山荊子葉總黃酮提取工藝研究

黃占波， 宋冬梅， 尚海巍， 劉 彬

(1.遼寧科技學院生物醫藥與化學工程學院，遼寧本溪 117004；2.遼寧泰陽醫藥科技開發有限公司，遼寧本溪 117004)

山荊子葉總黃酮提取工藝研究

黃占波1， 宋冬梅2， 尚海巍1， 劉 彬1

(1.遼寧科技學院生物醫藥與化學工程學院，遼寧本溪 117004；2.遼寧泰陽醫藥科技開發有限公司，遼寧本溪 117004)

[目的]優化超聲波提取山荊子葉總黃酮的最佳工藝。[方法]以山荊子葉為材料提取總黃酮，采用單因素和正交試驗，以提取物中總黃酮提取率為考察指標優化提取工藝。[結果]山荊子葉總黃酮的最佳提取工藝為乙醇濃度50%，料液比(g∶mL)1∶25，提取時間30 min，該條件下總黃酮的提取率為14.1%。[結論]利用超聲輔助提取山荊子葉總黃酮獲得了較好的效果，可為山荊子資源的綜合利用提供參考。

山荊子葉；總黃酮；超聲提??；正交試驗

山荊子[Malusbaccata(Linn.)Borkh.]又名山丁子、林荊子等，為薔薇科(Rosaceae)蘋果屬(Malus)多年生落葉喬木，廣泛分布于我國東北、華北及西南地區[1]。山荊子果實具有止吐、止瀉、防止各種感染的功能，對肺結核有一定療效，國外還將其用以治療腸道疾癌[2]，其幼葉富含多種人體必需的氨基酸，民間有將其制茶飲用的傳統[3-4]。研究表明，山荊子中含有豐富的多酚類、黃酮類化合物[5-7]，葉總黃酮能明顯降低糖尿病小鼠血清中甘油三酯(TG)、總膽固醇(TC)水平，升高高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)水平，改善糖尿病小鼠空腹血糖值和口服葡萄糖耐受量水平[6]；葉提取物可調節脂肪的消化和代謝，具有減肥效果[8]；葉和果實乙醇提取物均具有較強的抗氧化活性和還原力[9-10]，對CCl4誘導的小鼠肝損傷具有較好的保護作用[11]，對癌細胞增殖有抑制活性[10]。目前，山荊子葉總黃酮的提取工藝研究尚少見系統報道，僅見山荊子果實總黃酮和抗氧化物質的提取工藝研究[12-13]，而山荊子的果實、嫩葉均有較高的經濟價值，開發潛力巨大。因此，筆者對山荊子幼葉總黃酮的超聲提取工藝進行了研究，旨在為有效利用山荊子資源提供技術依據。

1 材料與方法

1.1 材料 原料與主要試劑：山荊子嫩葉，2016年5月份采于遼寧科技學院后山，陰干；蘆丁對照品，國藥集團化學試劑有限公司；無水乙醇、氫氧化鈉、硝酸鋁、亞硝酸鈉，均為分析純；D-101大孔吸附樹脂，天津市光復精細化工研究所。

主要儀器設備：KQ-300VBD型三頻數控超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；RE52-99型旋轉蒸發器，上海亞榮生化儀器廠；7230G可見分光光度計，上海精密科學儀器有限公司；CPA225D微量電子天平，賽多利斯科學儀器(北京)有限公司；水循環真空泵，鄭州長城科工貿有限公司。

1.2 方法

1.2.1 標準曲線的繪制。參考山楂葉[14]總黃酮含量測定方法，制得0.2 mg/mL的蘆丁對照品溶液。精密量取0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00 mL，分別置于25.00 mL比色管中，加水至6.00 mL，加5%亞硝酸鈉溶液1.00 mL，混勻，放置6 min，加10%硝酸鋁溶液1.00 mL，混勻，放置6 min，加1 mol/L氫氧化鈉溶液10.00 mL，加水定容至25.00 mL，混勻，放置15 min，以空白溶液為對照，在500 nm波長處測定吸光度(A)?；貧w方程為A=10.524C+0.005 8，R2=0.999 3。

1.2.2 樣品溶液的制備及總黃酮含量測定。將山荊子葉干燥，粉碎，過20目篩，稱取1.0 g，置100.00 mL具塞錐形瓶中，加入一定量溶劑超聲提取，提取液過濾，濾液減壓濃縮，轉移至100.00 mL容量瓶中，加水定容。精密量取1.00 mL提取液于25.00 mL比色管中，按“1.2.1”方法操作，測定提取液的吸光度，由回歸方程計算總黃酮的濃度，山荊子葉中總黃酮的提取率按下式計算:

總黃酮提取率(%)=(C×V1×V2)/ (V3×m) ×100式中,C為樣品中總黃酮質量濃度(mg/mL)；V1為提取液的體積(100.00 mL)；V2為提取液稀釋后的體積(25.00 mL)；V3為量取提取液的體積(1.00 mL)；m為山荊子葉的取樣量(mg)。

1.2.3 單因素試驗。

1.2.3.1 乙醇濃度對提取率的影響。固定料液比(g∶mL)1∶20，超聲功率300 W，提取時間20 min，提取1次，考察提取溶劑水及20%、40%、60%、80%、100%乙醇對山荊子葉總黃酮提取率的影響。

1.2.3.2 料液比對總黃酮提取的影響。固定提取溶劑為60%乙醇，超聲功率300 W，提取時間20 min，提取1次，考察料液比1∶5、1∶10、1∶20、1∶40、1∶60對山荊子葉總黃酮提取率的影響。

1.2.3.3 超聲功率對總黃酮提取的影響。固定提取溶劑為60%乙醇、料液比1∶20，提取時間20 min，提取1次，考察超聲功率120、180、240、300 W對山荊子葉總黃酮提取率的影響。

1.2.3.4 提取時間對總黃酮提取的影響。固定提取溶劑為60%乙醇，超聲功率300 W，料液比1∶20，提取1次，考察提取時間10、20、40、60、80 min對山荊子葉總黃酮提取率的影響。

1.2.3.5 提取次數對總黃酮提取的影響。固定提取溶劑為60%乙醇，超聲功率300 W，提取時間20 min，料液比1∶20，考察提取次數對山荊子葉總黃酮提取率的影響。

1.2.4 正交試驗。根據單因素試驗結果，固定超聲功率300 W，提取1次，選取乙醇濃度、料液比及提取時間為考察因素，按L9(34)正交試驗優化山荊子葉總黃酮提取工藝，正交試驗因素水平設計見表1。

表1 山荊子葉總黃酮提取工藝優化L9(34)正交試驗因素水平

Table 1 L9(34)orthogonal test for technique optimization of extracting total flavonoids from the leaves ofMalusbaccata

水平Levels因素Factors乙醇濃度(A)Ethanolconc?entration∥%料液比(B)Solid?liquidratio提取時間(C)Extractiontime∥min空白(D)Blank1401∶152012501∶203023601∶25403

2 結果與分析

2.1 乙醇濃度對山荊子葉總黃酮提取率的影響 由圖1可知，山荊子葉總黃酮提取率隨著乙醇濃度的增加呈現出先升高后減小的趨勢，而在40%～80%濃度時提取率變化趨勢平緩。綜合考慮，選擇60%乙醇作為提取溶劑。

圖1 乙醇濃度對山荊子葉總黃酮提取率的影響Fig.1 Effects of ethanol concentration on extraction of total flavonoids from the leaves of Malus baccata

2.2 料液比對山荊子葉總黃酮提取率的影響 由圖2可知，山荊子葉總黃酮的提取率隨著料液比中溶劑用量的增大而增加，當料液比小于1∶20后，總黃酮的提取率變化趨勢平緩。綜合來看，料液比為1∶20可以達到提取條件要求，因此，該試驗中選擇料液比1∶20。

圖2 料液比對山荊子葉總黃酮提取率的影響Fig.2 Effects of solid-liquid ratio on extraction of total flavonoids from the leaves of Malus baccata

2.3 超聲功率對山荊子葉總黃酮提取率的影響 由圖3可知，山荊子葉總黃酮提取率隨超聲功率的增加呈先降低后增加趨勢，當超聲功率為300 W時提取率達到最高，但由于試驗設備的局限性，未能試驗更高超聲功率對提取率的影響。因此，該試驗選擇300 W作為超聲提取功率。

圖3 超聲功率對山荊子葉總黃酮提取率的影響Fig.3 Effects of ultrasonic power on extraction of total flavonoids from the leaves of Malus baccata

圖4 提取時間對山荊子葉總黃酮提取率的影響Fig.4 Effects of extraction time on extraction of total flavonoids from the leaves of Malus baccata

2.4 提取時間對山荊子葉總黃酮提取率的影響 由圖4可知，總黃酮提取率隨時間的延長呈先上升隨后又下降趨勢，提取時間10～20 min時上升趨勢明顯，20～60 min時上升趨勢平緩，60 min后呈下降趨勢。綜合考慮，選擇超聲提取時間為20 min。

2.5 提取次數對山荊子葉總黃酮提取率的影響 由圖5可知，隨著提取次數的增加，總黃酮提取率增加，提取2和3次的總黃酮提取率相差不明顯，說明提取2次能夠滿足提取需要，故選擇提取次數為2次。

圖5 提取次數對山荊子葉總黃酮提取率的影響Fig.5 Effects of extraction times on extraction of total flavonoids from the leaves of Malus baccata

2.6 山荊子葉總黃酮提取工藝正交試驗 由表2可知，各因素對山荊子葉總黃酮提取效果的影響順序依次為料液比、乙醇濃度、提取時間；最優工藝條件為B3A2C2，即山荊子葉總黃酮的最佳提取工藝為料液比1∶25、乙醇濃度50%、提取時間30 min，在此條件下，山荊子葉總黃酮的提取率最高。

表2 山荊子葉總黃酮提取正交試驗結果

Table 2 The results of orthogonal test for extracting total flavonoids from the leaves ofMalusbaccata

試驗號TestNo．因素FactorsABCD吸光度Absorb?ance(A)提取率Extractionrate∥%111110．52010．975212220．55811．878313330．56812．115421230．58012．400522310．58712．567623120．63113．612731320．48410．120832130．52611．117933210．59512．757k111．65611．16511．90112．100k212．86011．85412．34511．870k311．33112．82811．60111．878R1．5291．6630．7440．230

2.7 最佳提取工藝的驗證 按照試驗確定的最工藝佳條

件，稱取山荊子葉5.00 g，做3次平行試驗，結果山荊子葉總黃酮的平均提取率為14.1%，相對標準偏差為0.50%。表明通過單因素考察和正交試驗確定的提取條件為超聲法提取山荊子葉總黃酮的最佳工藝。

3 結論與討論

山荊子果實作為傳統可食用資源具有較高的營養和藥用價值，得到了人們的廣泛關注，山荊子幼葉雖然也具有豐富的資源和較高的價值，卻多是作為廢棄物，較少有人研究，造成資源的極大浪費。該研究對山荊子葉總黃酮的超聲提取工藝進行了優化，最佳提取工藝為乙醇濃度50%、料液比1∶25、提取時間30 min、超聲功率300 W，此條件下總黃酮提取率為14.1%。同時，初步考察了D-101大孔吸附樹脂對山荊子葉總黃酮的吸附純化效果，以60%乙醇作為洗脫劑，最后獲得總黃酮純度達48%、得率為19.4%的山荊子葉總黃酮提取物。

山荊子葉總黃酮提取物可以應用于食品及醫藥領域，作為天然的黃酮類化合物資源開發潛力較大，既可為黃酮類化合物的獲得提供新的資源，也可為山荊子的綜合開發利用提供依據。參考文獻

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Study on Extraction Technology of Total Flavonoids from the Leaves ofMalusbaccata

HUANG Zhan-bo1, SONG Dong-mei2, SHANG Hai-wei1et al

(1. School of Biological Medicine and Chemical Engineering, Liaoning Institute of Science and Technology, Benxi, Liaoning 117004; 2. Liaoning Taiyang Pharmaceutical Technology Development Co. Ltd., Benxi, Liaoning 117004)

[Objective] The optimum technology of ultrasonic extracting total flavonoids from the leaves ofMalusbaccatawas studied. [Method] With leaves ofMalusbaccataas materials to extract total flavonoids, using single factor and orthogonal test, the extraction rate of total flavonoids in the extract was used as an index, the extraction process was optimized. [Result] The optimum extraction process of total flavonoids was 50% ethanol, solid-liquid ratio (g∶mL)1∶25, extraction time 30 min, the extraction rate of total flavonoids reached 14.1%. [Conclusion] The effect of ultrasonic assisted extraction of flavonoids from the leaves ofMalusbaccatais better, which can provide reference for the comprehensive utilization of the resources ofMalusbaccata.

Leaves ofMalusbaccata; Total flavonoids; Ultrasonic extraction; Orthogonal test

遼寧省科學事業公益研究基金項目(2016003003)；遼寧科技學院博士科研基金項目(1406B05)。

黃占波(1976- )，男，黑龍江綏化人，講師，博士，從事藥物化學教學與研究。

2016-10-28

S 789.4

A

0517-6611(2016)35-0116-03