火炭母中总黄酮提取工艺的研究

2020-12-04 02:51梁海涛王有娣付裕邓树杰叶伟耀刘彦妤姚小丽
现代食品·下 2020年10期
关键词:总黄酮正交试验

梁海涛 王有娣 付裕 邓树杰 叶伟耀 刘彦妤 姚小丽

摘 要:目的:探索火炭母中总黄酮成分的提取工艺。方法:以总黄酮含量为指标,采用正交试验考察乙醇浓度、料液比、提取时间和提取温度4个因素对总黄酮含量的影响,对超声提取和微波提取两种方法进行考察,优选其提取工艺。结果:采用微波提取方法效果更好,更节约时间,提取工艺条件为乙醇浓度70%、料液比

1∶45(g∶mL)、提取时间5 min、温度100 ℃,该条件下提取的总黄酮的含量为2.70%。结论:优选工艺简单、高效率、省时、重复性好,为火炭母中总黄酮成分生产开发提供了较好的参考价值。

关键词:火炭母;总黄酮;超声提取法;微波提取法;正交试验

Abstract:Objective: To explore the extraction process of total flavonoids from Focharite. Methods: The effects of ethanol concentration, solid-liquid ratio, extraction time and extraction temperature on total flavonoids content were investigated by orthogonal test. Ultrasonic and microwave extraction methods were used to optimize the extraction process. Results: Microwave extraction was more effective and time saving. Under this condition, the total flavonoids content was 2.70%, the extraction process was 70% ethanol concentration, 1∶45 solid-liquid ratio, the extraction time was 5 min, and the temperature was 100 ℃. Conclusion: The optimized process is simple, efficient, time-saving and repeatable, which provides a good reference value for the production and development of total flavones in coal.

Key words:Pyrophyllum; Total flavonoids; Ultrasonic extraction; Microwave extraction; Orthogonal test

中图分类号:TQ464

火炭母为蓼科植物火炭母草(Polygonum chinense L.)

的干燥地上部分[1],是岭南地区常用的一味中草药,同时也是多种广东凉茶的主要成分之一[2-3]。其因具有清热利湿、凉血解毒、平肝明目、活血舒筋等功效,应用较为广泛。火炭母主要化学成分有黄酮类、酚酸类、鞣质类、甾体类和挥发油类等[4],其中主要的有效成分为黄酮类,因此提高火炭母中总黄酮的提取率尤为重要。现有文献研究的火炭母中总黄酮提取工艺采用加热回流提取和超声提取,严慧如[5]采用正交实验考察了乙醇浓度、料液比、提取时间、提取温度对总黄酮的影响,实验得到加热回流提取法的最佳提取工艺;伍世恒[6]比较了超声和回流两种方法对总黄酮提取率的影响,结果发现超声提取得到的总黄酮大于回流提取的。本实验采用超声提取和微波提取对火炭母总黄酮的提取进行研究,优化其提取工艺,为火炭母中总黄酮提取工艺进一步开发提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

火炭母干燥全草(批号:1702001,购于广州市岭南中药饮片有限公司佛山分公司);芦丁对照品(批号:100080-201606,购于中国药品生物制品检定所);其余试剂均为分析纯。

MARS6型微波消解仪;KQ5200D型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);分析天平(FA2004);紫外可见光分光光度计。

1.2 方法

1.2.1 提取工艺的设计

参考有关文献中火炭母總黄酮的提取工艺研究,本实验采用正交试验对火炭母中黄酮提取工艺中乙醇浓度、料液比、提取时间和提取温度4个因素进行考察,每个因素选择3个水平。正交试验数据处理采用正交试验直观分析法,根据正交结果进行分析。

(1)超声提取工艺。精密称取干燥火炭母药材粉末(过60目筛)约1.000 0 g,置于50 mL具塞锥形瓶中,精密加入规定浓度的乙醇一定量,在规定的水温中超声提取规定的时间,得供试样品溶液备用。按照L9(34)正交表的试验顺序进行操作,超声处理的功率为100 W,频率为40 Hz。正交试验因素水平见表1。

(2)微波提取工艺。精密称取干燥火炭母药材粉末(过60目筛)约1.000 0 g,置于50 mL消解罐中,精密加入规定浓度的乙醇一定量,在规定温度下提取规定时间,得供试样品溶液备用。按照L9(34)正交表的试验顺序进行操作,微波处理的功率为600 W,温度爬升时间为5 min,正交试验因素水平见表2。

1.2.2 总黄酮含量的测定

(1)芦丁对照品的配制。精密称定芦丁对照品

5.44 mg,置于25 mL容量瓶中,加95%乙醇溶解并稀释至刻度线,摇匀,即得。

(2)芦丁标准曲线的建立。精密吸取对照品溶液0、2、4、6、8 mL和10 mL分别置于25 mL容量瓶中,加95%乙醇6 mL,再加入5%亚硝酸钠溶液1 mL,

摇匀,放置5 min,加入10%硝酸铝溶液1 mL,摇匀,放置6 min,加入4.3%氢氧化钠溶液10 mL,加水稀释至刻度,摇匀,放置15 min显色,按紫外-可见分光光度法,在510 nm波长处测定各溶液的吸光度。以浓度(C)为横坐标,吸光度(A)为纵坐标,绘制标准曲线,得回归方程为y=10.93x-0.004,相关系数r2=0.999 0;对照品溶液在0~0.069 076 mg·mL-1范围内线性关系良好。

1.2.3 样品中总黄酮含量的測定

精密吸取供试品溶液2 mL置于25 mL容量瓶中,按照1.2.2项下的测定方法,测定火炭母不同提取液样品中总黄酮的含量,计算公式为:

(1)

式(1)中,C-总黄酮质量浓度(mg·mL-1);

D-稀释倍数;V-溶剂体积;W-火炭母粉末取样量。

2 结果与分析

2.1 超声提取正交试验

以总黄酮含量作为指标,超声提取正交试验结果见表3。

根据结果可知,4个实验因素的影响大小顺序为A(乙醇浓度)>C(提取时间)>D(提取温度)>B(料液比),最佳提取工艺条件为A2B2C1D2,即乙醇浓度为70%,料液比为1∶30,提取时间为15 min,温度为35 ℃。

2.2 微波提取正交试验

以总黄酮含量作为指标,微波提取正交试验结果见表4。

根据正交实验结果,4个实验因素的影响大小顺序为D(提取温度)>A(乙醇浓度)>B(料液比)>C(提取时间),最佳提取工艺条件为A2B3C1D3,即乙醇浓度为70%,料液比为1∶45,提取时间为

5 min,温度为100 ℃。

2.3 工艺验证与比较

为了验证正交试验所筛选出最佳提取工艺的优劣和稳定性,采用上述2.2项总黄酮含量测定方法测定火炭母最佳超声提取方法(乙醇浓度为70%,料液比为1∶30(g/mL),提取时间为15 min,温度为35 ℃)和微波提取的总黄酮含量(乙醇浓度为70%,料液比为1∶45(g/mL),提取时间为5 min,温度为100 ℃),进行3次平行试验,结果见表5。

由表5结果可知,微波提取液中总黄酮的含量高于超声提取液,微波提取更节省时间,提取总黄酮的含量相对更高,提高提取效率,该条件下提取的总黄酮的含量为2.70%,说明该工艺具有一定的科学性,验证实验也表明,该工艺具有一定的稳定性。所以优选较佳提取方法为微波提取法,最佳提取工艺条件为乙醇浓度为70%,料液比为1∶45,提取时间为5 min,温度为100 ℃。

3 结论与讨论

本次实验采用了正交实验对微波提取法和超声提取法进行对火炭母中的总黄酮进行提取、优化比较,主要考察了乙醇浓度、料液比、提取时间和提取温度对总黄酮含量的影响。超声提取法,4个实验因素的影响大小顺序为A(乙醇浓度)>C(提取时间)>D(提取温度)>B(料液比),乙醇浓度对总黄酮的提取率影响比较大;微波提取,4个实验因素的影响大小顺序为D(提取温度)>A(乙醇浓度)>B(料液比)>C(提取时间),提取温度和乙醇浓度对总黄酮的提取率较大。

对两种提取方法的进行比较,超声操作简单,温度较低,但微波提取可大大的缩短提取时间,而且提取总黄酮的含量相对更高,提高提取效率,便于用于工业上生产。实验优选出火炭母中总黄酮的最佳提取方法为微波提取法,该条件下提取的总黄酮的含量为2.70%,最佳提取工艺条件为乙醇浓度为70%,料液比为1∶45,提取时间为5 min,温度为100 ℃。

根据现有文献研究的关于火炭母中总黄酮提取工艺大部分是采用加热回流提取和超声提取,耗时较长,相比之下,微波提取工艺方法更先进,稳定性更好,节省时间,提取效率高,应用于工业化生产中将会带来更大的经济效益,为该药材的开发利用奠定了基础。

参考文献:

[1]胡莹,梅全喜.火炭母的研究进展[J].亚太传统医药,2009,5(1):121-123.

[2]《广东中药志》编辑委员会.广东中药志(第一卷)[M].广州:广东科技出版社,1990.

[3]广东省食品药品监督管理局.广东省中药药材标准(第1册)[M].广州:广东科技出版社,2004.

[4]王永刚,谢仕伟,苏薇薇,等.火炭母化学成分研究[J].中药材,2005,28(11):1000-1001.

[5]严慧如,黄丹丹,何静娜,等.正交设计法优选火炭母中总黄酮的提取工艺[J].广东化工,2015,42(11):65-66.

[6]伍世恒,金晶.火炭母中黄酮提取工艺的优选[J].新中医,2016,48(6):276-279.

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