紫穗槐果實中Amorfrutin的提取工藝優化

高立國，宋小利

(榆林學院 化學與化工學院，陜西 榆林 719000)

Amorfrutin先后被發現于甘草及紫穗槐果實的提取物中，是一種抗癌活性的苯基類化合物，且具有一定的抗糖尿病效應[1-3]。本研究用乙醇提取紫穗槐果實中Amorfrutin，并對提取工藝進行優化研究。確定料液比、提取溫度、提取時間對提取率的影響，最后通過響應面法優化出最佳的提取方法，使這些浪費掉的紫穗槐果實得以變廢為寶[4]。

1 實驗部分

1.1 試劑

紫穗槐果實(取自陜西省榆林市榆陽區沙漠)。Amorfrutin 對照品(自制，HPLC歸一化法純度均> 98%)；乙腈為色譜純；水為超純水；其余試劑為分析純。

1.2 樣品表征

日本島津高效液相色譜儀(包括 Lc-10ATvp 泵、SPD-10Avp 紫外檢測器和SPD-M10Avp)；7725 型手動進樣閥; 美國Rneodyne 公司-ANASTAR 色譜工作站; Kromail ODS色譜柱(150 mm ×4.6 mm，0.5μm)；流動相為乙腈；流速為1.0 mL/min；柱溫為室溫(26℃)；檢測波長為269 nm；進樣量20μL；采用外標法測定Amorfrutin含量。其中，提取率計算公式為：

(1)

其中：mA和mF為Amorfrutin和紫穗槐果實的質量。

2 試驗內容及方法

2.1 工藝流程

紫穗槐果實的篩選→用清水清洗干凈→50℃恒溫干燥箱→粉碎成0.2455 mm(或60目篩)→放置室溫自然干燥至恒重→超聲萃取→有機溶劑再次萃取→測定Amorfrutin的含量

2.2 單因素實驗

在電子天平上精確稱取1 g的紫穗槐果實粉末6份，分別置于帶標號的具塞錐形瓶中，在對應的錐形瓶中依次加入體積分數分別是30%，40%，50%，60%，70%，80%的乙醇溶液，調節pH值為4.5，搖勻。然后將其放入50℃水浴超聲波清洗器中提取2h。趁熱將濾液用布什漏斗抽濾，將濾液用旋轉蒸發儀蒸發至干(水浴溫度為65℃)，然后用30%的乙醇溶液對蒸發至干的濾渣進行溶解，將溶轉入容量瓶中，最后用30%的乙醇溶液定容至刻度，搖勻。按照樣品Amorfrutin含量的測定實驗步驟，用HPLC外標法測出Amorfrutin的含量，并且繪制圖表。結果表明當乙醇溶液的體積分數為60%時，紫穗槐果實中的Amorfrutin提取的效果顯佳。可確定體積分數為60%的乙醇溶液為本次實驗的使用乙醇。

用同樣的方法可得最佳的料液比為1∶20，最佳提取溫度為50 ℃，最佳提取時間為2 h，最佳pH值為4.5。

2.3 響應面法優化紅棗枸杞酸奶的發酵工藝參數

2.3.1 實驗設計

采用Design-Expert.V8.0.6中的Box-Behnken程序[5], 分別以X1、X2、X3 表示提取時間, 料液比和提取溫度3個考察因子(自變量) , 并且以 +1、0、-1分別代表自變量的高、中、低水平。試驗因素水平見表1。

表1 響應曲面分析因素與水平

根據Box-Behnken中心組合實驗設計原理，選擇料液比,提取時間和提取溫度進行三因素三水平的響應面分析，確定提取率的最佳條件，結果見表2。

表2 響應面法設計與試驗結果

3 結果與討論

3.1 試驗結果分析

對該二次多項回歸方程進行方差分析，結果見表3。

由P<0.0100表示該指標極顯著；P<0.0500表示該指標顯著；P>0.0500表示該指標不顯著。

二次方程模型P<0.0500,表明模型極顯著，此試驗方法可靠。失擬項P=0.053>0.05，說明模型不存在失擬因素，實驗結果與數學模型擬合良好，因此可以用回歸方模擬試驗真實點。由P值可知，A、B、C、A2、B2、C2及BC<0.0500，故為顯著性因素。交互項P值<0.0500表現為顯著，交互項AC的P>0.05表現為不顯著。由F值的大小比較可得紫穗槐果實Amorfrutin提取的影響因素的順序為：提取溫度>料液比>提取時間。

表3 回歸方程系數的顯著性檢驗

3.2 Amorfrutin提取率的響應面分析與優化

由圖1及回歸方程系數顯著性檢驗分析可知，料液比和溫度的交互作用顯著，提取率對上述兩因素的敏感性較強。等高線呈橢圓形，表明兩影響因素的交互作用較強；處在同一橢圓形區域中的等高線表示紫穗槐果實黃酮的提取率相同，越靠近區域中心，提取率值越大；在料液比為0.02～0.05范圍及提取溫度20～40℃時，提取率增加速率最快。溫度和時間的交互作用有類似的圖形。

圖1 料液比和溫度對紫穗槐果實Amorfrutin提取影響的響應面和等高線

4 結論

本文以陜北 紫穗槐果實為原料，用乙醇為提取劑，用超聲波方法提取了Amorfrutin，采用HPLC測定了Amorfrutin的含量。通過響應曲面法(RSM)優化了紫穗槐果實中提取Amorfrutin的最佳工藝，為紫穗槐果實中Amorfrutin的進一步開發利用提供了實驗依據。