山藥中黃酮提取工藝的優化

摘要：采用熱浸提法提取山藥（Ｄｉｏｓｃｏｒｅａ ｂａｔａｔａｓ）中的黃酮，在單因素試驗的基礎上設計正交試驗探討乙醇體積分數、浸提時間、浸提溫度和料液比對黃酮提取率的影響。結果表明，優化后的試驗條件為體積分數７０％的乙醇作為提取劑，料液比１∶２０（m：V，g/mL），在５０ ℃提取１２０ ｍｉｎ。

關鍵詞：山藥（Ｄｉｏｓｃｏｒｅａ ｂａｔａｔａｓ）；黃酮；熱浸提法；優化

中圖分類號：Ｓ５３１．９；Ｒ２８４．２ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：0439－８114（２０12）17－3824-03

Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ ｆｒｏｍ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｙａｍ

ＺＨＯＵ Ｈｏｕ－lｉａｎｇ，ＷＡＮＧ Ｌｉａｎg－jｉａｎ，ＸＩＥ Ｌｉｎｇ－lｉ

（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｙａｎｇｔｚｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｊｉｎｇｚｈｏｕ ４３４０２５，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ ｙａｍ （Ｄｉｏｓｃｏｒｅａ ｂａｔａｔａｓ） ｗｅｒｅ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｂｙ ｈｏｔ ｌｉｘｉｖｉａｔｉｏｎ． Ｌ９（３４） ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｗａｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｔｅｓｔｓ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｆｒａｃｔｉｏｎ of ｅｔｈａｎｏｌ ｖｏｌｕｍｅ， ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ， ｌｉｑｕｉｄ ｔｏ ｓｏｌｉｄ ｒａｔｉｏ ａｎｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆ ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ． Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ ｗｅｒｅ， ｖｏｌｕｍｅ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｅｔｈａｎｏｌ， ７０％；ｓｏｌｉｄ ｔｏ ｌｉｑｕｉｄ ｒａｔｉｏ １∶２０（m：V，g/mL）； ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ， １２０ ｍｉｎ； ａｎｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，６０ ℃．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： Ｃｈｉｎｅｓｅ ｙａｍ （Ｄｉｏｓｃｏｒｅａ ｂａｔａｔａｓ）； ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ； ｈｏｔ ｌｉｘｉｖｉａｔｉｏｎ； ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ

山藥為薯蕷科多年生宿根蔓草植物山藥（Ｄｉｏｓｃｏｒｅａ ｂａｔａｔａｓ）的塊根，營養價值高，有些品種還有較高的藥用價值，是良好的滋補強壯劑，對腎脾病、糖尿病、慢性腸炎等有輔助療效，也是重要的出口特產蔬菜之一［１］。黃酮類化合物是藥用植物的主要活性成分之一，相關藥理和臨床實驗證實，黃酮類化合物具有廣泛的藥理功能，如不少治療冠心病的中草藥或活血化瘀類中藥中均含有黃酮類化合物蘆丁、槲皮素、葛根素等；染料木素、金雀花異黃酮、大豆甙元等具有雌性激素樣作用［２，３］。本試驗采用熱浸提法提取山藥中的黃酮，通過單因素試驗和正交設計考察乙醇體積分數、浸提時間、料液比、浸提溫度對黃酮提取率的影響，為山藥黃酮的利用奠定基礎。

１ 材料與方法

１．１ 試驗材料及試劑

材料：山藥，市售。選擇新鮮、無霉點、無腐爛、粗細均勻的山藥去皮清洗干凈，切成小塊，于８５ ℃烘干后用粉碎機粉碎，過６０目篩，得山藥粉。

主要試劑蘆丁、亞硝酸鈉、無水乙醇、硝酸鋁和氫氧化鈉等試劑均為分析純。

１．２ 試驗方法

１．２．１ 單因素試驗 采用熱浸提法提取山藥中的黃酮，設置單因素試驗分別考察乙醇體積分數、浸提時間、料液比、浸提溫度對黃酮提取率的影響。①乙醇體積分數。稱取１ ｇ山藥粉５份，分別加入５０％、６０％、７０％、８０％、９０％的乙醇（體積分數，下同）２０ ｍＬ，于５０ ℃浸提２ ｈ，５ ０００ ｒ／ｍｉｎ離心１０ ｍｉｎ，取上清液定容到５００ ｍＬ。②浸提時間。稱取１ ｇ山藥粉５份，加入２０ ｍＬ ６０％的乙醇，６０ ℃下分別提取４０、８０、１２０、１６０和２００ ｍｉｎ。③料液比。稱取１ ｇ山藥粉５份，分別按１∶１０、１∶１５、 １∶２０、１∶２５、１∶３０的料液比（ｍ∶Ｖ，ｇ／ｍＬ，下同）加入８０％的乙醇，于 ６０ ℃浸提２ ｈ。④浸提溫度。稱取１ ｇ山藥粉５份，加入２０ ｍＬ ８０％的乙醇，分別置于４０、５０、６０、７０和８０ ℃溫度條件下浸提２ ｈ。

１．２．2 正交試驗 根據單因素試驗結果，采用Ｌ９（３４）正交試驗進一步考察乙醇體積分數、浸提時間、料液比和浸提溫度４個因素對黃酮提取率的影響，正交試驗因素與水平見表１。

１．２．3 黃酮含量的測定［４－８］ ①蘆丁標準曲線的制作。準確稱取１０５ ℃下干燥至恒重的蘆丁標準品１００ ｍｇ，定容于１ Ｌ容量瓶中，得濃度為０．１ ｍｇ／ｍＬ的蘆丁標準液。精確量取此標準液２．００、４．００、６．００、８．００、１０．００ ｍＬ，分別置具塞試管中，加３０％的乙醇補足至１０．００ ｍＬ，加５０ ｍｇ／ｍＬ亞硝酸鈉溶液０．７５ ｍＬ，搖勻，靜置５ ｍｉｎ。再加０．１ ｇ／ｍＬ硝酸鋁溶液０．７５ ｍＬ，搖勻，靜置５ ｍｉｎ。再加４０ ｍｇ／ｍＬ氫氧化鈉溶液６．００ ｍＬ，搖勻，靜置５ ｍｉｎ，各管用３０％的乙醇稀釋至２０．００ ｍＬ，搖勻，靜置１０ ｍｉｎ，測其吸光度。以不加蘆丁的處理為空白對照。將上述試管置７２２型分光光度計中，于５１０ ｎｍ測定其吸光度。以蘆丁濃度Ｃ（ｍｇ／ｍＬ）為橫坐標、吸光度Ａ５１０ ｎｍ為縱坐標繪制標準曲線（圖１）。得回歸方程Ａ５１０ ｎｍ＝ １．０４２ ０Ｃ＋０．００１ ４，相關系數Ｒ２＝０．９９８ ６。②總黃酮含量的測定。取“１．２．１”所得山藥黃酮提取液１ ｍＬ，按標準曲線繪制方法處理后測定其Ａ５１０ ｎｍ，由回歸方程計算溶液中黃酮的濃度，并計算黃酮的提取率。

２ 結果與分析

２．１ 單因素試驗結果

２．１．１ 乙醇體積分數對山藥中黃酮提取率的影響 乙醇體積分數對山藥中黃酮提取率的影響結果見圖２。從圖２可以看出，當乙醇體積分數從５０％升高到８０％時，黃酮提取率呈上升趨勢；乙醇體積分數繼續升高，黃酮提取率反而下降。可能的原因是乙醇體積分數的增加使提取液的極性增大，對一些極性較大的黃酮類化合物的提取能力增強，但過高濃度的乙醇會使其他醇溶性的雜質增多，而有效成分的溶出減少。

２．１．２ 浸提溫度對山藥中黃酮提取率的影響 浸提溫度對山藥中黃酮提取率的影響結果見圖３。由圖３可知，浸提溫度低于60 ℃時，黃酮提取率隨溫度升高而增大；當溫度超過60 ℃時，黃酮提取率反而降低。溫度升高，分子運動速度加快，有利于黃酮的浸出；但溫度過高會影響黃酮類化合物的穩定性。

２．１．３ 料液比對山藥中黃酮提取率的影響 料液比對山藥中黃酮提取率的影響結果見圖４。從圖４可以看出，在試驗范圍內黃酮提取率隨提取劑用量的增加而升高，但當料液比小于１∶２０時，升高的趨勢變得平緩。提取劑用量過大會造成雜質的溶出，并增加試驗成本，因此只要能將有效成分充分溶出，料液比應越大越好。

２．１．４ 浸提時間對山藥中黃酮提取率的影響 浸提時間對山藥中黃酮提取率的影響結果見圖５。由圖５可知，黃酮提取率先隨浸提時間的延長而升高，在１２０ ｍｉｎ時達最大值，之后再延長浸提時間，黃酮提取率反而降低。原因可能是浸提時間太短，黃酮類化合物來不及充分溶出，而時間太長，已溶解的黃酮類化合物易在加熱條件下分解。

２．２ 正交試驗結果

正交試驗結果見表２。從表２可以看出，４個因素中浸提溫度對黃酮提取率的影響最大，其次是料液比和浸提時間，乙醇體積分數的影響最小。方差分析結果表明，４個因素對黃酮提取率的影響具有顯著性。最佳試驗組合為Ａ１Ｂ１Ｃ２Ｄ２，即乙醇體積分數７０％、浸提溫度５０ ℃、料液比１∶２０、浸提時間１２０ ｍｉｎ。

３ 小結

通過單因素試驗和正交試驗優化熱浸提法從山藥中提取黃酮的條件，優化后的試驗條件為體積分數７０％的乙醇作為提取劑，料液比為１∶２０，在５０ ℃提取１２０ ｍｉｎ。

參考文獻：

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