槐米中芦丁提取工艺研究

蔡前超，杜鸿章，曹智威，冯亚莉

（郑州工业应用技术学院药学与化学工程学院，河南新郑 451100）

随着科学技术的发展，人们逐渐认识到从天然产物中获取化合物并应用于防病治病效果更好[1]。芦丁（Rutin）又称芸香苷，属于生物类黄酮，具有多种药理活性。芦丁归类为维生素P，可增加毛细血管的韧性，调节其渗透性，具有降血脂、细胞保护、抗痉挛作用及预防和治疗心血管疾病[2-3]。芦丁广泛存在于植物界中，现已发现含芦丁的植物至少在70种以上，如烟叶、槐花米、荞麦和蒲公英等。尤以槐花米[植物国槐（Sophora japonica L）未开放的花蕾]和荞麦中含量最高，可作为大量提取芦丁的原料。本文对槐米中提取芦丁的技术上进行新的探索，不断改善优化，从而找到一种低成本、高效率、高含量的提取工艺。

1 材料与方法

1.1 试验材料

槐米，采摘于河南省新郑市。硼砂，分析纯，天津市风船化学试剂科技有限公司；氢氧化钙、盐酸，分析纯，郑州派尼化学试剂厂。

1.2 试验仪器

FW177中药粉碎机，天津市赛斯特仪器有限公司；SHSL调温电热套、FX202-2数显电热恒温干燥箱，上海树立仪器仪表有限公司；SHZ-D循环水式多用真空泵,天津华鑫仪器厂。

1.3 芦丁提取方法

称取槐米粗粉30 g于1 000 mL圆底烧瓶中，加入已煮沸的0.4%硼砂水溶液200 mL，搅拌下加入饱和石灰水调pH至8～9，加热冷凝回流，保持微沸提取一段时间，趁热用四层纱布过滤，滤渣用同样的方法再进行一次回流；合并两次滤液，在60～70 ℃搅拌下加入浓盐酸调pH至3～4，逐渐析出沉淀，静置24 h使沉淀完全，抽滤，将滤渣用适量蒸馏水洗涤2～3次，抽干后放入60 ℃烘箱内干燥得芦丁粗品。

1.4 芦丁提取工艺优化

为了提高制得的芦丁粗品的产率，分别探究提取时间10 min、20 min、30 min、40 min和50 min、提取次数1次、2次、3次、4次、碱提取pH值6、7、8、9、10及酸沉淀pH值1、2、3、4、5对提取效果的影响，进而得出最佳的工艺路线。

1.5 芦丁粗品纯化方法

1.5.1 纯化方法

重结晶法是利用芦丁在冷、热溶剂中的溶解度不同进行纯化的一种方法。通常芦丁在热溶剂中的溶解度大于在冷溶剂中的溶解度[4]。

取芦丁粗品3 g置于烧杯中，加入适量溶剂，加热煮沸约15 min，使之全部溶解，趁热抽滤，滤液静置冷却、析出结晶，抽滤，放入60 ℃烘箱干燥得精制芦丁。

1.5.2 纯化工艺优化

为提高芦丁纯化产率，分别探究不同溶剂（蒸馏水、乙醇）以及溶剂用量对纯化产率的影响。溶剂用量是根据芦丁在所选溶剂中完全溶解所需要的量而定，即在热水中的溶解度为1∶200，在热乙醇中的溶解度为1∶30。

2 结果与分析

2.1 芦丁提取工艺优化结果

2.1.1 提取时间对提取效果的影响

如表1所示，提取时间从10 min增加到20 min，提取产率和含量都得到了提高，但20 min后提取产率和含量都降低，这可能是因为提取时间过长导致芦丁被氧化，提取时间越长，被氧化的芦丁越多，产率越低。因此，提取时间应控制在20 min为宜。

表1 提取时间对提取效果的影响

2.1.2 提取次数对提取效果的影响

在其他实验条件不变的情况下通过改变提取次数进行试验。如表2所示，随着提取次数的增加，提取率虽有所提高，但从第二次以后增长趋势相对于前两次已经不明显，且从第二次之后样品百分含量逐渐降低，从能耗、时间和产率等综合因素考虑，提取两次即可。

表2 提取次数对提取效果的影响

2.1.3 碱提取pH值对提取效果的影响

在其他实验条件不变的情况下通过改变碱提取pH值进行试验。如表3所示，当pH为8时，提取产率和含量都达到最大，提取效果最好。这是因为芦丁分子中含有较多酚羟基，显酸性，能溶于碱性溶液，在碱性条件下更有利于芦丁的提取，而碱性过强则会导致芦丁分子的黄酮母核遭到破坏，致使芦丁提取率和含量降低，因此碱提取的最佳pH值为8。此外，实验中加入已煮沸的0.4%硼砂水溶液，一方面是因为硼砂能与芦丁中的邻二酚羟基结合，保护其不被氧化破坏，另一方面是因为硼砂在热水中的溶解度更大。实验中用饱和石灰水调pH既能达到碱溶解提取芦丁的目的，还可以除去槐米中含有的大量多糖粘液质。

表3 提取时间对提取效果的影响

2.1.4 酸沉淀pH值对提取效果的影响

在其他实验条件不变的情况下通过改变酸沉淀pH值进行试验。如表4所示，当pH小于4时，随着pH的增加，提取产率和含量都逐渐升高，这可能是由于酸性太大会导致芦丁形成盐而增加了水溶性，导致提取产率和含量低；当pH大于4时，提取产率和含量开始下降；这可能是由于酸性太小不能使芦丁完全析出；因此酸沉淀pH为4时沉淀析出效果最佳，提取效果最好。

表4 酸沉淀pH值对提取效果的影响

2.2 芦丁粗品的纯化

2.2.1 溶剂种类对纯化效果的影响

如表5所示，在完全溶解条件下，乙醇重结晶所得的纯化产率比相同条件下水重结晶所得的纯化产率高，但含量没有水重结晶的含量高，且乙醇重结晶时很难冷却析出，必须使乙醇挥发完全才能得到精制芦丁，时间相对较长。

表5 溶剂种类对纯化效果的影响

3.2.2 溶剂用量对纯化效果的影响

如表6所示，以芦丁在热水中的溶解度为标准的加水量所得的纯化产率比适当减少加水量所得的纯化产率低，这可能是由于溶液体积较大，使得趁热抽滤的时间相对延长，溶液温度降低，芦丁提早析出导致纯化产率降低，但以溶解度为准的加水量纯化所得的芦丁含量更高。

表6 溶剂用量对纯化效果的影响

3 结论

槐米中芦丁的最佳提取工艺条件：将槐米粉碎成粗粉，加入约7倍量的煮沸的0.4%硼砂水溶液，加饱和石灰水调pH至8，提取2次，在60～70 ℃下调pH至4，静置24 h后抽滤、干燥得芦丁粗品，粗提产率为25.73%，含量为90.2%；粗提物纯化产率为69%，含量为99.6%。芦丁粗品采用重结晶法进行纯化，就其纯化产率及含量分析，乙醇的纯化效果比水的纯化效果好一些，但成本相对较高，综合各方面因素分析，采用水作溶剂进行试验，不仅操作简便，生产成本低，而且对环境无污染。