小花紅景天總黃酮的提取工藝研究

謝曉蘭，吳 優(yōu)，高平章

(泉州師范學(xué)院 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，福建 泉州 362000)

黃酮類化合物具有明顯的抗?jié)?、抗菌、抗炎、生物抗氧化性、抗衰老、降血酯、治療心腦血管疾病等多種生理功能及藥用價值，其廣泛分布在植物界，存在于植物的各個部位。約有20%中草藥含有黃酮類化臺物，目前，黃酮類化臺物一般從富含黃酮類化合物的中草藥中提取，［1］提取方法一般為回流法、冷浸法、水浴法、濕漉法等。［2，3］近幾年，黃酮類化臺物因其天然生物活性引起人們的日益關(guān)注，各種中草藥黃酮類化合物提取工藝的相關(guān)研究報道不少。紅景天(Rhodiola rosea L. )系薔薇目景天科紅景天屬多年生草本，生長在低溫、缺氧、紫外線照射強烈、晝夜溫差大、海拔3000米以上的青藏高原等高寒地帶，其富含多種維生素和氨基酸，具有抗缺氧、抗紫外線照射、抗疲勞、增強機體免疫力、提高記憶力等功能。當(dāng)?shù)夭刈迥撩裨诜皆綆X時也有口含紅景天的習(xí)慣，以減少疲勞，是一種對心、腦血管疾病有顯著療效的天然草藥。紅景天的種類繁多，常見品種有小叢紅景天、高山紅景天、長鞭紅景天、狹葉紅景天、圣地紅景天、大花紅景天、小花紅景天、庫葉紅景天、深紅紅景天等。迄今為止，國內(nèi)有關(guān)于小叢紅景天、薔薇紅景天、狹葉紅景天、大花紅景天等黃酮類物質(zhì)提取 及 應(yīng) 用 研 究 報 道，［4－7］但 未 見 小 花 紅 景 天(Floret Rhodiola)黃酮類物質(zhì)的提取工藝研究報道。因此研究確定出一種有效提取小花紅景天黃酮類化合物的提取工藝及條件對小花紅景天的開發(fā)與應(yīng)用具有重要意義。

1 材料與試劑

小花紅景天(藏香閣－西藏特級小花紅景天);蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品(南京替斯艾么中藥研究所);無水乙醇、乙酸乙酯、丙酮、亞硝酸鈉(上海聯(lián)試化工試劑有限公司);氫氧化鈉(上海武進化學(xué)試劑廠);硝酸鋁(汕頭市西隴化工廠有限公司)。使用的試劑均為分析純;使用的水為雙蒸餾水。

2 方法

2.1 小花紅景天總黃酮類含量的測定與計算

式中，X 為總黃酮提取率，x 為標(biāo)準(zhǔn)曲線算出的被測液中總黃酮濃度(mg/mL);M 為小花紅景天樣品質(zhì)量(g);V1為提取液測定用試樣體積(mL);V2為提取液總體積(mL);50 為測定體系體積(mL);1000 為g 換算為mg。

2.2 提取方法

每次精確稱取小花紅景天5.0000g (80 目)，先用60mL 石油醚索氏提取2 小時后，去色素提取液，取藥渣，晾干，藥渣再用適量有機溶劑回流提取，提取液濃縮離心后用30%乙醇配成250mL 待測液。

2.3 單因素試驗

按照2.2 的方法，分別考察提取溫度，提取溶劑濃度，提取時間，料液比等對總黃酮提取率的影響。

2.4 正交試驗方法

結(jié)合單因素試驗結(jié)果，采用L9(34)正交表進行試驗設(shè)計，進一步考察提取溶劑濃度，提取溫度，料液比，提取時間對總黃酮提取率的影響，確定最佳工藝。

3 結(jié)果與分析

3.1 提取溶劑的確定

精確稱取小花紅景天5.0000g 3 份，分別用100mL的乙酸乙酯，無水乙醇，丙酮提取(料液比1:20)，在60℃，回流提取1h，用2.1 的方法測定總黃酮含量，并計算出總黃酮提取率，結(jié)果如表1，確定最佳溶劑為乙醇。

表1 不同溶劑對小花紅景天總黃酮提取率的影響

3.2 單因素試驗

3.2.1 提取溫度對總黃酮提取效果影響

采用2.2 的提取方法，在30－100℃范圍內(nèi)，用70%乙醇，料液比1:20，提取時間1h，測定吸光度，考察提取溫度對提取效果的影響，結(jié)果如圖1 所示，提取溫度在75℃前，總黃酮得率隨著溫度的上升而上升，75℃后，得率隨著溫度的上升而下降。這可能是溫度過高，使得其中部分黃酮類化合物遭到破壞，故提取率下降，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)顯示，在75℃下，提取效果較佳。

3.2.2 乙醇濃度對總黃酮提取效果影響

采用2.2 的提取方法，料液比1:20，提取溫度70℃，提取時間1h，在30%－100%濃度范圍內(nèi)考察了乙醇濃度對總黃酮提取效果的影響，結(jié)果如圖2 所示，用50%－90% 乙醇提取得率較高，在70%左右最高，參考文獻［9］知，這可能是由于提取溶液極性減少使提取液中脂溶性物質(zhì)增加，極性物質(zhì)溶出減少，導(dǎo)致總黃酮提取效果變差。

圖1 溫度對總黃酮提取效果影響

圖2 乙醇濃度對總黃酮提效果影響

3.2.3 提取時間對總黃酮提取效果影響

采用2.2 的提取方法，用70%乙醇，料液比1:20，提取溫度70℃，在0.5－3.5h 范圍內(nèi)考察了提取時間對總黃酮提取效果的影響，結(jié)果如圖3所示，在1h 內(nèi)，總黃酮提取率隨時間增加直線上升，但過了1h 后，總黃酮提取率基本趨于平穩(wěn)并略微下降，故提取較佳時間為1h。

圖3 提取時間對總黃酮提取效果影響

3.2.4 料液比對總黃酮提取效果影響

采用2.2 的提取方法，用70%乙醇，提取溫度70℃，提取時間1h，在1:15－1:35 范圍內(nèi)考察了料液比對總黃酮提取效果的影響，結(jié)果如圖4 所示，料液比為1:25 左右效果較佳，料液比在1:25 前，總黃酮得率隨著料液比的增大而上升，但當(dāng)料液比達到1:25 以后，得率變化不大，即當(dāng)料液比增加到一定程度后，再增大料液比對總黃酮得率影響不大，一定比例的乙醇已將黃酮類化合物完全溶出。料液比過低，提取過程中，不利于總黃酮完全溶出，而當(dāng)料液比過大，從經(jīng)濟角度考慮，不劃算，而且浪費資源。故料液比水平為1:20g/mL較為合適。

圖4 料液比對總黃酮提取效果影響

3.3 正交實驗

為了進一步考察提取溫度、乙醇濃度、提取時間、料液比等因素對總黃酮提取率的交互影響，更全面考察各因素對總黃酮提取率影響的強弱，根據(jù)單因素試驗的結(jié)果，采用L9(34)正交表進行試驗設(shè)計，進一步考察乙醇濃度、提取溫度、料液比、提取時間對總黃酮得率的影響，以確定最佳工藝。采用的正交因素水平見表2，正交試驗方案及實驗結(jié)果與分析見表3 和表4。

表2 L9(34)正交實驗因素水平

從表3 數(shù)據(jù)直觀分析表可知，A2＞A3＞A1，B2＞B3＞B1，C2＞C1＞C3，D1＞D2＞D3，根據(jù)因素極差大小可知A ＞B ＞C ＞D，所以各個提取因素對小花紅景天總黃酮提取率的影響強弱先后順序為:乙醇濃度、提取溫度、固液比、提取時間。

表3 正交試驗方案及結(jié)果分析

由表4 的方差分析可知，除了提取溶劑濃度對提取率有顯著性影響，提取溫度、固液比、提取時間對小花紅景天總黃酮的提取效果均無顯著的影響。綜合考慮以上個因素，確定小花紅景天總黃酮的最佳提取工藝條件為A2B2C2D1，即用75%乙醇為提取液，以1:25 的料液比在70℃下提取1h。

表4 方差分析結(jié)果

3.4 最佳工藝條件驗證實驗

按正交實驗結(jié)果確定的最佳工藝條件，用75%乙醇為提取液，以1:25 的料液比在70℃下提取1h。重復(fù)進行小花紅景天總黃酮提取實驗3 次，得到結(jié)果如表5，測定的結(jié)果表明，該工藝穩(wěn)定可行。

表5 最佳提取工藝驗證實驗結(jié)果

4 結(jié)論

通過單因素結(jié)合正交試驗法研究，確定了乙醇為提取溶劑的小花紅景天總黃酮類化合物的最佳提取工藝為:乙醇濃度75%、提取溫度70℃、料液比1:25、提取時間1h，在該條件下，黃酮類化合物得率為7.90%。

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