica were optimized by orthogonal design， taking into account the rutin transfer rate. Results： The optimized extraction condition of rutin in sophora japonica was sophora japonica crushed to 10 mesh sieve， solid-liquid ratio 1∶8， the extraction time 1h， borax content1.5%，extracted twice， the extraction rate of rutin in sophora japonica could reach to 81.43%±1.55%. Conclusion： Under this extraction condition， the extraction transfer rate of Rutin from Sophora japonica was higher， which had a certain guiding significance for the extraction of Rutin from Sophora japonica.

Key words：Sophora japonica; Extraction process; Rutin; Transfer rate

中图分类号：R284.2

槐米为豆科植物槐（Sophora japonica L.）的干燥花及花蕾，槐米味苦，微寒，归肝、大肠经，具有凉血止血，清肝泻火的功效[1]。槐米是一种具有生物活性的传统中药，《神农本草经》将其列为上品，槐米中含有芦丁、槲皮素、皂苷、多糖黏液质等成分，其中芦丁是主要药用成分[2]。據报道，芦丁具有抗炎、抗病毒、抗肿瘤、抗过敏的功效，在临床上主要用于防治脑出血、高血压、视网膜出血、紫癜和急性出血性肾炎[3-4]。槐米已列入国家卫生健康委员会公布的按照传统既是食品又是中药材物质目录名单，可作为食品原料。

从槐米中提取芦丁的方法包括水热提取法、醇提法、超声辅助提取法、微波辅助提取法和碱提酸沉提取法等[5-6]，其中以碱提酸沉法使用最多。碱提酸沉提取法是依据芦丁结构中有4个游离的酚羟基，呈弱酸性，遇碱成盐溶解，加酸又游离析出的原理而设计[7]，该方法工艺简单，成本低，所得产品质量好，适合工业化生产要求。本实验以水为溶剂，选用硼砂为提取助剂[8]，采用探讨不同提取条件对槐米中芦丁转移率的影响，采用正交试验设计对提取工艺进行综合评价，以获得芦丁转移率高的槐米芦丁提取工艺。

1 材料与方法

1.1 实验材料

槐米，购自临沂健源中药材有限公司;甲醇（批号：SY11910005，色谱纯，默克股份两合公司）;芦丁（批号：100080-201811，中国食品药品检定研究院，纯度：91.7%）;水为超纯水，其他试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

Agilent 1260 Infinity液相色谱仪，安捷伦科技有限公司;DHG-9146A电热恒温鼓风干燥箱，上海精宏实验设备有限公司;ME204E电子分析天平，梅特勒-托利多国际贸易（上海）有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 原料粒径对槐米芦丁转移率的影响

取槐米原料5份，分别粉碎过10目、16目、22目、28目及不粉碎。按料液比1∶8加入纯化水，混合均匀，再加入提取液质量比1.0%的硼砂，搅拌溶解。室温提取两次，提取时间1 h，提取完毕后过合并提取液，过350目筛网，用5%HCl液调滤液pH2.5，酸沉静置12 h，抽滤。将滤渣在烘箱中（60 ℃）干燥后，得芦丁粗品。测定芦丁粗品中芦丁含量，计算槐米芦丁提取转移率。

1.3.2 提取时间对槐米芦丁转移率的影响

取粉碎过10目筛的槐米细粉5份，按料液比1∶8加入纯化水，混合均匀，再加入提取液质量比1.0%的硼砂，搅拌溶解。室温提取两次，提取时间分别为0.5、1.0、1.5、2 h和2.5 h，提取完毕后过合并提取液，过350目筛网，用5%HCl液调滤液pH2.5，酸沉静置12 h，抽滤。将滤渣在烘箱中（60 ℃）干燥后，得芦丁粗品。测定芦丁粗品中芦丁含量，计算槐米芦丁提取转移率。

1.3.3 提取次数对槐米芦丁转移率的影响

取粉碎过10目筛的槐米细粉4份，按料液比1∶8加入纯化水，混合均匀，再加入提取液质量比1.0%的硼砂，搅拌溶解。室温提取1次、2次、3次、4次，提取时间1 h，提取完毕后过合并提取液，过350目筛网，用5%HCl液调滤液pH2.5，酸沉静置12 h，抽滤。将滤渣在烘箱中（60 ℃）干燥后，得芦丁粗品。测定芦丁粗品中芦丁含量，计算槐米芦丁提取转移率。

1.3.4 料液比对槐米芦丁转移率的影响

取粉碎过10目筛的槐米细粉5份，按料液比1∶4、1∶6、1∶8、1∶10、1∶12加入纯化水，混合均匀，再加入提取液质量比1.0%的硼砂，搅拌溶解。室温提取两次，提取时间1 h，提取完毕后合并提取液，过350目筛网，用5%HCl液调滤液pH2.5，酸沉静置12 h，抽滤。将滤渣在烘箱中（60 ℃）干燥后，得芦丁粗品。测定芦丁粗品中芦丁含量，计算槐米芦丁提取转移率。

1.3.5 硼砂添加量对槐米芦丁转移率的影响

取粉碎过10目筛的槐米细粉5份，按料液比1∶8加入纯化水，混合均匀，分别加入提取液质量比0%、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%的硼砂，搅拌溶解。室温提取两次，提取时间1 h，提取完毕后过合并提取液，过350目筛网，用5%HCl液调滤液pH2.5，酸沉静置12 h，抽滤。将滤渣在烘箱中（60 ℃）干燥后，得芦丁粗品。测定芦丁粗品中芦丁含量，计算槐米芦丁提取转移率。

1.3.6 正交实验优化槐米芦丁提取工艺

选取提取时间（A），提取次数（B），硼砂加入量（D）等3因素作为考察因素，采用正交试验优化提取工艺，以正交表L9（34）安排试验，并分别测定所得样品芦丁含量并计算槐米芦丁提取转移率。因素水平见表1所示。

（1）高效液相色谱条件。选用Agilent 1260 Infinity高效液相色谱仪，色谱柱为Agilent ZORBAX XDB-C18柱（4.6 mm×250 mm），流动相为甲醇（V）：1%冰醋酸（V）=32∶68，流速为1 mL·min-1，柱温30 ℃，检测波长257 nm，进样量10 ?L[9]。

（2）对照品溶液的制备。取芦丁对照品适量，精密称定，加甲醇制成每1 mL含1 mg的芦丁对照品贮备液溶液。精密量取对照品贮备液于0.5、1.0、1.5、2.0 mL和2.5 mL于10 mL容量瓶中，加甲醇定容，分别制得0.05、0.10、0.15、0.20 mg·mL-1和0.25 mg·mL-1的芦丁标准溶液。按“1.3.7（1）”中色谱条件测定。以色谱峰面积为纵坐标（Y），芦丁浓度为横坐标（X）绘制标准曲线，得线性回归方程Y=32 452X+38.42，R2=0.999 9。说明芦丁在浓度为0.05～0.25 mg·mL-1时，峰面积与浓度呈现良好的线性关系。

（3）供试品溶液的制备。准确称量芦丁粗品0.1 g，精密测定，置具塞锥形瓶，精密加入甲醇50 mL，称定重量，超声处理30 min，放冷，再称定重量，摇匀，过0.45 μm滤膜，按“1.3.7（1）”中色谱条件测定，即得。

1.3.8 数据分析

试验重复3次，采用IBM SPSS Statistics 20进行数据处理和统计分析，利用Duncans均数差异显著性分析（p<0.05），判断差异显著性。

2 结果与分析

2.1 原料粒径对槐米芦丁转移率的影响

由图1可知，当槐米不粉碎直接提取时，其芦丁转移率仅达到51.53%。槐米经过粉碎后再提取，其芦丁转移率较未粉碎样品显著增加（p<0.05）。随着槐米粒径的减少，槐米芦丁转移率逐渐增加，但当粒径减小至过16目筛后，其芦丁转移率不再随着粒径的减少而显著增加（p>0.05）。综合单因素试验结果，选取粉碎过10目、粉碎过16目、粉碎过22目样品进行下一步优化试验。

2.2 提取时间对槐米芦丁转移率的影响

提取时间对槐米芦丁转移率的影响如图2所示。当提取时间小于1 h时，随着提取时间的延长，芦丁转移率迅速升高，当提取时间大于1 h时，芦丁转移率不再随着提取时间的增加而增加。说明在该提取条件下，提取1 h后，槐米芦丁中的溶出已趋于饱和。提取时间延长会增加生产成本，同时也不利于芦丁的稳定，综合考虑，选取提取时间1 h较为合适。

2.3 提取次数对槐米芦丁转移率的影响

提取次数对槐米芦丁转移率的影响如图3所示，当提取次数为1次时，槐米芦丁的转移率仅为42.09%;当提取2次时，槐米芦丁的转移率达到73.05%，后续随着提取次数的继续增加，槐米芦丁的转移率无显著增加。在实际生产中，提取次数的增加会提高生产成本。综合单因素试验结果，选取次数2次较为合适。

2.4 料液比对槐米蘆丁转移率的影响

料液比对槐米芦丁转移率的影响如图4所示，随着料液比的增加，槐米芦丁转移率显著增加（p<0.05），但当料液比达到1∶8后，槐米芦丁转移率不再随着料液比的增加而显著增加（p>0.05）。综合单因素试验结果，选取料液比1∶6～1∶10进行下一步优化试验。

2.5 硼砂添加量对槐米芦丁转移率的影响

由图5可知，当不加入硼砂提取时，其芦丁转移率仅为2.11%，这与芦丁难溶于水的特性有关。随着硼砂添加量的增加，槐米芦丁转移率显著增加（p<0.05），但当硼砂量达到1%后，槐米芦丁转移率不再随着硼砂添加量的增加而显著增加（p>0.05）。综合单因素试验结果，选取硼砂添加量0.5%～1.5%进行下一步优化试验。

2.6 正交实验优化槐米芦丁提取工艺

由表2直观分析可知，各因素对槐米芦丁提取转移率的影响大小依次为硼砂添加量>料液比>粉碎粒径。由表3方差分析可知，硼砂添加量在该试验范围对槐米芦丁的提取转移率有极显著影响，料液比在该试验范围对槐米芦丁的提取转移率有显著影响，粉碎粒径在该试验范围内对槐米芦丁的转移率无显著影响。据各因素的K值大小可知，槐米芦丁转移率在粉碎粒径过22目，料液比1∶10，硼砂添加量1.5%，提取两次，每次1 h时转移率最高。由于粉碎粒径3个因素K值差异不大，选取粉碎粒径过10目;由于料液比1∶8和料液比1∶10的K值仅相差1.11，结合生成成本考虑，选取料液比1∶10。确定槐米芦丁最优提取工艺为：槐米原料粉碎过10目筛，料液比1∶8，硼砂添加量1.5%，提取2次，每次提取1 h。按最优提取工艺进行3次确认试验，槐米芦丁转移率为81.43%±1.55%，槐米芦丁转移率超过80%。

3 结论

本实验探讨了槐米粉碎粒径、提取时间、提取次数、料液比及硼砂添加量等工艺因素对槐米芦丁转移率的影响，采用正交试验设计优化了槐米芦丁提取工艺。当槐米芦丁的提取条件为槐米原料粉碎过10目筛，料液比1∶8，硼砂添加量1.5%，提取2次，每次提取1 h时，槐米芦丁转移率为81.43%±1.55%。在该提取条件下，槐米芦丁提取转移率高，生产效率高，对槐米芦丁的提取工艺具有一定的指导意义。

参考文献：

[1]国家药典委员会.中华人民共和国药典[M].北京：中国医药科技出版社，2015.

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