何首烏中二苯乙烯苷類物質的超聲波提取工藝優化

鄧祥，黃小梅，吳狄

(1.四川文理學院 化學化工學院，四川 達州 635000;2.“特色植物開發研究”四川省高校重點實驗室，四川 達州 635000)

何首烏為蓼科纏繞藤本植物何首烏(Polygonum multiflorum Thunb)干燥后的塊根，外表紅褐色至暗褐色［1-2］。具有益精血、補肝腎、強筋骨、潤腸道、悅容顏、烏須發、祛風之功效，能解毒、消癰、截虐、潤腸通便。用于瘡癰、瘰疬、風疹瘙癢、久虐體虛、腸燥便秘等疾病［3-5］。生首烏具有解毒、通便和潤腸等功效，制首烏具有益精血、補肝腎、強筋骨和烏須發等功效［6-8］。

何首烏中主要含有二苯乙烯類、蒽醌類、糖類和磷脂類等化學成分，其中二苯乙烯苷類化合物具有抗老年癡呆、抗衰老、提高免疫功能、降低膽固醇、防治動脈硬化及保肝等作用［9-10］。二苯乙烯苷含量往往作為何首烏質量的評價指標，其含量不得低藥典規定的1.0%限量［11］。

本實驗采用超聲波輔助溶劑提取法，提取何首烏中二苯乙烯苷類化合物，通過紫外分光光度法，快速測定了何首烏中二苯乙烯苷類化合物含量，同時通過單因素實驗和正交實驗，旨在尋找何首烏中二苯乙烯苷類物質的最佳提取工藝條件，為實際生產提供理論依據。

1 實驗部分

1.1 材料與儀器

何首烏;二苯乙烯苷標準試劑(中國標準物質中心);無水乙醇、95%乙醇均為分析純;超純水。

HN-650CT 多用途恒溫超聲波提取儀;UV-2550型紫外-可見分光光度計;GT16-3A 型高速臺式離心機;HK-20B 螺紋搖擺式小型粉碎機;FA1024N 型電子分析天平。

1.2 標準曲線的繪制［12］

準確稱取經干燥至恒重的二苯乙烯苷標準品5.0 mg，用95%乙醇溶解在25 mL 容量瓶中并定容，搖勻，得二苯乙烯苷濃度為200 μg/mL 的對照品溶液。分別取對照品溶液0.0，0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 mL 于25 mL 容量瓶中，用95%乙醇定容，在322 nm 波長處測定其吸光度。以二苯乙烯苷濃度為橫坐標，吸光度為縱坐標繪制標準曲線，得線性回歸方程:Y = 0.057 7X + 0.006 3，相關系數r=0.999 6，可見，其線性關系良好。

1.3 二苯乙烯苷的提取［13］

稱取60 目何首烏粉末0.5 g，以乙醇作溶劑，采用超聲波提取。提取液離心，取上層清液于25 mL容量瓶中，用乙醇進行定容，測定吸光度，計算二苯乙烯苷的提取率。

式中 C——容量瓶中二苯乙烯苷的濃度，g/mL;

M——何首烏質量，g。

2 結果與討論

2.1 單因素實驗

2.1.1 乙醇濃度 選取10 mL 溶劑，在55 ℃和功率1 000 W 條件下提取2.0 h，乙醇濃度對二苯乙烯苷類物質提取率的影響見圖1。

圖1 乙醇濃度對提取率的影響Fig.1 The effect of ethanol concentration on the extraction rate

由圖1 可知，隨著乙醇濃度的增加，二苯乙烯苷類物質的提取率增大，當乙醇濃度60%時，提取率達到最大值，之后，提取率隨著乙醇濃度的增加反而減小。其原因可能是乙醇濃度會影響二苯乙烯苷類物質與溶劑之間的親和力，乙醇濃度過大，溶劑的極性差異性增加，限制了某些二苯乙烯苷類物質的溶出，提取率反而降低。因此，選取60%的乙醇濃度。2.1.2 料液比 在55 ℃和功率為1 000 W 條件下，以濃度為60%乙醇作溶劑，提取2.0 h，料液比對二苯乙烯苷類物質提取率的影響見圖2。

圖2 料液比對提取率的影響Fig.2 The effect of material-solvent ratio on extraction rate

由圖2 可知，二苯乙烯苷類物質的提取率隨著料液比的增大而增加，料液比1∶20 g/mL 時，二苯乙烯苷類物質的提取率達到最大值，之后，提取率隨著料液比的增大而減小。這是因為料液比過大，其它組分大量溶出形成相互競爭，反而不利于二苯乙烯苷類物質的提取，提取率降低。所以，最佳料液比為1∶20 g/mL。

2.1.3 提取溫度 以濃度為60%乙醇作溶劑，在料液比1 ∶20 g/mL 和功率1 000 W 條件下，提取2.0 h，提取溫度對二苯乙烯苷類物質提取率的影響見圖3。

圖3 提取溫度對提取率的影響Fig.3 The effect of extracting temperature on extraction rate

由圖3 可知，二苯乙烯苷類物質的提取率隨著溫度的升高而增加，65 ℃時二苯乙烯苷類物質的提取率達到最大值;超過65 ℃后，二苯乙烯苷類物質的提取率反而呈現下降趨勢。這是因為二苯乙烯苷類物質具有一定的熱不穩定性，隨著溫度的升高，二苯乙烯苷類物質部分分解，導致提取率降低。故選取65 ℃為最佳溫度。

2.1.4 提取時間 料液比1∶20 g/mL，在65 ℃和功率1 000 W 條件下，以濃度60%乙醇作溶劑，提取時間對二苯乙烯苷類物質提取率的影響見圖4。

圖4 提取時間對提取率的影響Fig.4 The effect of extracting time on extracting time

由圖4 可知，隨著時間的增加，二苯乙烯苷類物質的提取率增大，2.0 h 時提取率趨于穩定，基本達到最大值。其原因主要在于，隨著時間的延續，超聲所產生的攪拌作用和空化效應對細胞膜的破壞加劇，增加了細胞內物質的穿透能力，更有利于二苯乙烯苷類物質的釋放與溶出。因此，最佳提取時間選取2.0 h。

2.1.5 提取功率 以濃度60%乙醇作溶劑，料液比1∶20 g/mL，在65 ℃提取2.0 h，提取功率對二苯乙烯苷類物質提取率的影響見圖5。

圖5 提取功率對提取率的影響Fig.5 The effect of extracting power on extraction rate

由圖5 可知，隨著提取功率的增加，二苯乙烯苷類物質的提取率增大，800 W 時提取率趨于穩定，基本達到最大值;之后再增加功率，對二苯乙烯苷類物質的提取率影響不大。因此，選取800 W 作為最佳提取功率。

2.2 正交實驗優化

提取功率800 W，對乙醇濃度、料液比、提取溫度和提取時間進行L9(34)正交實驗，因素與水平見表1，結果見表2。

表1 因素與水平表Table 1 Factors and levels chart

表2 正交實驗結果Table 2 Orthogonal experimental results

由表2 可知，4 個因素對提取率影響大小順序為C ＞A ＞B ＞D，最佳提取工藝組合為A2B3C2D1，即乙醇濃度60%，料液比1∶25 g/mL，提取溫度65 ℃，提取時間1.5 h。

2.3 驗證實驗

在正交實驗的最佳提取工藝條件下進行3 次平行實驗，結果見表3。

表3 驗證實驗結果Table 3 The results of verification experiment

由表3 可知，何首烏中二苯乙烯苷類物質的平均提取率為7.19%。

3 結論

以乙醇溶液作溶劑，采用超聲波輔助提取二苯乙烯苷類物質，最佳提取工藝條件為:乙醇濃度60%，料液比1∶25 g/mL，提取溫度65 ℃，提取時間1.5 h，提取功率800 W。在此條件下，二苯乙烯苷類物質的提取率達7.19%。

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