微波輔助法提取老鸛草中總黃酮的工藝研究

趙志添，高 輝，于興華

微波輔助法提取老鸛草中總黃酮的工藝研究

趙志添，高 輝，于興華

（遼寧石油化工大學， 遼寧 撫順 113001）

采用微波輔助法提取老鸛草中總黃酮。首先通過單因素實驗，考查提取液濃度、液料比、提取時間和微波功率對提取率的影響。再采用正交實驗的方法對提取工藝進行優化，得到最優工藝條件：乙醇濃度70.0%，液料比20.0 mL/g，提取時間120 s，微波功率385 W。實驗表明總黃酮得率為1.738%。

老鸛草；總黃酮；微波提取

老鸛草[1]是一種少常見中草藥，價格較低。老鸛草為多年生的草本植物，夏、秋兩季果實接近成熟時進行采割，捆成把，曬干，在我國和其他一些國家作為常用的藥材使用。中醫認為，其性辛、苦、平，歸肝、腎、脾經，是一種少常用中藥，具有祛風濕、通經絡、筋骨酸痛、泄瀉痢疾[2]等多種作用。

黃酮類、鞣質、一些有機酸類以及揮發油等是老鸛草的主要有效成分，鞣質和總黃酮兩種成份是老鸛草的乙醇提取物中的主要有效成份[3-7]。

黃酮類天然產物，具有抗氧化、抗腫瘤、抗炎、降血糖等作用。近年來。對該類功效成分的提取已受到國內外學者的重視[8]。

1 實驗部分

1.1 實驗儀器

YXYQ型循環水多用真空泵（山東淄博新華儀器廠）、調溫電熱套（北京市光明醫療儀器廠）、HANGPING JA5003電子天平（上海天平儀器廠）、WD800G（2450 MHz）微波儀（廣東格蘭仕集團）ZX-1型真空干燥箱（大連新華真空設備廠）、蒸餾裝置一套（自制）。

1.2 實驗材料

老鸛草（市售）、無水乙醇（分析純）、甲醇（色譜純）、明膠（廣東環凱生物科技有限公司）、無水硫酸銅（分析純）。

1.3 方法

老鸛草粉碎后過30目篩。準確稱取一定量老鸛草粉末，按不同條件分別加入一定濃度、一定體積的乙醇溶液，制作為提取液，將提取液微波處理一定的時間以后，過濾。將濾液用明膠沉淀法去除鞣質，即得總黃酮。

1.3.1 單因素實驗

采用微波輔助乙醇萃取法對老鸛草中的總黃酮進行提取，進行單因素實驗，乙醇濃度、對液料比、微波功率和微波時間四個因素對提取率的影響分別考察。

（1）乙醇濃度對總黃酮提取率的影響

稱取10.0 g老鸛草粉末，選擇功率231 W，微波時間選擇1 min，液料比為15.0 mL/g，乙醇水溶液體積濃度分別選擇50.0%、60.0%、70.0%、80.0%、90.0%，按照微波輔助乙醇萃取法進行老鸛草中總黃酮的提取實驗。

（2）液料比對總黃酮提取率的影響

稱取10.0 g老鸛草粉末，乙醇水溶液體積濃度選擇60.0%，微波功率選擇231 W，微波時間選擇1 min，液料比分別為10.0，15.0，20.0，25.0，30.0 mL/g，按照微波輔助乙醇萃取法進行提取實驗。

（3）微波時間對總黃酮提取率的影響

稱取10.0 g老鸛草粉末，乙醇水溶液體積濃度選擇60.0%，液料比為15.0 mL/g，選擇功率231 W，微波時間分別選擇1、1.5、2、2.5、3 min，按照微波輔助乙醇萃取法進行老鸛草中總黃酮的提取實驗。

（4）微波功率對總黃酮提取率的影響

稱取10.0 g老鸛草粉末，乙醇水溶液體積濃度選擇60.0%，液料比為15.0 mL/g，微波時間選擇1 min，微波功率分別選擇119 、231 、385 、539 W，按照微波輔助乙醇萃取法進行老鸛草中總黃酮的提取實驗。

1.3.2 總黃酮的分離和提取率的計算

總黃酮收率的測定：

總黃酮收率=（提取物質量/老鸛草原料質量）×100%

1.3.3 正交實驗

選取乙醇濃度、料液比、微波時間、微波功率4個因素，采用三水平，設計正交實驗，并按設計方案進行正交實驗(表1)。

1.3.4 驗證實驗

在正交實驗所計算出的的最優提取工藝條件下，進行正交實驗的驗證實驗。與正交實驗9組實驗結果作對比，看正交實驗所得結果是否為實際最佳工藝條件。

2 結果與討論

2.1 單因素實驗結果

2.1.1 乙醇濃度對老鸛草中總黃酮收率的影響

由圖1可知，乙醇濃度或高或低都不利于老鸛草中總黃酮的提取。乙醇濃度較低時，提高乙醇濃度會增加總黃酮的收率。老鸛草中總黃酮在乙醇濃度為70.0%時，總黃酮收率較大。繼續增加乙醇濃度，收率明顯下降。由此可見，總黃酮在乙醇濃度為 70.0%時，溶解度比較大。乙醇濃度或高或低都會對總黃酮的溶解造成不利影響。

2.1.2 液料比對老鸛草中總黃酮收率的影響

由圖2可知，隨著溶劑用量的變化，料液比10.0～20.0 mL/g總黃酮收率呈上升的趨勢，隨后趨于平穩。液料比為10.0 mL/g時溶劑太少，老鸛草中總黃酮不能全部溶于提取液；到達一定程度后，總黃酮基本全部溶解提取出來，再增加溶劑，總黃酮的收率也不會又提高。所以，從節省原料和環保的角度考慮，溶劑量或多或少都不合適，液料比為 20.0 mL/g進行提取最為合適。

2.1.3 提取時間對老鸛草中總黃酮收率的影響

由圖3可知，在0.5 ～2.0 min之間微波時間延長，總黃酮收率增加，隨著微波時間的延長，老鸛草中總黃酮收率隨之減少，這是由于微波輻射在短時間內對細胞膜的破碎作用比較大，溶出物增多。不過時間過長時，老鸛草中總黃酮收率有所下降。這是因為微波作用時間過長，溫度過高，溶液噴濺，造成損失。因此，選取微波時間為2.0 min為宜。

2.1.4 微波功率對老鸛草中總黃酮收率的影響

當微波時間一定時輻射功率越高，輻射加強，對細胞膜的破碎作用越大，越有利于有效成份的浸出。

由圖4可知，在119～385 W之間時，隨著微波功率的加大產品的收率升高，在功率為385 W時，提取率最高，微波功率的繼續增大，微波功率過大，造成加熱升溫過快，提取液迅速沸騰、噴濺，收率反而迅速下降。由此選取微波功率為385 W為合適。

2.2 正交實驗

按正交實驗進行的微波提取老鸛草中總黃酮，結果及其分析如表2。

經過計算得到表2，從極差值可以得出，影響老鸛草中總黃酮提取率的主次因素依次為：乙醇濃度 ＞ 微波功率 ＞ 液料比 ＞ 微波時間。

由圖5中各因素不同水平的均值可知，老鸛草中提取總黃酮的最優工藝條件為乙醇濃度 70.0%，液料比20.0 mL/g，提取時間120 s，微波功率385 W。由表2中各因素的極差值可知，影響老鸛草中總黃酮得率的主次因素依次為：乙醇濃度 ＞ 微波功率＞ 液料比 ＞ 微波時間。

2.3 驗證實驗

選取工藝條件為乙醇濃度 70.0%，液料比 20.0 mL/g，提取時間120 s，微波功率385 W，按照上述試驗方法進行驗證實驗，總黃酮得率為1.738%。由此證明，乙醇濃度70.0%，液料比20.0 mL/g，提取時間120 s，微波功率385 W，確為最優提取工藝條件。

3 結 論

采用微波輔助法提取老鸛草中總黃酮，工藝簡單、提取率高。通過實驗確定微波法提取老鸛草中總黃酮的最佳工藝條件為：乙醇濃度70.0%，液料比20.0 mL/g，提取時間120 s，微波功率385 W，按照上述試驗方法進行驗證實驗，總黃酮得率為1.738%。

［1］劉娟,王良信.老鸛草的本草考證[J].中草藥,1992,23(5):276．

［2］中華人民共和國衛生部藥典委員會．中華人民共和國藥典一部[M]．北京:化學工業出版社,2005:105．

［3］杜樹山,張文生,吳晨,等．毛蕊老鸛草化學成份研究[J]．中國中藥雜志,2003,28 (7):625．

［4］杜樹山,徐艷春,魏璐雪．毛蕊老鸛草水溶性化學成份研究[J]．中草藥,2003,34 (6):501-502．

［5］周海燕．老鸛草的研究概況[J]．國外醫藥:植物藥分冊,1996,11(4):164-166．

［6］胡迎慶,劉岱琳,周運籌,等．老鸛草的抗炎、鎮痛活性研究[J]．西北藥學雜志,2003,18(3):113-115．

［7］崔穎,羅永江,秦哲,等．老鸛草的乙醇提取物的急性毒性試驗[J]．黑龍江畜牧獸醫（科技版）, 2010,4:145．

［8］侯彩霞,姚煥方,全燦．黃酮類天然產物功效成分提取和純化技術的研究進展[J]．上?；?2012,37(6):27-31．

Study on the Extractive Technique of Total Flavonoids From Geranium Wilfordii by Microwave Extraction Method

ZHAO Zhi-tian,GAO Hui,YU Xing-hua
（Liaoning Shihua University, Liaoning Fushun 113001，China）

Microwave assisted method was used to extract flavonoids in geranium. First through the single factor experiment, influence of extract concentration, liquid to material ratio, extraction time and microwave power on the extraction yield was investigated. And orthogonal experiment method was used to optimize the extraction process, the optimal process conditions were obtained as follows: ethanol concentration 70.0%, liquid to material ratio 20.0 mL/g, extracting time 120 s, the microwave power 385 W. Under above conditions, flavonoids yield can reach to 1.738%.

Geranium; Flavonoids; Microwave extraction

TQ 028

： A

： 1671-0460（2015）05-0955-03

2015-03-18

趙志添（1985-），女，遼寧撫順人，助教，碩士，2011畢業于遼寧石油化工大學應用化學專業。E-mail：1985zzt@163.com。