超聲波輔助提取大青葉中總黃酮及其抗氧化性研究

張海濤+劉祺鳳+田璐陽+郝云輝+馬晶軍+

摘要：以大青葉（Ｆｏｌｉｕｍ Ｉｓａｔｉｄｉｓ）為原料，采用單因素試驗法，研究了乙醇濃度、超聲時間、料液比和提取次數等因素對大青葉中總黃酮提取率的影響，得到大青葉中總黃酮的最適提取工藝條件為乙醇濃度７０％，超聲時間３０ ｍｉｎ，料液比（ｇ／ｍＬ）１∶２５和提取次數２次。該試驗結果可為大青葉資源的進一步開發利用提供參考。

關鍵詞：超聲波輔助；大青葉（Ｆｏｌｉｕｍ ｉｓａｔｉｄｉｓ）；總黃酮；抗氧化性

中圖分類號：Ｑ９４６．８；Ｒ２８４．２文獻標識碼：Ａ文章編號：０４３９－８１１４（２０１４）０９－2124－０3

Ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ－ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ aｎｄ Ａｎｔｉｏｘｉｄａｔｉｖｅ Ａｃｔｉｖｉｔies ｏｆ Ｔｏｔａｌ Ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ

ｆｒｏｍ Ｆｏｌｉｕｍ ｉｓａｔｉｄｉｓ

ＺＨＡＮＧ Ｈａｉ－ｔａｏ１，ＬＩＵ Ｑｉ－ｆｅｎｇ２，ＴＩＡＮ Ｌｕ－ｙａｎｇ２，ＨＡＯ Ｙｕｎ－ｈｕｉ２，ＭＡ Ｊｉｎｇ－ｊｕｎ２

（１． Ｇｒａｄｕａｔｅ Ｓｃｈｏｏｌ， Ｈｅｂｅｉ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂａｏｄｉｎｇ ０７１００１， Ｈｅｂｅｉ， Ｃｈｉｎａ；

２． Ｈｅｂｅｉ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｂｉｏｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ， Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｈｅｂｅｉ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂａｏｄｉｎｇ ０７１００１，Ｈｅｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Using Ｆｏｌｉｕｍ Ｉｓａｔｉｄｉｓ ａｓ ｍａｔｅｒｉａｌ， ｔｈｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ of ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｏｔａｌ ｆｌａｖｎｏｉｄｓ including ｅｔｈａｎｏｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ， ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｔｉｍｅ， ｍａｔｅｒｉａｌ ｔｏ ｌｉｑｕｉｄ ｒａｔｉｏ ａｎｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅｓ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ with ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍal ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ７０％， ｕｌｔｒｏｓｏｎｉｃ ｔｉｍｅ ｏｆ ３０ ｍｉｎ， ｍａｔｅｒｉａｌ－ｔｏ－ｌｉｑｕｉｄ ｒａｔｉｏ ｏｆ １∶２５ ａｎｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｔｗｏ ｔｉｍｅｓ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ－ａｓｓｉｓｔｅｄ； Ｆｏｌｉｕｍ ｉｓａｔｉｄｉｓ； ｔｏｔａｌ ｆｌａｖｏｎｏｉｄｓ； ａｎｔｉｏｘｉｄａｔｉｖｅ ａｃｔｉｖｉｔｙ

大青葉（Ｆｏｌｉｕｍ ｉｓａｔｉｄｉｓ）屬于十字花科菘藍屬植物，是一種經濟植物，在中國的中東部有較廣泛的栽培［１，２］。大青葉是菘藍的干燥葉，其地下部分為板藍根。大青葉性寒、味苦、歸心胃經，其主要活性成分有靛玉紅、靛藍、色胺酮、有機酸和黃酮類等［２－５］。作為一種傳統中藥，有清熱解毒和涼血利咽等作用［６，７］。有研究表明，大青葉提取物不但能清除自由基、調理血脂，還具有抗病毒、抗菌和抗癌的功能［４－７］；同時有醫學研究證明，大青葉中的黃酮類化合物使大青葉表現出了較高的抗氧化活性［７］，進一步提高了大青葉的利用價值。黃酮類化合物廣泛存在于綠色植物體中，其生物活性一直受到國內外學者的廣泛關注。該類化合物不但具有良好的抗氧化性能和清除自由基的能力，還在抗腫瘤、保護心血管和抗突變等方面表現出較強的能力［８，９］。研究表明，天然黃酮類化合物是一類安全可靠、成本低、來源廣、具有強抗氧化活性的抗氧化劑［１０，１１］。目前，黃酮類化合物廣泛應用于醫藥、食品和化妝品行業，正在逐步取代人工合成的抗氧化劑，有很好的應用前景。因此，開發廉價的天然黃酮類化合物勢在必行［１２］。

超聲波輔助萃取法是在普通萃取法基礎上輔以超聲波技術，利用超聲波在超聲過程中產生的空化效應、熱效應、機械攪拌、強化擴散、乳化作用等一系列效應，來加快萃取過程中的傳質作用，從而提高萃取效率［１３］。本試驗中，利用超聲波輔助技術提取大青葉中的總黃酮，優化了提取條件，并應用Ｆｅｔｏｎ法［１４，１５］測定了總黃酮清除羥自由基（·ＯＨ）的能力，考察了黃酮的抗氧化性，旨在為大青葉中有效活性物質的提取提供理論基礎，為進一步開發利用大青葉資源提供可靠的科學依據。

１材料與方法

１．１試驗材料和藥品

供試材料：河北本地產大青葉，２０１２年９月購買于河北省安國市中藥批發市場。帶回實驗室后，置烘箱中６０ ℃下烘干，粉碎機粉碎，過４０目篩，儲于棕色瓶，干燥避光保存，備用。

藥品：蘆丁標準品（生化試劑，中國藥品生物制品檢定所）、無水乙醇、９５％乙醇、３０％Ｈ２Ｏ２、ＦｅＳＯ４·７Ｈ２Ｏ、ＮａＮＯ２、Ａｌ（ＮＯ３）３、ＮａＯＨ、水楊酸等，所用試劑均為分析純及以上級別。試驗所用水為去離子水。

儀器：７５６Ｐ型紫外可見分光光度計（上海光譜儀器有限公司），ＳＫ５２００Ｈ型超聲波清洗儀（上海科導超聲儀器廠），ＨＨ·ＳＹ１１－Ｎｉ２型電熱恒溫水浴鍋（天津市中環實驗電爐有限公司），ＡＧ２８５型分析天平（Ｍｅｔｔｌｅｒ Ｔｏｌｅｄｏ），ｐＨＳ－３Ｃ型酸度計（上海虹益儀器儀表有限公司），ＰＨ０７０Ａ型干燥箱（上海一恒科技儀器有限公司），ＳＨＢ－３型循環水多用真空泵（鄭州杜甫儀器廠）。

１．２試驗方法

１．２．１標準工作曲線的繪制準確吸取０．０５ ｍｇ／ｍＬ蘆丁標準品溶液０、１、２、３、４、５ ｍＬ，分別置于６個１０ ｍＬ容量瓶中（順序編號１、２、３、４、５、６），各加入０．３ ｍＬ ５％ ＮａＮＯ２溶液，６ ｍｉｎ后，加０．３ ｍＬ １０％ Ａｌ（ＮＯ３）３溶液，６ ｍｉｎ后，加入４ ｍＬ １ ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＯＨ溶液，３０％乙醇定容，靜置１５ ｍｉｎ，取４號瓶在２００～８００ ｎｍ范圍進行光譜掃描，得到標樣的光譜圖。從光譜圖可知，在５０６ ｎｍ處有最大吸收峰，以蘆丁標準溶液濃度為橫坐標（ｘ），吸光度為縱坐標（ｙ）作標準曲線，得回歸方程：ｙ＝１４．０６９ ｘ＋０．０２２，Ｒ２＝０．９９８ ４。

１．２．２大青葉中總黃酮含量的測定稱取一定量的大青葉粉末，加入一定量的溶劑，超聲波提取。按照標準曲線的測定方法測定提取液的吸光度，根據回歸方程計算大青葉中黃酮類化合物的含量。

1.2.3單因素試驗分別考察了不同的乙醇濃度（５０％、６０％、７０％、８０％、９０％）、超聲時間（１５、２０、２５、３０、３５ ｍｉｎ）、料液比（ｇ／ｍＬ，下同）（１∶１０、１∶１５、１∶２０、１∶２５、１∶３０、１∶３５）和提取次數（１、２、３、４次）等因素對大青葉中總黃酮提取效果的影響，以確定大青葉總黃酮提取的最佳工藝條件。

１．２．4體外抗氧化活性的測定采用Ｆｅｎｔｏｎ體系進行體外抗氧化活性測定。試驗設３個組，即樣品組、空白組、本底組。樣品組中含有０．１５ ｍｏｌ／Ｌ ＦｅＳＯ４ ０．４ ｍＬ，２ ｍｍｏｌ／Ｌ水楊酸２．０ ｍＬ，６ ｍｍｏｌ／Ｌ Ｈ２Ｏ２ １．０ ｍＬ以及樣液（稀釋１０倍）１．０ ｍＬ；空白組中用蒸餾水代替樣液；本底組中以蒸餾水代替水楊酸。試驗時，加入Ｈ２Ｏ２后，３７ ℃水浴１ ｈ，１ ５００ ｒ／ｍｉｎ離心６ ｍｉｎ后取上清液，以蒸餾水為參比，分別測５１０ ｎｍ處吸光度（Ａ）。按下式計算·ＯＨ清除率。

Ｅ＝｛［Ａ０－（Ａ－Ａ１）］／Ａ０｝×１００％

式中，Ｅ為清除率；Ａ０為空白組吸光度；Ａ為樣品組的吸光度；Ａ１為本底組的吸光度。

２結果與分析

２．１乙醇濃度對大青葉總黃酮提取效果的影響

從圖１可以看出，乙醇濃度在７０％以下時，隨著乙醇濃度的提高，大青葉總黃酮的提取量呈增加的趨勢，當乙醇濃度為７０％時，其提取量達到最高，再增加乙醇濃度時，提取量反而減小，因此，確定大青葉總黃酮提取的最適乙醇濃度為７０％。

２．２超聲時間對大青葉總黃酮提取效果的影響

由圖２可知，隨著超聲時間的增加，大青葉總黃酮提取量也隨之增加，當超聲時間為３０ ｍｉｎ時，其提取量達到峰值，之后再增加超聲時間，大青葉總黃酮提取量沒有明顯增加，因此確定其最佳的超聲時間為３０ ｍｉｎ。

２．３不同料液比對大青葉總黃酮提取效果的影響

在乙醇濃度為７０％，超聲時間３０ ｍｉｎ的條件下，不同料液比對大青葉中總黃酮提取效果的影響如圖３所示。由圖３可見，隨著溶劑比例的不斷增加，大青葉總黃酮提取量不斷增加，在料液比１∶２５時達到最大，之后再增加溶劑比例，其提取量反而下降。因此，大青葉總黃酮提取的料液比以１∶２５為宜。

２．４提取次數對大青葉總黃酮提取效果的影響

由圖４可知，隨著提取次數的增加，大青葉總黃酮提取量不斷增加，當提取次數為２次時，大青葉中的總黃酮已基本提取完全，再增加提取次數時其總黃酮含量無明顯增加。因此確定最佳的提取次數為２次。

２．５抗氧化性試驗結果

由圖５可見，大青葉總黃酮具有一定的清除羥自由基的能力，且其清除效果隨提取液濃度的增加而增強。

３小結與討論

根據本試驗結果可知，大青葉中含有一定量的總黃酮，具有較強的抗氧化活性，是良好的天然抗氧化劑。試驗結果表明，在超聲波輔助提取的條件下大青葉中總黃酮的最佳提取工藝條件為：乙醇濃度７０％，料液比１∶２５，超聲時間３０ ｍｉｎ，提取次數２次。

參考文獻：

［１］ 卑占宇，羅曉冰．大青葉提取物中總黃酮含量測定［Ｊ］．光譜實驗室，２０１１，２８（５）：２５７０－２５７２．

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［１３］ 曲國福，陸舍銘，孟昭宇，等．超聲輔助液液萃取法提取煙用香精成分的研究［Ｊ］．分析試驗室，２００７，２６（１１）：５７－６０．

［１４］ 任亞梅，李光輝，許永濤．石榴籽多酚的提取及其種殼種仁抗氧化活性研究［Ｊ］．食品學報，２０１２，３３（４）：３１－３５．

［１５］ 蔡利．石榴果渣中黃酮類物質提取工藝優化［Ｊ］．糧食科技與經濟，２０１２，３７（４）：５５－５６．

Ｅ＝｛［Ａ０－（Ａ－Ａ１）］／Ａ０｝×１００％

式中，Ｅ為清除率；Ａ０為空白組吸光度；Ａ為樣品組的吸光度；Ａ１為本底組的吸光度。

２結果與分析

２．１乙醇濃度對大青葉總黃酮提取效果的影響

從圖１可以看出，乙醇濃度在７０％以下時，隨著乙醇濃度的提高，大青葉總黃酮的提取量呈增加的趨勢，當乙醇濃度為７０％時，其提取量達到最高，再增加乙醇濃度時，提取量反而減小，因此，確定大青葉總黃酮提取的最適乙醇濃度為７０％。

２．２超聲時間對大青葉總黃酮提取效果的影響

由圖２可知，隨著超聲時間的增加，大青葉總黃酮提取量也隨之增加，當超聲時間為３０ ｍｉｎ時，其提取量達到峰值，之后再增加超聲時間，大青葉總黃酮提取量沒有明顯增加，因此確定其最佳的超聲時間為３０ ｍｉｎ。

２．３不同料液比對大青葉總黃酮提取效果的影響

在乙醇濃度為７０％，超聲時間３０ ｍｉｎ的條件下，不同料液比對大青葉中總黃酮提取效果的影響如圖３所示。由圖３可見，隨著溶劑比例的不斷增加，大青葉總黃酮提取量不斷增加，在料液比１∶２５時達到最大，之后再增加溶劑比例，其提取量反而下降。因此，大青葉總黃酮提取的料液比以１∶２５為宜。

２．４提取次數對大青葉總黃酮提取效果的影響

由圖４可知，隨著提取次數的增加，大青葉總黃酮提取量不斷增加，當提取次數為２次時，大青葉中的總黃酮已基本提取完全，再增加提取次數時其總黃酮含量無明顯增加。因此確定最佳的提取次數為２次。

２．５抗氧化性試驗結果

由圖５可見，大青葉總黃酮具有一定的清除羥自由基的能力，且其清除效果隨提取液濃度的增加而增強。

３小結與討論

根據本試驗結果可知，大青葉中含有一定量的總黃酮，具有較強的抗氧化活性，是良好的天然抗氧化劑。試驗結果表明，在超聲波輔助提取的條件下大青葉中總黃酮的最佳提取工藝條件為：乙醇濃度７０％，料液比１∶２５，超聲時間３０ ｍｉｎ，提取次數２次。

參考文獻：

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［１４］ 任亞梅，李光輝，許永濤．石榴籽多酚的提取及其種殼種仁抗氧化活性研究［Ｊ］．食品學報，２０１２，３３（４）：３１－３５．

［１５］ 蔡利．石榴果渣中黃酮類物質提取工藝優化［Ｊ］．糧食科技與經濟，２０１２，３７（４）：５５－５６．

Ｅ＝｛［Ａ０－（Ａ－Ａ１）］／Ａ０｝×１００％

式中，Ｅ為清除率；Ａ０為空白組吸光度；Ａ為樣品組的吸光度；Ａ１為本底組的吸光度。

２結果與分析

２．１乙醇濃度對大青葉總黃酮提取效果的影響

從圖１可以看出，乙醇濃度在７０％以下時，隨著乙醇濃度的提高，大青葉總黃酮的提取量呈增加的趨勢，當乙醇濃度為７０％時，其提取量達到最高，再增加乙醇濃度時，提取量反而減小，因此，確定大青葉總黃酮提取的最適乙醇濃度為７０％。

２．２超聲時間對大青葉總黃酮提取效果的影響

由圖２可知，隨著超聲時間的增加，大青葉總黃酮提取量也隨之增加，當超聲時間為３０ ｍｉｎ時，其提取量達到峰值，之后再增加超聲時間，大青葉總黃酮提取量沒有明顯增加，因此確定其最佳的超聲時間為３０ ｍｉｎ。

２．３不同料液比對大青葉總黃酮提取效果的影響

在乙醇濃度為７０％，超聲時間３０ ｍｉｎ的條件下，不同料液比對大青葉中總黃酮提取效果的影響如圖３所示。由圖３可見，隨著溶劑比例的不斷增加，大青葉總黃酮提取量不斷增加，在料液比１∶２５時達到最大，之后再增加溶劑比例，其提取量反而下降。因此，大青葉總黃酮提取的料液比以１∶２５為宜。

２．４提取次數對大青葉總黃酮提取效果的影響

由圖４可知，隨著提取次數的增加，大青葉總黃酮提取量不斷增加，當提取次數為２次時，大青葉中的總黃酮已基本提取完全，再增加提取次數時其總黃酮含量無明顯增加。因此確定最佳的提取次數為２次。

２．５抗氧化性試驗結果

由圖５可見，大青葉總黃酮具有一定的清除羥自由基的能力，且其清除效果隨提取液濃度的增加而增強。

３小結與討論

根據本試驗結果可知，大青葉中含有一定量的總黃酮，具有較強的抗氧化活性，是良好的天然抗氧化劑。試驗結果表明，在超聲波輔助提取的條件下大青葉中總黃酮的最佳提取工藝條件為：乙醇濃度７０％，料液比１∶２５，超聲時間３０ ｍｉｎ，提取次數２次。

參考文獻：

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