野葛葛粉與總黃酮連續提取工藝研究△

譚小燕，王毅，2，賈晗，王立青，林中翔，黃靜

(1.重慶三峽醫藥高等專科學校，重慶 萬州 404000；2.西南交通大學，四川 成都 610031；3.四川大學華西藥學院，四川 成都 610041)

中藥工業

重慶市教委科學技術研究項目(KJ111803)

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黃靜，教授，研究方向：天然藥物活性與NMR模式識別；E-mail：txyscu@163.com

野葛葛粉與總黃酮連續提取工藝研究△

譚小燕1，王毅1，2，賈晗1，王立青1，林中翔1，黃靜3*

(1.重慶三峽醫藥高等專科學校，重慶 萬州 404000；2.西南交通大學，四川 成都 610031；3.四川大學華西藥學院，四川 成都 610041)

目的獲得連續提取野葛葛粉和總黃酮的生產工藝。方法測定野葛提取葛粉前后總黃酮含量變化，為獲得提取葛粉后殘渣再提取總黃酮的理論依據；采用正交試驗優化總黃酮的提取工藝，最后確定整個連續提取工藝并進行中試生產驗證。結果野葛提取葛粉后殘渣中總黃酮殘留量近半，值得進一步提取總黃酮。總黃酮的提取工藝條件經優化后確定為8倍量的80%乙醇為溶劑，回流提取1.5 h，連續提取3次。結論工藝經中試生產驗證，穩定可行，但需進一步優化。

野葛；葛粉；總黃酮；正交設計；連續提取工藝

野葛Puerarialobata(Willd.)Ohwi為豆科葛屬植物，其干燥塊根入藥[1]。野葛根富含人體必需的13種氨基酸和鐵、鈣、硒、鋅、鍺等微量元素[2]，還含有豐富的黃酮類物質[3]。野葛根既是傳統的中藥，又是很好的保健食品，葛根淀粉暢銷國內外[4-6]，以葛根或者有效成分入藥的藥品也日漸增多，資源市場需求量大。渝東北山區野葛分布廣泛，資源極豐富，然而該地區目前沒有對野葛作任何開發利用[7-8]。若能綜合開發利用野葛將對山區人民脫貧致富產生重要意義。然而，目前國內主要對野葛根的加工局限在只提取葛粉或總黃酮[9-11]，葛粉主要用于開發一些保健食品，黃酮類有效成分主要用于成藥的生產和粗提取物的出口。對野葛的葛粉和黃酮類成分進行綜合連續提取放大的工藝卻鮮有報道。本研究首先測定野葛提取葛粉前后總黃酮的含量變化，以確定提取葛粉后是否還有繼續提取黃酮類成分的必要，然后對總黃酮的提取工藝進行優化，最終確定從野葛中連續提取葛粉與總黃酮的工藝，并放大中試生產。

1 儀器與材料

1.1 儀器

METTLER TOLEDO PL1501-S電子秤[梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司]，DHG-9140A型電熱恒溫鼓風干燥箱(上海一恒科技有限公司)，HX-500A型高速中藥粉碎機(浙江省永康市溪岸五金藥具廠)，200型多功能提取罐(長沙藥用機械廠)，LD25-2低速自動離心機、U-2800分光光度計(UV2300)、特殊減壓抽濾裝置(四川大學華西藥學院天然藥物系自主設計)。

1.2 材料

95%乙醇(分析純)，葛根素對照品(中國食品藥品檢定研究院，批號：110753-200912)。

野葛采自渝東北開縣譚家鄉山區。于2011年8月、12月，2012年1月、4月的每月9日(或前后2日)選取生長年限一致、粗細相近的野葛根采挖，然后洗凈泥沙，切成2～3 mm薄片，自然干燥。

2 方法與結果

作者通過前期對渝東北山區野葛葛粉和總黃酮含量動態變化測定，已知該地區野葛的葛粉含量在8.9%～25.3%，總黃酮含量約2%～9%，并建立了總黃酮含量測定的方法[12]。為了解野葛提取葛粉后殘渣是否有再提取利用的必要，須先搞清楚樣本提取葛粉前后總黃酮含量的變化。

2.1 野葛提取葛粉前后總黃酮含量變化測定

前期對渝東北山區野葛葛粉和總黃酮含量動態變化研究中，已建立的總黃酮含量測定標準曲線線性回歸方程為Y=74.288X+0.009 1，r=0.999 5[12]。本次選擇了4、8、12月的野葛樣本，各稱取1 kg，用錘子壓扁成細絲而不成粉(防止粉碎成粉末后水沉降葛粉時粉末混在其中)，加入8倍量水浸泡1 h，洗滌，過濾，連續重復洗滌濾渣3次，得濾渣，將濾渣45 ℃恒溫烘烤6 h后得干燥濾渣。各精密稱取殘渣2 g，按照之前研究的方法測定4、8、12月份采集野葛總黃酮的含量。

野葛提取葛粉前后總黃酮含量見表1。根據測量數據顯示，無論提取葛粉前總黃酮含量多高，提取葛粉后殘渣中總黃酮含量只減少約50%，表明殘渣中還含有大量黃酮類化合物，有必要對殘渣中的黃酮類成分再提取利用，而目前一些葛粉加工企業只提取葛粉，丟掉殘渣，實屬浪費資源。

表1 野葛提取葛粉前后總黃酮含量

2.2 野葛總黃酮提取工藝優化

2.2.1 平行試驗考察總黃酮提取方式 將1月份采集的野葛樣本粉碎成粉末，分別精密稱取2 g置250 mL圓底燒瓶中，共3份，各加70%乙醇100 mL，第1份采取恒溫80 ℃回流0.5 h，第2份采取超聲0.5 h，第3份采取溫浸1 h，再過濾得濾液，每份再重復提取2次后，分別合并濾液，將濾液濃縮至干，真空干燥后稱量，計算提取率。結果回流提取率為11.6%，超聲提取率為9.5%，溫浸提取率為9.0%。因此總黃酮提取方式選擇提取率最高的回流提取。

2.2.2 正交試驗優化總黃酮提取工藝 采用L9(34)正交表進行試驗，以野葛總黃酮提取率為指標，考察溶劑乙醇的濃度(A)、提取時間(B)、提取溶劑用量(C)3種因素對提取結果的影響，因素水平見表2。

表2 葛根總黃酮提取正交試驗因素水平表

據文獻報道[13]，條件一定時，溫度越高總黃酮提取率越高，但到達70 ℃之后變化不明顯。常壓下溶劑系統在70～80 ℃沸騰，故本實驗溫度選擇80 ℃，回流提取，其他參照表2安排試驗，每次實驗重復3次，將所得提取液按照上述方法測定總黃酮含量，計算總黃酮提取率，結果見表3，方差分析見表4。

表3 葛根總黃酮提取正交試驗

表4 葛根總黃酮提取方差分析

注：F0.05(2，2)=19.0

根據表3的正交試驗結果直觀分析發現，對總黃酮提取率的影響順序是A>B>C，表4方差分析可知因素A(乙醇濃度)對總黃酮的提取率影響具有統計學意義，是主要影響因素。因此，確定最佳組合工藝為A2B2C2，即8倍量的80%乙醇為溶劑，回流提取1.5 h，為提取總黃酮的最佳工藝條件。按此條件進行3次重復驗證實驗，得其提取率為11.78%、11.72%、11.75%，與正交試驗5號結果相近，重現性良好，工藝穩定可行。

2.3 野葛葛粉和總黃酮連續提取工藝確定

根據文獻報道[14-16]、民間經驗總結與2.2.2實驗工藝的優化，通過中試放大驗證，最終確定了連續提取工藝流程。首先將采挖的新鮮野葛由傳送帶送至清洗池清洗泥沙(廢水需經沉降處理后循環使用)，再將洗凈的野葛傳至粉碎機粉碎，再進入磨漿機加2倍量清水磨漿，漿液直接通過篩分機(80～100目篩)過濾，漿液進入沉降池沉降，完全沉降后，放出上層水液，再用2倍體積清水攪勻，再沉降，漂洗3次后，得葛粉沉淀，將葛粉取出曬干或60 ℃烘干即可；過濾后的濾渣進入恒溫45 ℃干燥房干燥6 h，再加入到多功能提取罐，加8倍量80%乙醇回流提取1.5 h，連續提取3次，濃縮提取液得總黃酮浸膏，真空干燥得野葛總黃酮粉末。

3 討論

提取葛粉后殘渣中總黃酮含量只減少約50%，表明殘渣中還含有大量黃酮類化合物，有必要對殘渣中的黃酮類成分再提取利用。提取葛粉前后總黃酮含量減少部分應存在于提取的葛粉中，證明葛粉中確實含有豐富的黃酮類化合物，具有相應的保健作用，與市場產品宣傳相符。

通過采用正交試驗設計法對總黃酮的提取工藝進行了優化，獲得了提取葛根中總黃酮的最優提取工藝，并進行了重復驗證和中試放大，結果較為滿意。但對于葛粉的提取基本采用傳統工業提取葛根淀粉工藝，與傳統紅薯淀粉、土豆淀粉的提取相似，此工藝生產運用歷史悠久，故未做該工藝考察。

綜合連續提取葛粉和總黃酮工藝首次在渝東北地區提出并實施，此工藝簡單，易于在山區資源地帶建小工廠用于生產，實用性強，能最大限度開發利用當地野葛資源，推動當地中藥材產業發展，帶領山區農民致富。但目前仍存在一些問題需解決，例如：在大量提取葛粉部分如何處理廢水；野葛藥材采收時間只有5個月，如何統籌安排全年生產；如何做到可持續利用野葛資源等。

[1] 國家藥典委員會.中國藥典[S].一部.北京：中國醫藥科技出版社，2010：312-313.

[2] 中國預防醫學科學院營養與食品研究所.食物成分表[M].北京：人民衛生出版社，1992：287.

[3] 范淑英，吳才君.野葛主要營養和藥用成分的分析[J].江西農業大學學報，1998，20(4)：460-462.

[4] Wing-Ming Keung.Biochemical Studies of a New Class of Alcohol Dehhyrogenase Inhibitors fromRadixpuerariae[J].Alcoholismc：linicaanld experimentarlf search，17(6)：1254-1256，1993.

[5] 杜先鋒.葛根的開發研究和綜合利用[J].食品研究與開發，1998，(1)：49-50.

[6] 毛富春，趙伯善.野生葛藤的研究利用現狀及其開發前景[J].西北林學院學報，1995，10(3)：88-92.

[7] 《萬縣中草藥》編寫組.萬縣中草藥[M].1977：928-929.

[8] 沈力.三峽中草藥資源[M].北京：中國中醫藥出版社，2012：245.

[9] 邵蘭蘭，趙燕.葛根異黃酮、淀粉的提取及葛產品開發研究進展[J].食品工業科技，2012，33(6)：452-455.

[10] 野葛粉保健食品的加工方法[J].中國農村小康科技，2002，(10)：34-35.

[11] 陳莉華，張艷勤，楊祖賢，等.湘西野生葛根系列深加工產品的制作工藝[J].湖南農業科學，2010，(13)：102-105，109.

[12] 譚小燕，李達斌，林中翔，等.渝東北山區野葛中葛粉與總黃酮含量動態變化研究[J].中國醫藥導報，2014，11(6)：87-89.

[13] 甘琳，周芳，張越非，等.葛根總黃酮提取工藝的比較[J].時珍國醫國藥，2010，21(4)：929-931.

[14] 吳艷芳，王新勝.野葛與粉葛總黃酮提取方法的比較[J].中國現代中藥，2011，13(3)：38-39.

[15] 范淑英，吳才君.江西野葛種質資源的收集和研究[J].江西農業大學學報(自然科學版)，2003，25(1)：27-29.

[16] 黃銀秀，謝果.用正交試驗優選葛根黃酮的提取工藝研究[J].中國現代臨床醫學雜志，2006，5(3)：1.

StudyonContinuousExtractionTechnologyofStarchandTotalFlavonoidsfromPuerarialobata(Willd.)Ohwi

TANXiaoyan1，WANGYi1，2，JIAHan1，WANGLiqing1，LINZhongxiang1，HUANGJing3*

(1.ChongqingThreeGorgesMedicalCollege，Chongqing404000，China；2.SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China；3.WestChinaSchoolofPharmacy，SichuanUniversity，Chengdu610041，China)

Objective：To obtain a continuous extraction technology of starch and total flavonoids.MethodsFirst，detecting the total flavonoids content changes before and after starch extracted fromP.lobata.To obtain theoretical basis for re-extract residue after extraction starch.Then，use orthogonal test to optimize the extraction process of total flavonoids.Finally，determine the entire extraction process and conduct continuous pilot production authentication.ResultsThe total flavonoids content nearly 50% in residue，it is worth to further extract.Optimized extraction conditions of total flavonoids is 8 times solvent of 80% alcohol，reflux extraction 1.5 hours，repeated 2 times.ConclusionThe production process was enlarged validated，stability feasible，but need further optimization.

Puerarialobata(Willd.)Ohwi；Starch；Total Flavonoids；Orthogonal test；Continuous extraction technology

10.13313/j.issn.1673-4890.2014.06.012

2013-12-03)