微波輔助提取酢漿草黃酮的工藝優(yōu)化

楊文婷，艾西，韋琴

（武漢工商學(xué)院環(huán)境與生物工程學(xué)院，湖北武漢430065）

微波輔助提取酢漿草黃酮的工藝優(yōu)化

楊文婷，艾西，韋琴

（武漢工商學(xué)院環(huán)境與生物工程學(xué)院，湖北武漢430065）

采用單因素試驗和正交設(shè)計對微波輔助提取酢漿草黃酮的工藝進行了優(yōu)化，以總黃酮的得率為參考指標，考察微波作用時間、料液比、乙醇濃度、浸泡時間等因素對得率的影響。結(jié)果表明，酢漿草黃酮的最佳提取條件為微波小火處理2min、乙醇濃度30%、料液比1∶10（g/mL），在此條件下，黃酮得率為26.80mg/g。

微波提取法；酢漿草；黃酮；正交設(shè)計

酢漿草（Oxalis corniculata L.）亦稱大酸葉草、銅錘草、紫花酢漿草，是一類長年生宿根性的闊葉草本植物。其繁殖力較強、生長能力旺盛，在南方地區(qū)以野生雜草生長[1]。其在中國古代醫(yī)書中有記載用于水瀉、痢疾、濕熱黃疸、瘧疾、咽喉腫痛等的治療[2]；現(xiàn)代藥理研究表明，酢漿草提取物具有抗菌、抗氧化、抗炎、抗腫瘤、護肝、促進骨形成等作用[3-11]。成分分析表明酢漿草的活性成分主要包括多糖類、有機酸類、多酚類、黃酮類，其中黃酮類的藥理作用最為顯著[11-13]。目前文獻中對酢漿草黃酮類化合物提取方面的研究報道較少，主要集中于對酢漿草的雜草治理及酢漿草提取物的活性研究方面。

本文以酢漿草全草為材料，探討微波輔助乙醇提取總黃酮的最佳工藝，微波輔助提取具有高效、耗時短、操作簡捷的優(yōu)點[14]，結(jié)合單因素試驗和正交設(shè)計，對提取的關(guān)鍵條件進行優(yōu)化，為酢漿草資源的深入開發(fā)利用提供一定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

酢漿草：2015年3月采摘自武漢工商學(xué)院草坪；95%乙醇（分析純）：天津市百世化工有限公司；蘆丁對照品（純度≥95%）：國藥集團化學(xué)試劑有限公司；亞硝酸鈉（分析純）：洛陽市化學(xué)試劑廠；硝酸鋁（分析純）：天津市天力化學(xué)試劑有限公司；氫氧化鈉（分析純）：天津市風船化學(xué)試劑科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

微波爐：佛山市順德區(qū)美的微波電器制造有限公司；722E型可見分光光度計：上海光譜儀器有限公司；SHB-Ш循環(huán)水式多用真空泵：鄭州長城科工貿(mào)有限公司；DG120型四兩裝中藥材粉碎機：浙江省瑞安市春海藥材器械廠。

1.3 方法

1.3.1 標準曲線的繪制

精密稱取200mg蘆丁于100mL容量瓶，加70mL 95%乙醇，水溶微熱使其充分溶解，放冷，加95%乙醇定容至刻度，得0.2mg/mL蘆丁標準溶液，4℃保存?zhèn)溆?。分別精密吸取標準溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0mL，置于7個25mL的容量瓶，各加水至6mL，加0.7mol/L氫氧化鈉溶液1mL，搖勻，靜置6min，加0.5 mol/L硝酸鋁溶液1mL，搖勻，靜置6 min，加入1.0mol/L氫氧化鈉溶液10mL，蒸餾水定容至25mL，靜置15min后，500 nm下測吸光度，以濃度C對吸光度A作標準曲線，得回歸方程A=10.71C-0.000 8，R2= 0.999 4，在0.008mg/mL～0.048mg/mL范圍內(nèi)，吸光度與濃度呈良好線性關(guān)系[14-15]。

1.3.2 微波輔助提取酢漿草黃酮的步驟

酢漿草全草洗凈，40℃烘干，粉碎，陰涼處保存?zhèn)溆谩＞_稱量2.00 g酢漿草粉末，加入一定量的一定濃度乙醇，微波小火（功率240W）處理一定時間，提取液4 000 r/min離心15min，上清減壓過濾，用于測定黃酮含量。

1.3.3 單因素試驗

1.3.3.1 料液比

準確稱取酢漿草2.00 g6份，加入一定量40%乙醇，料液比分別達到1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35（g/mL），微波小火處理2min，4 000 r/min離心15min，上清減壓過濾后，按1.3.4步驟測定黃酮得率。

1.3.3.2 乙醇濃度

準確稱取酢漿草2.00 g6份，分別加入40mL20%、30%、40%、50%、60%、70%乙醇，微波小火處理2 min，4 000 r/min離心15min，上清減壓過濾后，按1.3.4步驟測定黃酮得率。

1.3.3.3 微波時間

準確稱取酢漿草2 g6份，加入濃度為40%乙醇40 mL，分別微波小火處理1.25、1.50、1.75、2、2.25、2.5min，4 000 r/min離心15min，上清減壓過濾后，按1.3.4步驟測定黃酮得率。

1.3.3.4 浸泡時間

準確稱取酢漿草2 g6份，加入40%乙醇40mL，分別室溫浸泡時間30、60、90、120、150、180min后，微波小火處理2min，4 000 r/min離心15min，上清減壓過濾后，按1.3.4步驟測定黃酮得率。

1.3.4 酢漿草黃酮得率的測定方法

精密吸取提取液1mL于25mL容量瓶中，另取標準曲線所用的空白組為對照品，用蒸餾水補至6mL，加入1.0 mL 0.7 mol/L亞硝酸鈉搖勻，靜置6 min后加入1.0mL 0.5mol/L硝酸鋁，6min后再加入10mL 1 mol/L氫氧化鈉，蒸餾水定容至刻度，混勻，靜置15 min后于500 nm測吸光度，按公式（1）計算黃酮得率。

式中：C為容量瓶中測量液的總黃酮濃度，mg/ mL；V1為測量液的定容體積，mL；V2為測量時量取的體積，mL；V3為提取液的體積，mL；m為樣品重量，g。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果與分析

2.1.1 料液比對酢漿草黃酮得率的影響

料液比對酢漿草黃酮得率的影響見圖1。

圖1 料液比對酢漿草黃酮得率的影響Fig.1 Effectof thesolid liquid ratio on theyield of flavonoids from Oxaliscorniculata L.

由圖1可知，黃酮的得率隨著加入溶劑體積的增加而增加，當料液比達到1∶15（g/mL）時，黃酮的得率最高。但超過1∶15（g/mL）后，黃酮得率反而有一定降低，分析可能是溶劑增加之后增加了一些其他類型雜質(zhì)的溶出，對黃酮類化合物的溶出產(chǎn)生競爭抑制，因此選取料液比為1∶15（g/mL）。

2.1.2 乙醇濃度對酢漿草黃酮得率的影響

乙醇濃度對酢漿草黃酮得率的影響見圖2。

圖2 乙醇濃度對酢漿草黃酮得率的影響Fig.2 Effectof theethonal concentration on the yield of flavonoids from Oxalis corniculata L.

由圖2可知，隨著乙醇濃度的提高，黃酮的得率增大，乙醇濃度達到30%時，黃酮得率最佳，當乙醇濃度高于30%之后反而呈下降趨勢，可能是因為乙醇濃度提高之后某些極性更小的物質(zhì)溶解增加，因此初步選定乙醇濃度為30%。

2.1.3 微波時間對酢漿草黃酮得率的影響

微波時間對酢漿草黃酮得率的影響見圖3。

圖3 微波時間對酢漿草黃酮得率的影響Fig.3 Effectofm icrowave-assisted extracting timeon the yield of flavonoids from Oxaliscorniculata L.

由圖3可知，黃酮得率隨著微波時間的延長而增加，當微波處理時間超過1.75min后，黃酮得率反而減小，可能微波時間過長時，產(chǎn)熱過多，對黃酮類化合物有一定破壞。因此，初步擬定微波處理時間為1.75min。

2.1.4 浸泡時間對酢漿草黃酮得率的影響

浸泡時間對酢漿草黃酮得率的影響見圖4。

圖4 浸泡時間對酢漿草黃酮得率的影響Fig.4 Effectof soaking timeon the yield of flavonoids from Oxaliscorniculata L.

由圖4可知，浸泡時間達到120min時黃酮的得率最佳，但整體而言，浸泡時間對黃酮的得率影響不明顯，因此不選擇此因素進行正交設(shè)計。

2.2 正交試驗結(jié)果與分析

根據(jù)單因素試驗結(jié)果，選定乙醇濃度、微波時間和料液比3個影響較大的因素進行正交設(shè)計，因素及相應(yīng)的水平選擇情況見表1，正交設(shè)計及試驗結(jié)果見表2。

由表1、表2可知，極差分析表明，最佳提取條件A2B3C1為乙醇濃度30%，微波處理時間是2min，料液比1∶10（g/mL），各因素對黃酮的影響依次從大到小為：乙醇濃度>料液比>微波時間，說明在具體生產(chǎn)工藝確定中，乙醇濃度要嚴格控制。

表1 因素與水平表Table1 Factorsand levels

表2 正交設(shè)計及試驗結(jié)果Table2 Resultsof orthogonaldesign

2.3 驗證試驗

在料液比1∶10（g/mL），乙醇濃度30%，微波小火2min的條件下進行3次驗證試驗，見表3。

表3 驗證試驗結(jié)果Table3 Resultsof verification test

所得得率的平均值為26.80mg/g，RSD=5.54%，說明該工藝條件下試驗重復(fù)性良好。

3 小結(jié)

經(jīng)過單因素試驗和正交試驗確定微波輔助提取酢漿草黃酮的最佳條件為乙醇濃度30%、料液比1∶10（g/mL）、微波處理時間2min，在此條件下，黃酮得率為26.80mg/g。酢漿草中極性物質(zhì)在微波場中易吸收能量轉(zhuǎn)化為熱能，使內(nèi)部溫度迅速升高，促進細胞內(nèi)成分的釋放，可以大大縮短提取時間，提高提取效率[16]。此法設(shè)備要求不高，提取流程簡單，耗費時間較短，適用于酢漿草黃酮的提取分離，可為后期進一步深入研究其有效活性成分、開發(fā)新的用途提供了研究基礎(chǔ)。

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Optim ization of M icrowave-assisted Extracting Process of Flavonoids from Oxalis corniculata L.

YANGWen-ting，AIXi，WEIQin
（Environmentaland Biological Engineering College，Wuhan Technology and BussinessUniversity，Wuhan 430065，Hubei，China）

To optimize themicrowave-assisted process of extracting flavonoids from Oxalis corniculata L.Extracting time，solid-liquid ratio，ethanol concentration and soaking timewere determinated by the single-factor experimentand orthogonaldesign，using the yield of total flavonoidsas index.Results showed that the optimum conditionswere extracting time 2min，ethanol concentration 30%，solid-liquid ratio 1∶10（g/mL）.Under these conditions，the yieldwas26.80mg/g.

microwave-assisted extraction；Oxaliscorniculata L.；flavonoids；orthogonaldesign

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.24.012

2016-03-29

湖北省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項目（B2016337）；武漢工商學(xué)院校級學(xué)術(shù)團隊基金資助項目（XSTD2015003）

楊文婷（1983—），女（漢），講師，碩士研究生，主要從事天然產(chǎn)物的開發(fā)利用研究。