荷葉多酚化學(xué)成分提取工藝優(yōu)化研究

歐陽立力，游 媛，寇 歡，吳文慧，程一鑫*

(1.江西省藥品檢查員中心，江西 南昌 330029；2.江西省藥品檢驗(yàn)檢測研究院，江西 南昌 330029)

研究表明，植物多酚具有抗氧化、抗衰老、抗腫瘤、降血脂、防齲齒等作用，可廣泛用于醫(yī)藥保健、食品及日用化工等領(lǐng)域[1-4]，荷葉為睡蓮科蓮屬植物的葉片，1991年被列入衛(wèi)生部藥食同源名單中，其多酚含量較為豐富，但目前，大多數(shù)荷葉自然腐敗，未得到有效、充分利用[5-6]。本研究通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，對荷葉總多酚提取工藝進(jìn)行了一定的優(yōu)化，以期獲得較好的提取工藝條件，為更好地促進(jìn)荷葉資源的開發(fā)利用提供有益、科學(xué)的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

荷葉：采自江西廣豐；福林酚(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)、沒食子酸(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)、Na2CO3(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)等試劑均為分析純。101A-3型干燥箱(上海一恒)；HHS21-6 型電熱恒溫水浴鍋(常州智博睿儀器制造有限公司)；DL-5-B 型離心機(jī)(上海湘儀儀器有限公司)；HSZ-IID 型循環(huán)水真空泵(上海 暉創(chuàng)化學(xué)儀器有限公司)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 確定最大吸收波長

精確吸取100 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)沒食子酸溶液0.2mL于10mL比色管中，加入1mL福林酚試劑后搖勻，靜置5min，再加入10%碳酸鈉溶液，然后用去離子水定容至刻度，在室溫下避光放置2h，在分光光度計(jì)下進(jìn)行450nm-950nm 的全波長掃描，確定其最大吸收波長。

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

精確吸取 20μg/mL、40μg/mL、80μg/mL、160μg/mL、320μg/mL的沒食子酸1 mL于10 mL 比色管中，分別加入3mL福林酚試劑，搖勻，靜置5min后加入10%碳酸鈉溶液，搖勻，室溫避光放置2h，用60%的乙醇定容至刻度，以空白為對照在確定的最大波長處測定其吸光度。以吸取的沒食子酸濃度為橫坐標(biāo)，吸光度值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，其回歸方程為 Y=0.0762X-0.039(R2=0.9972)。

1.2.3 荷葉多酚提取方法

將新鮮荷葉洗凈瀝干，置于干燥箱中60℃烘干，然后研碎，準(zhǔn)確稱取荷葉粉1g于離心管中，加入一定量體積分?jǐn)?shù)的乙醇溶液，調(diào)pH后置于恒溫水浴中，5000 r/min離心20min收集上清液，重復(fù)以上提取步驟2次，合并提取液，濃縮。

1.2.4 單因素試驗(yàn)

以荷葉多酚提取率為指標(biāo)，分別考察乙醇體積分?jǐn)?shù)：0、30%、45%、60%、75%、90%，提取溫度：20℃、40℃、60℃、80℃，pH值：2、3、4、5、6，提取時間：30min、45min、60min、75min、90min、105min、料液比(g∶mL)：1∶15、1∶30、1∶45、1∶60、1∶75等因素對提取效果的影響。

1.2.5 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，以乙醇體積分?jǐn)?shù)、提取溫度、提取時間、pH為因素，進(jìn)行4因素3水平正交試驗(yàn)，優(yōu)化荷葉多酚提取工藝。

1.2.6 總多酚含量的測定

準(zhǔn)確稱取荷葉粉1g 放入 250 mL 的三角瓶中，按1.2.3中荷葉多酚提取方法提取后定容至100mL。然后按“1.2.2”的方法測定其吸光度，重復(fù)測定3次，取平均值計(jì)算總多酚的含量，并計(jì)算總多酚提取率。

提取率=總多酚含量/荷葉粉質(zhì)量×100%

2 結(jié)果與分析

2.1 最大吸收波長的確定

在450nm～950 nm波長范圍，掃描同一濃度沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，得到?jīng)]食子酸溶液的吸收光譜在765.2nm 處有最大吸收峰。

2.2 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 乙醇體積分?jǐn)?shù)對吸光度的影響

由表1可知，乙醇體積分?jǐn)?shù)對荷葉總多酚的提取有顯著影響。在一定范圍內(nèi)隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增加，荷葉總多酚的吸光度增加明顯，但是當(dāng)乙醇的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到 75%以后，繼續(xù)增加乙醇體積分?jǐn)?shù)，荷葉總多酚的吸光度有所下降。 所以在正交試驗(yàn)中，乙醇體積分?jǐn)?shù)選擇 75%左右為宜。

表1 乙醇體積分?jǐn)?shù)對吸光度的影響

2.2.2 提取溫度對吸光度的影響

由表2可以看出，提取溫度對荷葉多酚的提取有著較大的影響，當(dāng)提取溫度低于60℃時，隨著溫度的升高，吸光度值明顯增大，當(dāng)溫度高于60℃后，隨著溫度升高，吸光度值下降。

表2 提取溫度對吸光度的影響

2.2.3 pH值對吸光度的影響

由表3可以看出，pH對荷葉多酚的提取同樣有著較大的影響，在pH低于5時，隨著提取pH的提高，吸光度值不斷提高，當(dāng)pH為6時，吸光度值開始下降。

表3 pH值對吸光度的影響

2.2.4 提取時間對吸光度的影響

由表4可以看出，提取時間在一定范圍內(nèi)對荷葉多酚的提取有著較大的影響，隨著時間的延長，荷葉多酚個吸光度值不斷增大，當(dāng)提取時間為90分鐘時達(dá)到最大。

表4 提取時間對吸光度的影響

2.2.5 料液比對吸光度的影響

由表5可以看出，料液比對荷葉多酚的提取有著明顯的影響，隨著提取溶劑量的加大，荷葉多酚個吸光度值不斷增大，當(dāng)料液比為1：45時，吸光度值達(dá)到最大。

表5 料液比對吸光度的影響

2.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

根據(jù)上述單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提取溫度、提取時間、乙醇體積分?jǐn)?shù)對荷葉多酚提取均有較大影響，本實(shí)驗(yàn)選取pH為5，料液比為1：45時，設(shè)計(jì)上述三個條件的正交實(shí)驗(yàn)，以荷葉多酚的提取率為指標(biāo)，對提取工藝進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果見表6。

表6 正交實(shí)驗(yàn)因素與水平

由表7正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，在組合A2B2C3條件下，荷葉多酚的提取率最高，為2.395%。

表7 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3 總結(jié)

本實(shí)驗(yàn)通過單因素(乙醇體積分?jǐn)?shù)、提取溫度、提取時間、pH值、料液比)探索了荷葉多酚提取工藝條件，結(jié)果表明，上述單因素對乙醇提取率均有著較為顯著的影響。

通過設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步優(yōu)化提取工藝，結(jié)果表明，荷葉多酚的最佳提取工藝為：提取溫度60℃、提取時間90min、乙醇體積分?jǐn)?shù)90%，在此條件下，荷葉多酚提取率為2.395%。

*基金項(xiàng)目：項(xiàng)目名稱：江西省藥品監(jiān)督管理局科研項(xiàng)目(2019JS40)。