響應(yīng)面法優(yōu)化金銀花葉黃酮提取條件

王新穎，南海娟

（河南科技學(xué)院食品學(xué)院，河南新鄉(xiāng) 453003）

0 引言

金銀花又被稱(chēng)為忍冬，是常用的中草藥之一，其味甘性寒，有清熱解毒、抗病毒、消炎等功能[1-2]。在我國(guó)大部分區(qū)域都有種植，金銀花應(yīng)用廣泛，并且對(duì)它的開(kāi)發(fā)利用比較多，金銀花葉產(chǎn)量比較高，并且采摘容易，但是對(duì)它的開(kāi)發(fā)利用卻比較少[3]。目前，對(duì)于金銀花葉的研究一般在抑菌特性方面，然而，研究表明金銀花葉中多酚類(lèi)成分不比花少，黃酮類(lèi)化合物的含量比金銀花中還要高[4]，因此極具開(kāi)發(fā)價(jià)值。

佐今明藥業(yè)在新鄉(xiāng)封丘建立了多個(gè)金銀花種植基地，收購(gòu)金銀花，因此有大量金銀花葉亟需開(kāi)發(fā)利用。研究采用響應(yīng)面法，高效快速地對(duì)黃酮的最佳提取條件進(jìn)行優(yōu)化[5-7]，得到了最經(jīng)濟(jì)省時(shí)的黃酮提取方式。研究可為金銀花葉的開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù)，提高資源的利用率，對(duì)于增加當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的收入也有一定的意義。

1 材料與方法

1.1 材料

金銀花葉，采自封丘金銀花種植基地。

SHA-C型數(shù)顯水浴恒溫振蕩器，金壇華峰儀器有限公司產(chǎn)品；WFJ 7200型可見(jiàn)分光光度計(jì)，尤尼柯儀器有限公司產(chǎn)品；恒溫水浴鍋，江蘇金壇市中大儀器廠產(chǎn)品。

NaOH，Al(NO3)3，NaNO2，蘆丁，無(wú)水乙醇，以上試劑均為分析純。

1.2 方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

在100 mL的容量瓶中加入0.040 g蘆丁，先加入一部分微熱無(wú)水乙醇，待蘆丁溶解后，再加入無(wú)水乙醇定容，得質(zhì)量濃度為0.4 mg/mL的蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液，避光保存。

1.2.2 蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的制作

參考賈霖等人[8]的方法，標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入不同體積的蒸餾水，然后加入NaNO2，Al(NO3)3,NaOH溶液，于波長(zhǎng)507 nm處測(cè)定溶液的吸光度，繪制蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。

1.2.3 金銀花葉中總黃酮含量的測(cè)定

取1 g金銀花葉粉末，體積分?jǐn)?shù)60%乙醇100 mL，加入燒瓶中，水浴回流提取6 h，抽濾，濾渣和體積分?jǐn)?shù)60%的乙醇80 mL放入燒瓶中，再提取4 h，抽濾，用60%的乙醇洗滌燒瓶，合并2次濾液及洗液，移入250 mL容量瓶中，用體積分?jǐn)?shù)60%的乙醇定容。取10 mL定容液，加入50 mL容量瓶中，按1.2.2的方法測(cè)出定溶液的吸光度，由蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)找出相應(yīng)的蘆丁質(zhì)量濃度。此試驗(yàn)平行操作3次。

1.2.4 黃酮提取率的計(jì)算方法

金銀花葉黃酮提取率按下列公式計(jì)算：

式中：V——測(cè)定吸光度所用的溶液體積，mL；

A——黃酮總含量，μg/g；

C——蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)上相對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度，μg/mL。

1.2.5 響應(yīng)面試驗(yàn)

使用軟件Design Expert software 8.0.6.1對(duì)提取時(shí)間、提取溫度、乙醇體積分?jǐn)?shù)、料液比四因素三水平共29個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn)，通過(guò)軟件分析得出數(shù)學(xué)模型，根據(jù)模型給出的最佳提取條件及提取率，做驗(yàn)證試驗(yàn)，驗(yàn)證結(jié)果的可靠性。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的制作

由1.2.2方法得到的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)方程為Y=0.002 2X-0.013 7，R2=0.999 6，表示在其線(xiàn)性范圍內(nèi)二者之間有較好的線(xiàn)性關(guān)系。

2.2 金銀花葉中總黃酮含量

由1.2.3測(cè)得的3組平行試驗(yàn)總黃酮含量分別為55 420.45，54 965.91，55 857.00μg/g，平均含量為 55 420.45μg/g。

2.3 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

響應(yīng)面試驗(yàn)的因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1，響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2，方差分析見(jiàn)表3。

表1 響應(yīng)面試驗(yàn)的因素與水平設(shè)計(jì)

Design Expert Software 8.0.6.1軟件分析數(shù)據(jù)后，推薦用“Quadratic”的數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型為：

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

表3 方差分析

由表3可知，模型的Prob＞F值為0.002 5，小于0.01，說(shuō)明模型是顯著的，能很好地表達(dá)提取條件與提取率之間的關(guān)系。C，D，C2對(duì)結(jié)果的影響極為顯著。使用Design Expert Software 8.0.6.1優(yōu)化提取條件，經(jīng)方程擬合得到的最優(yōu)提取條件和提取率為提取溫度85℃，提取時(shí)間60 min，乙醇體積分?jǐn)?shù)91.66%，料液比1∶30，提取率95.59%。

根據(jù)實(shí)際情況，參照軟件給出的條件，將試驗(yàn)條件修正為提取溫度85℃，提取時(shí)間60 min，乙醇體積分?jǐn)?shù)92%，料液比為1∶30，做3次平行試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，所得提取率分別為94.03%，94.54%，94.41%，平均提取率為94.32%。提取率較高，同時(shí)與軟件給出的值接近，說(shuō)明二者可以很好地?cái)M合。

3 結(jié)論

利用響應(yīng)面法可以很好地優(yōu)化金銀花葉中黃酮的提取條件，得出的最佳提取條件為提取溫度85℃，提取時(shí)間60 min，乙醇體積分?jǐn)?shù)92%，料液比1∶30，在此條件下的黃酮提取率為94.32%。