超聲回流法提取金銀花中綠原酸最佳工藝條件探究

朱國健 田帥承 何寧

摘 要 基于金銀花中提取綠原酸的方式，結(jié)合綠原酸的性質(zhì)，提出超聲回流法提取綠原酸，并對不同提取方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對比。通過正交實(shí)驗(yàn)研究乙醇濃度、溶劑用量、提取溫度、提取時(shí)間以及pH值對綠原酸得率的影響，篩選出了最優(yōu)的工藝條件。結(jié)果表明，乙醇濃度為70%、溶劑用量為金銀花的10倍、提取溫度60 ℃、提取時(shí)間1.5 h、pH值為6時(shí)，超聲回流法提取的綠原酸得率最高。

關(guān)鍵詞 金銀花;綠原酸;超聲回流;正交實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：R284.2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.06.061

金銀花為忍冬科植物忍冬的干燥花蕾或初開的花[1]。金銀花及其提取物在醫(yī)學(xué)方面的報(bào)道越來越多[2-3]，同時(shí)還是一種非常好的煙用香精香料[4]。其主要有效成分是綠原酸和異綠原酸[5]。綠原酸易溶于水、醇溶液和丙酮等溶劑，其分子結(jié)構(gòu)中有酯鍵、不飽和雙鍵及多元酚等不穩(wěn)定部分，提取時(shí)不能高溫、強(qiáng)光及長時(shí)間加熱[6]。

傳統(tǒng)的金銀花提取工藝有煎煮法、回流法及超聲法等[7-9]。最常見的提取方法為煎煮法，但是由于工藝自身的限制，其綠原酸得率較低，相比之下，回流法和超聲波法提取綠原酸的得率較高。結(jié)合文獻(xiàn)，在回流法和超聲波法的基礎(chǔ)上提出超聲回流法，并對此3種方法進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，同時(shí)對超聲回流法的工藝進(jìn)行探討。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

金銀花購于山東臨沂，為忍冬科植物忍冬的干燥花蕾;無水乙醇與鹽酸為分析純，汕頭市達(dá)濠精細(xì)化學(xué)品公司生產(chǎn);蒸餾水，廣州屈臣氏食品飲料有限公司生產(chǎn)。

1.2 儀器與設(shè)備

KH-300E型超聲波器，昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司;UV-2550紫外分光光度計(jì)，日本SHIMADZU公司;WF-20型萬能粉碎機(jī)，江陰市康和機(jī)械制造有限公司;德國Sigma 3K15離心機(jī)，德國希格瑪離心機(jī)有限公司;KDM型可調(diào)控溫電熱套，山東鄄城華魯電熱儀器有限公司;JA2003電子天平，上海良平儀表有限公司;PB-10型pH計(jì)，德國Sartorius公司;JJ-1增力電動(dòng)攪拌器，上海梅香儀器有限公司;三口燒瓶，1 000 mL;冷凝管;溫度計(jì)。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

取金銀花進(jìn)行粉碎，過20目篩。在三口燒瓶中加入30 g金銀花粉末以及體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶劑（溶劑質(zhì)量為金銀花粉末質(zhì)量的12倍），密封，調(diào)節(jié)pH為6，浸泡4 h。安裝超聲回流設(shè)備，溫度70 ℃。提取2.0 h，過濾，離心，取上清液。關(guān)閉回流通道進(jìn)行超聲法提取;關(guān)閉超聲儀器進(jìn)行回流提取，得到3種方法提取物。

1.4 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用傳統(tǒng)的正交設(shè)計(jì)方法來確定超聲回流法提取金銀花中綠原酸的最佳工藝條件。考慮的主要影響因素有乙醇濃度、溶劑用量、提取溫度、提取時(shí)間和pH值。如表1所示，根據(jù)各因素的取值范圍和實(shí)驗(yàn)?zāi)康模O(shè)計(jì)4水平5因素水正交實(shí)驗(yàn)表。

2 結(jié)果與分析

2.1 3種不同提取方式結(jié)果比較

如表2所示，3種提取方式均采用一次提取，選擇相對有代表性的提取條件，最終超聲回流法的綠原酸得率比回流法和超聲波法要高，分別提高了7%和5%。通過加熱回流，加快了金銀花細(xì)胞

內(nèi)成分的滲透，同時(shí)利用超聲產(chǎn)生的強(qiáng)大剪切力使金銀花細(xì)胞壁破裂，從而更好地釋放內(nèi)溶物。超聲回流法可以在相同工藝參數(shù)條件下，提高綠原酸的得率。

2.2 超聲回流法正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

為了更好地確定超聲回流法的工藝參數(shù)，本文根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對超聲回流法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)條件及結(jié)果如表3所示。

分析表3數(shù)據(jù)可知：1）綠原酸屬于有機(jī)酸，可以被乙醇溶解，因此適當(dāng)濃度的乙醇有利于綠原酸的溶出，體積分?jǐn)?shù)為70%的乙醇溶液提取效果最好;2）溶劑的用量過少，不能將綠原酸很好的溶出，而溶劑用量增多對得率的影響較小，當(dāng)溶劑用量是金銀花的10倍時(shí)提取效果最好;3）提取溫度過低，不利于綠原酸的溶出，提取溫度過高，又極易使綠原酸氧化分解，當(dāng)提取溫度在60 ℃時(shí)提取效果最好;4）提取時(shí)間對綠原酸得率影響較大，提取存在溶解平衡，時(shí)間太短，綠原酸未完全溶出，時(shí)間過長，綠原酸溶出量變化不大，且可能會(huì)被分解，提取時(shí)間為1.5 h時(shí)提取效果最好;5）pH值對綠原酸的得率影響較大，堿性條件下綠原酸易分解，而強(qiáng)酸條件既不利于批量生產(chǎn)，也對綠原酸得率沒有明顯影響，pH為6時(shí)提取效果最好;6）在正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，對綠原酸得率的影響排序?yàn)椋阂掖紳舛?pH>提取溫度>提取時(shí)間>溶劑用量。

3 結(jié)論

1）超聲回流法在提取金銀花中的綠原酸時(shí)，得率較回流法和超聲波法分別提高了7%和5%左右。

2）超聲回流法的最佳工藝條件為乙醇體積分?jǐn)?shù)70%、溶劑用量為金銀花的10倍、提取溫度60 ℃、提取時(shí)間1.5 h，pH值為6。

3）超聲回流法在結(jié)合其他金銀花提取工藝的基礎(chǔ)上，在可實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)條件下，提高了綠原酸的得率，確定了工藝參數(shù)，為以后的規(guī)模生產(chǎn)提供了理論依據(jù)。

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（責(zé)任編輯：趙中正）