超聲-微波協同提取烏藥葉總黃酮工藝研究

鄭海星， 許海丹， 林丹丹，姜 艷

(臺州學院醫藥化工學院，浙江臺州 318000)

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超聲-微波協同提取烏藥葉總黃酮工藝研究

鄭海星， 許海丹*， 林丹丹，姜 艷

(臺州學院醫藥化工學院，浙江臺州 318000)

[目的]優化超聲-微波協同提取烏藥葉中總黃酮的工藝。[方法]探討乙醇體積分數、料液比、提取溫度、提取時間對總黃酮提取率的影響。采用L9(34)正交設計，以黃酮提取率為指標，對工藝參數進行優化。[結果]烏藥葉中總黃酮提取的最佳工藝條件為乙醇體積分數70%、料液比1∶40、提取溫度45 ℃、提取時間7 min，總黃酮提取率達3.03%。[結論]該研究為烏藥葉資源的進一步開發利用提供參考。

超聲-微波協同提取；烏藥葉；總黃酮；工藝；優化

烏藥葉為樟科山胡椒屬藥用植物烏藥Linderaaggregata(Sims) Kosterm.的葉，具有溫中燥脾、消食殺蛔、治腹中寒痛等作用[1]。毒性試驗研究表明，烏藥葉屬實際無毒級，未見遺傳毒性，長期服用安全[2]，被衛生部公告(2012年第19號)列為新資源食品。烏藥葉中含有豐富的黃酮類物質[1,3]，具有抗氧化、降脂的藥理作用[4-5]。

超聲-微波協同法是近年發展起來的一種新方法，具有簡單、快速、高效的特點，已被廣泛用于天然產物有效成分的提取[6-7]。到目前為止，尚未見超聲-微波協同提取烏藥葉中總黃酮的文獻報道。該研究優化了超聲-微波協同提取烏藥葉中總黃酮的工藝，為烏藥葉資源的綜合利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料 烏藥葉采自浙江省臺州市天臺縣，經臺州學院植物生理教研室陳珍博士鑒定為樟科山胡椒屬植物烏藥Linderaaggregata(Sims) Kosterm.的嫩葉；蘆丁對照品(批號100080-200707，中國藥品生物制品檢定所)；其他試劑均為分析純。

1.2 儀器 XO-SM100超聲波微波組合反應系統(南京先歐生物科技有限公司)；UV-2450型紫外分光光度計(日本島津公司)；RE-52AA型旋轉蒸發儀(上海亞榮生化儀器廠)；SH2-D(Ш)型循環水式真空泵(鞏義予華儀器有限責任公司)。

1.3 試驗方法

1.3.1 烏藥葉中總黃酮的提取。將烏藥葉用清水洗凈，自然風干，115 ℃殺青20 min，70 ℃下干燥7 h，粉碎過40目篩，經石油醚脫脂后，取適量置于三頸燒瓶中，采用超聲-微波協同法提取，抽濾，棄去殘渣。濾液減壓濃縮并定容至50 ml，測定總黃酮含量。

1.3.2 單因素試驗。

1.3.2.1 乙醇體積分數對烏藥葉中總黃酮提取率的影響。按料液比1∶30分別加入50%、60%、70%、80%、90%乙醇-水溶液提取烏藥葉中總黃酮，溫度55 ℃下提取7 min，確定乙醇體積分數對提取效果的影響。

1.3.2.2 料液比對烏藥葉中總黃酮提取率的影響。選用料液比為1∶20、1∶30、1∶40、1∶50、1∶60(g/ml)，乙醇體積分數采用“1.3.2.1”的最佳值，55 ℃下提取7 min，確定料液比對提取效果的影響。

1.3.2.3 提取溫度對烏藥葉中總黃酮提取率的影響。設定提取溫度為35、40、45、50、55 ℃下提取烏藥葉7 min，乙醇體積分數、料液比采用“1.3.2.1”、“1.3.2.2”的最佳值，確定提取溫度對提取效果的影響。

1.3.2.4 提取時間對烏藥葉中總黃酮提取率的影響。分別設定時間為5、6、7、8、9 min提取烏藥葉中總黃酮，其余操作條件采用上述試驗的最佳值，確定提取時間對提取效果的影響。

1.3.2.5 提取次數對烏藥葉中總黃酮提取率的影響。對烏藥葉分別提取1、2、3、4、5次，其余操作條件采用上述試驗的最佳值，確定提取次數對提取效果的影響。

1.3.3 正交試驗。在單因素試驗的基礎上，設計4因素3水平L9(34)正交表(表1)進行試驗，優化提取工藝。

表1 正交試驗因素與水平

2 結果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 乙醇體積分數對總黃酮提取率的影響。選用不同比例的乙醇-水體系進行比較，結果表明(圖1)，乙醇體積分數為50%時，黃酮提取率較小，隨著乙醇濃度的增加，黃酮的提取率增大，當乙醇體積分數達70%時，黃酮的提取率達最大，繼續增加乙醇濃度，提取率則逐漸下降。故選用70%乙醇為提取溶劑。

2.1.2 料液比對總黃酮提取率的影響。從圖1可看出，隨著料液比的增加，黃酮類化合物的提取率先增加后減少，在1∶40時達最大值。過多的溶劑使得雜質含量變大，且回收溶劑時蒸餾時間過長，給后序的濃縮帶來困難，能耗過高。因此，宜選1∶40為最佳料液比。

2.1.3 提取溫度對總黃酮提取率的影響。由圖1可見，隨著溫度的升高，黃酮提取率顯著增加，在45 ℃時達最大，但當溫度進一步增加時，黃酮類化合物的提取率卻緩慢下降。這可能是因為溫度過高會導致活性成分降解或異構化，使提取物有效成分含量降低。因此，45 ℃為最佳的提取溫度。

2.1.4 提取時間對總黃酮提取率的影響。黃酮類化合物的提取率隨著提取時間的增加逐漸增加，當在7 min時達最大值，之后隨著提取時間的不斷增加而逐漸下降(圖1)。可見，隨著提取時間的增長，微波和超聲波產生大量的熱對黃酮的結構有一定的破壞作用。因此，宜選7 min為最佳提取時間。

2.1.5 提取次數對總黃酮提取率的影響。從圖1可看出，隨著提取次數的增加，黃酮類化合物的提取率也不斷升高。但提取2次之后，提取率增加比較緩慢，說明提取2次黃酮已基本溶出?？紤]到提取周期、經濟等因素，提取2次為最佳的提取次數。

2.2 正交試驗 由表2可知，各因素對烏藥葉中總黃酮提取率的影響程度主次順序為乙醇體積分數>料液比>提取時間>提取溫度。最佳提取方案為A2B2C2D2，即在料液比1∶40、70%乙醇、提取溫度45 ℃條件下提取7 min。

表2 正交試驗設計與結果

2.3 驗證試驗 在優選的工藝條件下提取烏藥葉中總黃酮，平行操作3份，測得總黃酮提取率為(3.03±0.05)%，RSD為1.55%，表明選擇的最佳提取工藝可行。

2.4 超聲-微波協同提取與常規提取方法的比較 將超聲-微波協同提取的結果與文獻[9-11]中加熱回流法、微波法、超聲波法提取的結果進行比較，結果發現(表3)，該試驗方法溫度最低，總黃酮提取率最高，且溶劑安全價廉；在協同萃取的條件下，微波使植物細胞中的溶劑迅速升溫，快速增加目的物的溶出，同時超聲波的空化作用增加細胞破碎，加速胞內物質的釋放，提高傳質速度，從而提高有效成分得率。

表3 超聲-微波協同提取與常規提取方法的比較

3 結論

通過單因素試驗與正交試驗對烏藥葉中總黃酮超聲-微波協同提取工藝進行了優化，建立了一種快速提取烏藥葉中總黃酮的方法。結果表明，其最佳條件為乙醇體積分數70%、料液比1∶40、提取溫度45 ℃、提取時間7 min，此條件下總黃酮提取率達3.03%。該工藝穩定可行，與常規提取方法相比，具明顯優勢，適于烏藥葉中總黃酮的提取。

[1] 肖梅,曹寧,樊晶晶,等.烏藥葉黃酮類化學成分研究[J].中藥材,2011，34(1):62-64.

[2] 陶曙,江月仙.烏藥葉的毒理試驗研究[J].中國醫院藥學雜志,2008，28(18):1548-1550.

[3] 羅鐳,張琳,田景奎,等.烏藥葉化學成分的研究[J].中草藥,2009，40(6):856-858.

[4] 顧莉蘊,羅瓊,肖梅,等.烏藥葉總黃酮的抗氧化作用及對四氯化碳至小鼠肝損傷的保護作用[J].中藥新藥與臨床藥理,2008，19(6):447-451.

[5] 曹寧,郭文潔,唐佳瑜,等.烏藥葉總黃酮對高脂血癥脂肪肝小鼠模型的降脂作用[J].中藥新藥與臨床藥理,2011， 22(2):149-153.

[6] 裴志勝,張海德,袁臘梅,等.超聲-微波協同萃取紫參薯花青素工藝[J].食品科學,2012，33(2):78-83.

[7] 毛寶興,張連富.超聲-微波協同萃取法提取甘草總黃酮工藝研究[J].天然產物研究與開發,2009，21(B05):150-154.

[8] 許海丹,陳珍,顧霞敏.烏藥葉中總黃酮的含量測定[J].應用化工,2010，39(9):1405-1407.

[9] 許海丹,顧霞敏.烏藥葉中總黃酮提取工藝的研究[J].科學技術與工程,2010,10(26):6515-6518.

[10] 王小偉,金則新,李建輝.微波萃取烏藥葉中總黃酮的工藝研究[J].浙江林業科技,2009，29(4):33-36.

[11] 陳建軍,何國慶.超聲波輔助萃取法提取烏藥葉黃酮類化合物的工藝研究[J].林產化學與工業,2010，30(6):102-107.

Study on Ultrasonic-microwave Assisted Extraction of Total Flavonoids fromLinderaaggregataLeaves

ZHENG Hai-xing, XU Hai-dan*, LIN Dan-dan et al

(School of Pharmaceutical and Chemical Engineering, Taizhou University,Taizhou, Zhejiang 318000)

[Objective] The process for ultrasonic-microwave assisted extraction of total flavonoids fromLinderaaggregataleaves was developed. [Method] The concentration of ethanol, the ratio of solid to liquid, irradiation time and microwave temperature were selected as chief factors and orthogonal tests were studied to find the optimal extracting conditions. [Result] The optimum extraction conditions were as follows: 70% ethanol (V/V), 1∶40 of solid to liquid, temperature at 45 ℃, extracting 7 min, the content of total flavonoids was 3.03%. [Conclusion] The study provides scientific reference for further development and utilization ofLinderaaggregataleaves.

Ultrasonic-microwave assisted extraction;Linderaaggregataleaves; Total flavonoids; Technique; Optimization

浙江省植物進化生態學與保護重點實驗室開放課題(EEC2014-08)。

鄭海星(1994- )，女，浙江溫州人，本科生，專業：制藥工程。*通訊作者，講師，碩士，從事天然產物分離與分析研究。

2015-04-17

S 567；TQ 460.6

A

0517-6611(2015)17-072-02