陳兵兵 梁昌祥 吳桂容
賀州學院食品與生物工程學院 廣西壯族自治區賀州市 542899
大果山楂黃酮提取的方法研究
陳兵兵 梁昌祥 吳桂容
賀州學院食品與生物工程學院 廣西壯族自治區賀州市 542899
據調查,在成熟的大果山楂果實里面,含有十分豐富的黃酮類物質。其有著天然無毒與多種生物活性等優點。在大果山楂黃酮的提取方面,不同的方法對結果有著較大影響。通過乙醇回流法與超聲法對大果山楂黃酮提取結果的對比分析,得到最有效的提取工藝及各類參數。結果顯示,超聲法是提取大果山楂中黃酮的最佳方法,其具有操作簡單與純度高的優勢。
大果山楂;黃酮;提取
大果山楂在植物當中,被劃歸為薔薇科的一類。適應我國南北種植。山楂是我國原有和特有的栽培果樹,其果實營養豐富,食用與藥用價值都很高,已被國家衛生部確定為藥食兩用食品。在2015年版的《中國藥典》中,再一次將大果山楂收錄。它有著消食健胃與活血化瘀的良好療效,臨床常用于消化不良與產后腹痛等癥狀的緩解。其主要功能除了消食健胃與活血化瘀,還包括腹痛腹脹、腸胃不順、經閉、心腹疼痛以及高血脂癥等癥狀的治療[1]。近些年來,大果山楂在臨床上,也廣泛被用于治療高血壓、冠心病以及高脂血癥等一系列的心血管疾病,并取得了良好的療效。其藥理研究中也顯示,大果山楂中的關鍵成分即黃酮。
相關的統計顯示,2016年全國大果山楂種植面積突破600萬畝,總產量突破60萬噸。但是大果山楂的食用與藥用量僅占到總產量的一成。怎樣改善大果山楂的利用率,是大果山楂加工業與醫藥領域發展面臨的重點問題。提取大果山楂中的黃酮,同時對剩余物進行有效利用,是解決該問題的科學手段[2]。
本文通過乙醇回流提取法與超聲法這兩類不同的方法,研究了這兩種不同方法對大果山楂黃酮提取效率的結果。借助于比色法測定提取的黃酮含量,最后得出大果山楂黃酮提取的最佳方法與工藝條件[3]。
2.1 材料與試劑
大果山楂:選擇成熟度良好均勻,外觀圓潤,沒有病蟲害的廣西賀州地區的大果山植實施黃酮提取實驗分析。
試劑:主要包括福林酚、無水乙醇、甲醇、乙酸乙酯、丙酮、亞硝酸鈉、氫氧化鈉、無水碳酸鈉、葡萄糖、鹽酸、鋅粉、醋酸鉛、三氯化鐵、蘆丁標準品等等。
2.2 實驗方法
2.2.1 材料的預處理
大果山楂進行采摘后,對其清洗,再預冷并分級別篩選。歸類后,盛放在聚乙稀薄膜保鮮袋中。將袋口進行折疊,放在冰箱,以2-4℃進行冷藏。
2.2.2 選用儀器及設備

表1:提取溫度因素

表2:料液比因素

表3:提取時間因素

表4:超聲波頻率因素

表5:超聲波作用時間因素

表6:物料比因素
紫外分光光度計,由上海天翔光學儀器有限公司生產。索氏提取器,由上海爭巧科學儀器有限公司生產。DWF-100植物粉碎機,由青州市新航機械設備有限公司生產。DT5-1離心機,由北京時代北利離心機有限公司生產。YP100電子天平,由上海四藍儀器設備股份有限公司生產。
2.2.3 提取液的制備方法
用電子天平稱取5g已經粉碎去核的大果山楂,放置平底燒瓶內。依據一定的料液比加入配制的提取溶劑,在預先設定的提取溫度與時間下,展開水浴回流提取實驗。對提取液進行真空抽濾,進行前后兩次提取后,進行合并。濾液在50℃以下工況,通過旋轉蒸發器濃縮至小于25mL,倒入100mL容量瓶中,再借助于提取劑定容至指定刻度[4]。
2.2.4 標準曲線的制作方法
依次精密吸取蘆丁對照液0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00ml,即含有蘆丁0、150、300、450、600、750μg,倒入12.5ml比色管內。加入30%的乙醇,直到其容量達到5ml。再加入5%濃度的亞硝酸鈉溶液0.30ml,經過搖勻后放置5分鐘。接著再添加10%濃度的硝酸鋁溶液0.3ml,同樣經過搖勻后放置6分鐘。接著加入1.0mol/LNaOH的溶液2.00ml,通過30%的乙醇定容至指定刻度,進行搖勻處理,再放置15分鐘,通過空白管調零[5]。搖勻后,借助于1cm的比色杯,在510nm波長處對吸光度進行測定,總計3次,算出其平均值,再進行回歸處理。得到標準曲線的回歸方程與相關系數,即Y=7.19×10-4X-3.31×10-2,得出 r=0.9879。得到蘆丁含量(μg)和吸光度的標準曲線。
2.3 結果與分析
2.3.1 乙醇回流提取法
(1)提取條件。首先將大果山楂粉碎過20目篩,在105℃環境下干燥2小時,取出粉末1g,放置在回流提取器內。回流提取前后共計3次,再對提取液進行合并,回收乙醇,得到大果山楂黃酮提取液。將容量定至100ml,測出其吸光度。
依次改變提取溫度、料液比以及提取時間等參數,進行對比分析。
(2)提取溫度。實驗過程中,溫度高低,反映了分子無規則運動的劇烈狀況如何。通過對比分析得知,伴隨著溫度的提升,黃酮在乙醇溶液里面的溶解度也得到了增加,由此提取率逐漸提高。但是假如溫度過高,那么雜質也會大量溶出,使提取效率受到一定的影響。見表1。
(3)料液比。從實驗中得知,伴隨著料液比的增加,提取率也相應增加。但是如果料液比,即質量與體積的比值大于1:9時,那么提取率的增速放緩。這時再增加液料比時,那么提取率的變化不明顯。黃酮的提取此時充分。見表2。
(4)提取時間。由表3可見,在其它條件均相同的基礎上,延長提取時間,但黃酮的提取率并非始終增高。2小時后,提取率還有著下降的狀況。這也許是黃酮提取物受到了氧化的影響。所以將實驗的時間安排在2小時比較適宜。
2.3.2 超聲提取法
(1)超聲波頻率。由表4可見,隨著超聲波頻率的增大,提取作用得到增強,提取率也隨之增加。但也不是始終在增加。當超聲波頻率超過40kHz時,提取率出現了下降趨勢。
(2)超聲波作用時間。由表5可見,伴隨著超聲波作用時間的不斷增加,黃酮提取率也呈現出正態分布的特征。一旦時間超過15分鐘,提取率發生了下降的現象。由于超聲波作用時間增加,黃酮提取物也將受到氧化的影響。其最佳時間是15分鐘。
(3)物料比。通過對比分析,得知物料比對黃酮提取含量的影響,見表6所示。
通常從理論上來說,料液比越大,那么提取率也就相應越大。如果料液比超過40,那么提取率將變得穩定,即相應的溶劑已經把有效的成分溶解出去。
本文通過乙醇回流提取法與超聲波法的對比分析,得出大果山楂黃酮提取的最佳工藝方法。
(1)材料預處理,包括大果山楂去核、干燥、粉碎、添加乙醇溶液、過濾、濃縮、提純、冷藏等。
(2)標準曲線制作方法方面,首先取干燥大果山楂粉末2.5g,添加70%的乙醇100ml,進行前后三次超聲波震蕩,每次15分鐘,并間隔15后進行下一次。接著再合并提取液,對乙醇進行回收處理,最終得到大果山楂黃酮的提取液。將其容量定至100ml,測出其吸光度。
(3)工藝參數設定方面:需要70%濃度的乙醇。超聲波頻率設定為40kHz最佳,作用時間應保持15分鐘。料液比設定為1:40。
通過本文的分析可見,針對大果山楂黃酮提取,超聲波法典型的優勢是步驟簡單,易于操作。僅需少量的有機溶劑,同時選擇的試劑對人體無毒無害,所以適用于大批量生產。
[1]郭國華.臨床中藥辭典[M].長沙:湖南科學技術出版社,2008.
[2]張黎明,楊鑫,曹宇等.山楂葉總黃酮的水浸提和純化工藝研究[J].食品研究與開發,2010,31(01):12-16.
[3]汪春軍,陳紅艷,宋可珂.植物黃酮類化合物的提取分離研究進展[J].廣東化工,2011,6(39):91-92.
[4]宋卓悅.東北山里紅黃酮BBD優化高效提取及季節動態研究[D].哈爾濱:東北林業大學,2015.
[5]劉璐,付明哲,王俠等.植物黃酮類化合物提取及測定方法研究進展[J].動物醫學進展,2011,32(06):151-155.
陳兵兵(1968-),女,廣西壯族自治區浦北縣人。現為賀州學院食品與生物工程學院高級講師,醫學學士學位,從事保健品、食品開發方面的研究。
賀州學院科研項目2014YBZK16。