响应曲面法优化葛根总黄酮的提取工艺研究
葛根总黄酮提取工艺研究
葛根总黄酮提取工艺研究张喜梅，李琳，陈玲，苗晓杰（华南理工大学轻工与食品学院，广东 广州 510640）摘要：本论文采用传统浸提法，以乙醇为溶剂，考察溶剂体积分数、提取时间、固液比、提取温度和葛根粉粒度对葛根总黄酮提取率的影响，并在单因素实验的基础上，通过正交试验，确定了葛根总黄酮的提取工艺。
结果表明，提取温度、提取时间、固液比、乙醇体积分数以及粒度对葛根总黄酮的提取率均有影响，优化的葛根总黄酮的提取工艺为：提取温度为80 ℃，提取时间为120 min，乙醇体积分数为70%，固液比为1:12，粒度为80目。
关键词：葛根；总黄酮；提取中图分类号：TS201.2；文献标识码：A；文章篇号:1673-9078(2008)01-0042-04Study on the Extaction of Total Flavones from Pueraria Lobata OhwiZHANG Xi-mei, Li Lin, CHEN Ling, MIAO Xiao-jie(College of Light Industry and Food Science, South China University of Technology, Guangzhou 510640) Abstract: The total flavones were extracted with alcohol as the solvent from Pueraria Lobata Ohwi. The effects of the extraction conditions such as the concentration of ethanol, the extraction time, the ratio of Puerariae to solution of ethanol, extraction temperature and the size of Pueraria Lobata Ohwi were studied. The proper condition was determined by orthogonal experiment. The results were as following: The extraction temperature was 80 ℃, the extraction time was 120 min, the concentration of ethanol was 70%, the ratio of Puerariae to solution of ethanol was 1:12, and the size of Pueraria Lobata Ohwi was 80.Key words: Pueraria Lobata Ohwi; total flavones; extraction黄酮类化合物是植物的次级代谢产物，在自然界中分布广泛，普遍存在于植物的叶子和果实中。
葛根总黄酮提取新工艺的研究
收稿日期:2006-01-06作者简介:白兰莉(1974-),女,硕士研究生1文章编号:1006-0456(2006)03-0227-04葛根总黄酮提取新工艺的研究白兰莉,蒋柏泉,黄庆荣,肖正强,邱宝玉(南昌大学环境科学与工程学院,江西南昌330029)摘要:采用微波辅助浸取新工艺从葛根中提取总黄酮.通过单因素和正交实验相结合的方法,研究了新工艺的实验条件.结果表明:在常压下,当微波功率为700W,葛根粒度为80目,预泡1h ,固液比为1z 25,乙醇溶剂浓度为60%,微波辐射40s ,间歇辐射3次,可得到最佳提取率83.92%,比传统回流浸取和超声浸取葛根总黄酮工艺具有快速、节能和浸取率高等优点.关键词:微波;浸取;葛根;总黄酮中图分类号:TS201.1 文献标识码:A葛根是一种药食两用的山地植物,其含有的总黄酮不仅应用于医药工业,还广泛应用于食品工业、日用化工等领域[1-6].在国内生产中,提取葛根总黄酮主要采用传统的醇提、浸提和铅盐沉淀等工艺,能耗大,时间长,效率低.而微波浸取技术是一种利用微波能与传统有机溶剂浸取相结合的新的浸取技术.与传统技术相比,因其具有浸取效率高、选择性强、节省时间、节省溶剂、节能、污染小等许多优点,应用范围已从最初的环境分析样品制备迅速扩展到食品、化工和农业、天然产物等领域[7].当前,微波技术已可用于包括黄酮等几大类天然化合物的提取,引起了科技工作者们的广泛关注[8].微波技术用于葛根总黄酮的提取目前在国内也有少量研究,有的采用改进的微波装置,也有的用不同的实验设计方法来考察微波提取葛根总黄酮的最佳工艺条件[9-11].而本实验采用普通微波炉装置,通过单因素和正交实验相结合的方法,考察了在常压下,微波功率、乙醇浓度、固液比、辐射时间等主要因素对微波辅助浸取葛根总黄酮效果的影响,以确定在此新条件下的最优微波浸取条件,探索一条简便易行的微波浸取新工艺.并与传统回流浸取和超声浸取等工艺进行了比较.1 材料、试剂与仪器1.1 材料与试剂葛根片,江西横峰皇同有机葛开发有限公司提供;葛根素对照品,购自中国药品生物制品检定所;试剂均为分析纯.1.2 实验仪器WD700(MG-5062S1)型微波炉(LG 电子天津电器有限公司),53W UV /V I S 紫外分光光度计(上海光学仪器厂),KQ 3200超声波清洗器(江苏昆山定山湖检测仪器厂).2 实验方法2.1 总黄酮的含量测定葛根总黄酮的含量测定采用以葛根素为对照品的紫外分光光度法.2.1.1 标准曲线的建立准确称取葛根素对照品5m g ,置于25mL 容量瓶中,加入95%乙醇溶解并稀释至刻度,摇匀,分别精确吸取0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0mL 于10mL 容量瓶中,并各加95%乙醇1.0mL ,再加蒸馏水稀释至刻度,摇匀.另取95%乙醇1.0mL 置10m L 容量瓶中,加蒸馏水至刻度,作空白对照.在250nm 波长处测定吸光度.以吸光度A 值与浓度C 值线性回归,得标准曲线方程为:A =0.02566+62.57379C,r =0.99992.1.2 样品溶液中总黄酮含量的测定精确吸取一定量的葛根提取液置于10m L 容量瓶中,加入95%乙醇1.0mL,用蒸馏水稀释至刻度,按上述操作方法,在250n m 波长处测定吸光度,根据标准曲线方程计算样品溶液中总黄酮的含量.2.1.3 葛根原料中总黄酮含量的测定准确称取粉碎干燥过80目筛的葛根药材粉末0.5g ,加30%乙醇50mL ,加热回流30m in ,滤过,第28卷第3期2006年9月南昌大学学报#工科版Journal o fN anchang U n i versity(Eng i neering &T echno l ogy)V o.l 28N o .3Sept .2006精确吸取滤液适量,按样品溶液测定方法测定葛根原料中的总黄酮含量.浸取率=浸取液中葛根总黄酮量葛根原料中总黄酮量@100%2.2 微波浸取的实验方法准确称取粉碎干燥的葛根粉2g 于250mL 锥形瓶中,加入一定浓度体积的乙醇作溶剂,预泡一段时间后,在设定的微波功率下辐射几十秒,取出冷却、过滤,得到浸取的样品溶液,测定浸取液吸光度,并计算黄酮浸取率.按照此法首先对影响黄酮浸取率的主要因素,即微波功率、辐射时间、乙醇浓度、固液比等,分别进行单因素实验考察;再在单因素实验的基础上,优化组合进行正交试验,确定最佳浸取条件.3 结果与分析3.1 微波浸取的单因素实验3.1.1 微波功率对黄酮浸取率的影响称取每份2g 过80目筛的葛根粉于锥形瓶中,按固液比1z 25(1g z 25mL)均加入60%乙醇溶液50mL ,预浸泡1h ,分别在微波功率为700W 、560W 、420W 、280W 、140W 下辐射60s(此微波炉最大输出功率为700W,实际作用功率按微波火力百分数折算计),测温,并测定各次吸光度,计算浸取率.实验可知,开始微波功率增大时,温度也随之升高,当达到420W 以上后,溶液开始沸腾,温度达78.5e ,且恒定不再升高.由图1可看出,随着微波功率增大,黄酮浸取率也随之增大,在功率最大为700W 时,浸取率最大.图1 微波功率对黄酮浸取率的影响F ig .1 E ffect of m icrowave po w er on extracting rate of total isoflavones3.1.2 辐射时间及次数对黄酮浸取率的影响1)称取每份2g 过80目筛的葛根粉于锥形瓶中,按固液比1z 25均加入60%乙醇溶液50mL,预浸泡1h,设定微波功率为700W,分别辐射30s 、40s 、50s 、60s 、70s ,测温,并测定各次吸光度,计算浸取率.由图2可看出,随辐射时间的延长,总黄酮浸取率也逐渐增加,到60s 时浸取率最高,然后下降.实验可知,微波辐射至20s 时,观察到溶液即开始沸腾,推断由于乙醇水溶液为共沸混合物,因此在常压下,测得以上各次末温均为78.5e ,考虑连续辐射时间长易暴沸,且溶剂挥发较多,辐射时间取40s 较适宜.图2 微波辐射时间对黄酮浸取率的影响Fig .2E ffec t of m i cro w ave radiation ti m e on extrac ti ng rate of total isof l avone s2)称取2g 过80目筛的葛根粉于锥形瓶中,按固液比1z 25加入60%乙醇溶液50mL,预浸泡1h ,设定微波功率为700W,第一次辐射40s 后,取出冷却,测定吸光度;然后再次辐射40s ,取出冷却,测定吸光度;如此间歇重复5次,计算各次浸取率.由图3可看出,随辐射次数的增加,总黄酮浸取率也逐渐增加,3次以后增加较缓,考虑到节省时间,以辐射3次较适宜.图3 微波次数对黄酮浸取率的影响F ig .3 E ffect of m icrowave treat men t ti m es onextrac ti ng rate of total isof l avone s#228#南昌大学学报#工科版2006年3.1.3 乙醇浓度对黄酮浸取率的影响称取每份2g 过80目筛的葛根粉于锥形瓶中,按固液比1z 25分别加入50%、60%、70%、80%、90%乙醇溶液50mL,预浸泡1h ,设定微波功率为700W,均辐射40s ,测定各次吸光度,并计算浸取率.由图4可看出,乙醇浓度对黄酮浸取率影响较大,乙醇浓度为60%时,黄酮浸取率最高,浓度再增加,浸取率反而下降.因此,乙醇浓度取60%较适合.图4 乙醇浓度对黄酮浸取率的影响F ig .4 E ffect of alcohol concen tration onextracting rate of total isoflavones3.1.4 固液比对黄酮浸取率的影响称取每份2g 过80目筛的葛根粉于锥形瓶中,按固液比分别为1z 15、1z 20、1z 25、1z 30、1z 40分别加入相应体积的乙醇溶液,预浸泡1h ,设定微波功率为700W,均辐射40s ,测定各次吸光度,并计算浸取率.由图5可看出,在固液比为1z 20时,辐射40s ,黄酮浸取率最高.图5 固液比对黄酮浸取率的影响F i g .5 E ffec t of ra ti o of solid to li qu i d on extracti ngrate of total isof l avone s3.2 微波浸取的正交实验在单因素实验的基础上,对提取葛根总黄酮的主要因素:微波功率、乙醇浓度、固液比、辐射时间按表1进行L(34)正交实验设计,由表2中的实验结果和极差分析可知,各因素影响的主次为:B >C >A>D,即乙醇浓度、固液比、微波功率、辐射时间;最佳条件为B1C3A3D2,即正交实验的最佳工艺条件为:微波功率为700W,溶剂乙醇浓度为60%,固液比为1g z 25mL,辐射时间为40s ,间歇处理3次.其中固液比对葛根总黄酮浸取率的影响结果与单因素实验的结果有差异,经重复实验验证,其它条件同上,分别取固液比为1g z 20mL 和固液比为1g z 25mL ,辐射时间为40s ,间歇处理3次,比较发现固液比为1g z 20mL 时总黄酮浸取率为83.53%,固液比为1g z 25mL 时总黄酮浸取率为83.92%左右,说明正交实验所得工艺条件最佳.这可能是按正交实验设计,微波辐射次数增加为3次,有部分溶剂挥发,对固液比不同的体系,其总黄酮浸取率的影响不同,以及多因素作用时各因素之间存在交互作用的结果.表1 因素与水平Tab .1Factors and leve ls因素水平A 微波功率/WB 乙醇浓度/%C 固液比/(g #mL -1)D 辐射时间/s 1420601z 1530(3次)2560701z 2040(3次)3700801z 2550(3次)表2 正交实验数据与结果Tab .2 O rthogonal exper i m en tal datas and result序号A 微波功率/W B 乙醇浓度/%C 固液比/(g #mL -1)D 辐射时间/s 浸取率/%1420601z 1530(3次)76.292420701z 2040(3次)74.863420801z 2550(3次)71.274560601z 2050(3次)78.405560701z 2530(3次)80.426560801z 1540(3次)69.097700601z 2540(3次)83.928700701z 1550(3次)75.089700801z 2030(3次)69.84均值K 174.1379.5473.4975.52均值K 275.9776.7874.3775.96均值K 376.2870.0778.5474.92R2.159.475.051.044 结论1)在本实验条件下,葛根黄酮浸取率均随微波功率和辐射时间增加而增加,但随乙醇浓度和固液比增加而存在一最佳值.本实验微波辅助浸取葛根总黄酮的最优工艺条件为:在常压下,当葛根粒度为#229#第3期 白兰莉等:葛根总黄酮提取新工艺的研究80目,预浸泡1h ,微波功率为700W,固液比为1g z 25m L ,乙醇溶剂浓度为60%,微波辐射40s ,间歇处理3次,总黄酮提取率达83.92%.2)本实验还做了传统回流浸取和超声浸取工艺提取葛根总黄酮的研究.在固液比为1z 25、乙醇浓度为70%和回流浸取时间为3h 的实验条件下,传统回流浸取工艺的浸取率为82.38%;在固液比为1z 15、乙醇浓度为60%和超声浸取时间为30m in(2次)的实验条件下,超声浸取工艺的浸取率为82.48%.可见,与传统回流浸取和超声浸取工艺相比,微波浸取新工艺具有节时、节能和浸取率高等优点.3)为充分利用葛根资源,在后续实验中,将从本实验过滤所得滤渣中回收葛根淀粉,对提取的黄酮液将进一步分离纯化,得到高质量的葛根黄酮.参考文献:[1] H ao Jing Rong ,H an F .D e i nze reta l Identifica ti on of Isfla -vones i n t he Roo ts of Puerar i a loba ta[J].P lant M edica ,1998,64:620-627.[2] 郭建平,孙其荣,周全.葛根药理作用研究进展[J].中草药,1995,26(3):163-165.[3] 邓晓娟,刘晓龙,吴秀清,等.葛根资源的研究与开发利用[J].基层中药杂志,2002,16(2):48-49.[4] 詹永,杨勇.葛根异黄酮的提取方法与应用[J].广州食品工业科技,2004,20(2):169.[5] K ennedy John F ,L in Y u-T ien .A dvance i n f ood andnutriti on resea rch [D ].N e w Y o rk :A cade m ic P ress Inc ,1997,35:111-113.[6] 徐进,张卫明,马世宏,等.葛根在化妆品中的应用初探[J].中国野生植物资源,2000,19(3):11-13.[7] 张成,贾绍义.微波萃取技术及其应用[J].化学工业与工程,2004,12(6):444-448.[8] Pan X ue j u ,N i u Guoguang ,L i u Hu iz hou .M i cro w ave-as -sisted ex tracti on of tansh i nones from sa l v ia m ilti o rrh i za Bunge w ith ana l ysis by h i gh-per f o r m ance li qu i d ch ro m a -tography[J].Ch ro m a t og raphy A ,2001,922:371-375.[9] 王娟,沈永嘉,王娟,等.微波辅助萃取葛根中有效成份的研究[J].中国药科大学学报,2002,33(5):379-382.[10] 马海乐,王超,刘伟民.葛根总黄酮微波辅助萃取技术[J].江苏大学学报,2005,26(2):98-101.[11] 国振双,李梅,冯云生.微波法提取葛根黄酮的研究[J].齐齐哈尔大学学报,2003,19(4):14-15.St udy on Ne w Techni que of Total Isoflavones Extractionfro m Pueraria LobataBA I Lan -l,i JI A NG Bo -quan ,HUANG Q i ng -rong ,X I AO Zheng -q i ang ,Q I U Bao -yu(S chool of Environ m ental Science and E ngineer i ng,N anchang Universit y,N anchang 330029,Ch i na)Abst ract :The ne w technique ofM icro w ave-assisted leach i n g w as used to separate the tota l isoflavones fro mpueraria lobata .The experi m en tal conditions of the ne w technique w ere st u died by si n g le factor and ort h ogonal ex -peri m ents .The results sho w ed that t h e opti m um leaching y ield o f 83.92%cou l d be ob tained when m icro w ave po w -er w as 700W,grinding degree 80m esh ,pre-leaching ti m e 1h,ratio of so lid to li q u i d 1z 25,a lcohol concentra -ti o n 60%,three ti m es of rad i a ti o n and 40s for each ti m e at nor m a l pressure .The ne w techn i q ue has the advantages of faster leach i n g ,lo w er energy consumpti o n and higher leachi n g effic iency co m pared w it h no r m a l re fl u x and ultra -sonic l e aching m ethods .K ey W ords :m icro w ave ;l e aching ;puerar i a l o bata ;to tal iso flavones#230#南昌大学学报#工科版2006年。
响应曲面法优化超声提取夏枯草中黄酮的工艺研究
收稿日期： 8""5).")85% !通讯联系人 作者简介： 何力 （ .5M$) ） ， 男， 硕士研究生， 研究方向： 天然产物提取分 离及活性研究。 基金项目： 江西省科技支撑计划项目 （ 8""5&HN"5""" ） ； 南昌大学食品 科技国家重点实验室项目 （ 9<>B)O&)8""M"$ ） 。
cde液固比回归方程方差分析方差来源平方和自由度一次项二次项交互项总回归的因素水平进行正交实验实验结果表略结果表明对实验结果影响最大的为加酶量其次为底物质量比各因素对实验结果的影响大小依次为加底物质量比3在此条件下可得到45含量可达712的甘油三酯分别检测反应前后甘油三酯和游离脂肪酸的脂肪酸组成所得结果如表鱼油脂肪酸与甘油三酯酯交换反应的正交实验设计表酯研究了固定化酶
(’!’!= 乙醇体积分数对提取的影响= 由图 ! 可见， 当 乙醇体积分数为 *". 时， 总黄酮得率最大。这可能 与溶剂极性有关， 当乙醇体积分数为 *". 时与黄酮
［; ］ 类化合物的极性相似， 因而溶解度最大 。实验将乙
图 *= 提取温度对黄酮化合物提取的影响
!#!" 响应面优化实验
采用 L4L M9’! 软件对实验数据进行回归分析， EFG> EHI3AH3 的四因素三水平实验的取值见表 ( ， 共 (; 个 实 验 点。前 面 (* 个 是 析 因 点， 自变量取值在 J! 、 J( 、 J) 、 J* 所构成的三维顶点； 后面三个为零点，
( !
:
图 != 乙醇体积分数对黄酮化合物提取的影响
葛根总黄酮提取工艺
其他试剂 均为分析纯H
J%C型紫外分光光度计 上海分析仪器厂)
FGK 工艺流程和工艺条件
FGKGF 醇提法
鲜葛根L 清洗L 干燥L 破碎L 醇回流L
过滤
L
M 滤液"去合并液
M L 脱铅 L
过滤
L 沉 淀 于 $&&<5U%P乙 醇 中 回 流
M 滤 液 "去 合 并 液
C9L 过滤 L 滤 液 合 并 L 合并液离心 L 滤液减压浓缩至干
dYZefg/hYei/fjjj
工艺条件!鲜葛根 "##$%醇用量 以鲜 葛 根 重倍 数
表 4 不同提取工艺的效果
计 %减 压 浓 缩 控 制 温 度 & ’#( ) *+, 葛根总黄酮含量的测定 *+,+* 标准曲线的制备 精密称取干燥至恒重的葛 根 素 -.$/于 0-.1容 量 瓶 中/加 2-3乙 醇 溶 解 并 稀 释至 刻 度/摇 匀) 精 密 吸 取 #+4/#+0/#+"/#+5/#+-/ #+6/#+7/4+#.1分 别置于 4#.1容量 瓶中/用 4#+#.1 2-3乙 醇 精 密 加 水 至 4##.1的 溶 液 稀 释 至 刻 度/摇 匀) 以 上 述 溶 剂 做 空 白 对 照/在 0-#8. 处 测 定 吸 收 度 /回 归 方 程 为 !9: #+4520; #+#"2</=: #+222’) *+,+> 葛根提取物总黄酮含量的测定 精密称取各 法 提 取 物 4-#.$/相 当 于 葛 根 黄 酮 约 -#.$/分 别 置 于 0-#.1容量瓶中/加 2-3乙醇溶解并稀释至刻 度/ 摇 匀)精 密吸取 #+-.1分 别置于 4#.1容量 瓶 中/用 4#+#.12-3乙醇精密加水至 4##.1的溶液稀释至刻 度/摇匀)以上述溶剂做空白对照/在 0-#8. 处测 定 吸 收 度 /从 标 准 曲 线 上 换 算 出 葛 根 黄 酮 的 含 量 ) *+? 葛根提取物的薄层层析
葛根总黄酮提取工艺研究
黄酮类化合物是植物 的次级代谢产物 ，在 自然 界
中分布 广泛 ，普遍存在于植物 的叶子和果实 中。葛根
厂。
紫外 分光光度 计（ Ｖ ２ ０ Ｐ ） Ｕ －１２ Ｃ ：上海尤 尼柯仪器
有 限公司 。
既是 中药材，又 是营养丰富的食用原料 。其被 《 农 神 本 草经 》列为中品 ，并为 中国药典所收载［２ １］ －。
摘要：本论文采用传统浸提 法，以乙醇为溶剂， 考察溶剂体积分数、提取 时间、固液比、提取温度和 葛 根粉粒度对葛根总黄酮
提取率的影响 ， 并在单 因素 实验的基础上，通过正 交试验 ， 确定 了葛根 总黄酮的提取工艺。结果表 明，提取温度 、 提取时间、固液比、
乙 醇体积分数以及粒度对葛根总黄酮的 提取率均有影响，优化的葛 根总黄酮的提取工艺为： 取温度为 ８ ℃， 提 Ｏ 提取时间为 １０ ｉ， ２ ｍｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｈ ｏａ ａ ｏ ｅ ｒ ｘ ｒｃｅ ｔ ｌｏ ｏ ｓ ｔ ｅ ｓ ｌｅ ｔｆｏ Ｐ ｅ ａ ｉ ｏ ａａ Ｏｈ ． ｅ ｅ ｅ ｔ ｆｔ ｅ ｅ ｔ ｃ ｏ ｓｒ ｃ ：Ｔ ｅ ｔ ｔｌｆ ｖ ｎ ｓ ｗｅ ｅ ｅ ｔ ｔｄ ｗｉ ａ ｃ ｈ ｌａ ｈ ｏ ｖ ｎ ｒ ｍ ｕ ｒ ｒ Ｌ ｂ ｔ ｗｉ Ｔｈ ｆ ｃｓ ｏ ｈ ｘ ｒ ｔ ｎ ｌ ａ ｈ ａ ａｉ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓｓ ｃ ｓｔ ｅｃ ｎ ｅ ｔ ｔ ｎ ｏ ｅ ａ ｏ ， ｅｅ ｔ ｃ ｏ ｍｅ ｔ ｅｒ ｔ ｆ ｕ ｒｒ ｅｔ ｏｕ ｉｎ ｏ ｅ ａ ｏ ， ｘ ｒ ｃｉｎ ｔｍｐ ｒｔ ｒ ｎ ｅ ｏ ｄｔ ｎ ｕ ｈａ ｏ ｃ ｎｒ ｉ ｆ ｔ ｎ ｌｔ ｘ ｒ ｔ ｎ ｔ ， ｉ ｏ Ｐ ｅ ａｉ ｓ ｌ ｔ ｆ ｔ ｎ ｌ ｅ ｔａ ｔ ｉ ｈ ａｏ ｈ ｈ ａｉ ｉ ｈ ａｏ ａ ｏ ｏ ｈ ｏ ｅ ｅａ ｕ ｅａ ｄ ｔ ｈ ｓ ｅｏ Ｐ ｅ ａ ｉ ｂ ｔ ｗｉ ｒ ｔ ｄｅ ． ｅｐ ｏ ｅ ｏ ｄ ｔ ｎｗａ ｅｅ ｍｉｅ ｙｏ ｔ ｏ ｏ ａ ｘ ｅ ｉ ｎ ． ｅｒ ｓ ｌ ｒ ｌ ｗｉｇ Ｔ ｅ ｉ ｆ ｕ ｒ ｒ Ｌｏ ａ ａＯｈ ｅｓ ｉｄ Ｔ ｒ ｐ ｒ ｎ ｉ ｏ ｓ ｔｒ ｎ ｄｂ ｒ ｇ ｎ ｌ ｐ ｒ ｚ ａ ｗｅ ｕ ｈ ｃ ｉ ｄ ｈ ｅ ｍｅ ｔ Ｔ ｕ ｔ ｗｅｅａ ｆ ｌ ｎ ： ｈ ｅ ｓ ｓ ｏｏ ｈ
响应曲面法优化荞麦总黄酮的提取工艺
ห้องสมุดไป่ตู้ 现代食品科技
Modern Food S cience and Technology
2012, Vol.28, No.12
积分数分别为40%、50%、60%、70%、80%、90%的 乙醇溶液进行回流提取，所得结果见图2。 如图2所示，随乙醇体积分数的增大，总黄酮得率 成上升趋势， 当乙醇体积分数为70%时达到最高， 但随 后又下降。这可能由于乙醇体积分数过低时，水溶性 物质大量溶出，使得提取液黏度较大，过滤、浓缩、 分离均较困难；而随着乙醇体积分数的升高，一些醇 溶性杂质和脂溶性物质的溶出量增多，这些成分与黄 酮类化合物竞争，与乙醇-水分子体系结合，影响黄酮 的溶出，从而导致总黄酮得率下降，所以最终确定乙 醇体积分数为70%。 2.1.4 提取时间对提取效果的影响 在乙醇体积分数为70%、提取次数为1次、提取温 度为70 ℃、料液比为1:50 (g/mL) 的条件下，分别在30 min、60 min、90 min、120 min、150 min的提取时间下 进行回流提取，所得结果见图3。
荞麦富含蛋白质、维生素、矿质元素等，最为重要的 是含有极为丰富的生物活性成分-黄酮类化合物[3~4]， 尤 [5~6] 其是苦荞，相比甜荞黄酮含量要高10~100倍 。现代 医学研究表明荞麦具有抗氧化、抗炎症、抗肿瘤、降 血糖、降血脂等作用，而荞麦之所以具有这些药理作 用正是由于其所含的黄酮类化合物[7~9]。 目前对荞麦总黄酮的提取工艺还主要集中在正交 法上，响应曲面法(Response surface analysis，RSA)与 正交法相比采用了更为合理的试验设计，用最经济方 式寻求最优工艺，具有试验周期短，求得的回归方程 精度高，对因子及其交互作用也可以进行评价等优点 [10~11] 。 本试验选用了四川省成都市成都大学新培育的苦 荞品种米荞1号，以总黄酮得率为考察指标，在单因素 试验基础上，采用响应曲面法Box-Behnken试验设计对
响应面法优化桂花总黄酮提取工艺
响应面法优化桂花总黄酮提取工艺通讯作者，陈洪国，（电话）***-*****（电子信箱）*****。
黄酮类化合物又称类黄酮化合物，是以α-苯基苯并吡喃酮为主体的一系列化合物的总称，其主要类型有黄酮、黄酮醇、二氢黄酮、双黄酮和异黄酮。
近年来有研究认为，部分黄酮类化合物以氢键形式与细胞膜结合，使细胞膜上的不饱和键不与自由基接触，抗脂质过氧化。
正常生理状态下，一氧化氮（NO）在舒张血管内皮、维持机体血压平衡方面起重要作用，但高浓度的NO能和活性氧反应后产生氧化能力更高的亚硝基自由基，导致细胞氧化损伤。
如在缺血再灌注损伤时NO合酶活性增加，产生大量的NO而导致氧化损伤形成。
研究发现许多黄酮类化合物包括槲皮素、姜黄素等在缺血再灌注损伤时可抑制NO合酶的活性，从而起到抗氧化作用。
本研究以湖北省咸宁市盛产的桂花（Osmanthus fragrans）为原料，采用索氏提取法提取其中的总黄酮，通过单因素试验和响应面设计[7，8]对提取工艺进行优化[9，10]，以期为黄酮类化合物的开发利用提供一定参考。
1 材料与方法1.1 材料与仪器1.1.1 试验材料选取湖北省咸宁市金桂干花粉末为材料；乙醇、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠等均为分析纯；芦丁标准品（色谱纯，Sigma公司）。
1.1.2 试验仪器恒温磁力搅拌器（巩义市予华仪器有限公司）；TU-1810型紫外-可见光分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）；索氏提取器（上海五一玻璃仪器厂）；球形冷凝管（上海五一玻璃仪器厂）；DHG-9053A型干燥箱（嘉兴市中新医疗仪器有限公司）。
1.2 试验方法1.2.1 标准曲线的绘制精确称取充分干燥至恒重的芦丁标准品0.010 g，用80%（体积分数，下同）的乙醇溶液溶解并定容至20 mL，摇匀得浓度为0.5 mg/mL的芦丁标准液。
分别吸取芦丁标准液0、1、2、3、4、5 mL于25 mL刻度试管中，用80%的乙醇补至10 mL，加入1 mL 50 mg/mL的亚硝酸钠溶液，摇匀，放置6 min后加入1 mL 0.1 g/mL硝酸铝溶液，放置6 min，再加入0.5 mL乙酸，用40 mg/mL 的氢氧化钠溶液定容至刻度，摇匀，室温放置15 min后以80%的乙醇溶液为参比，于509 nm波长处测定吸光度。
响应曲面法优化绞股蓝中总皂苷和总黄酮的提取工艺研究
响应曲面法优化绞股蓝中总皂苷和总黄酮的提取工艺研究杨长花;刘峰;户宪珍;程芬;彭修娟【摘要】[目的]优选绞股蓝中总皂苷和总黄酮的提取工艺.[方法]采用单因素试验考察提取溶剂、提取方法、提取时间、料液比、提取次数和粒径等对绞股蓝中总皂苷和总黄酮的提取效率的影响.在单因素试验基础上选择试验因素和水平,以总皂苷和总黄酮含量的综合评分为评价指标,采用Box-Behnken响应面试验设计法以甲醇浓度、提取时间、料液比为因素进行优化,得到最佳操作条件及二次方程响应面模型.[结果]绞股蓝中总皂苷和总黄酮的最佳工艺条件:粒径过120目,采用回流提取法,提取2次,甲醇浓度73％,提取时间40 min,料液比15∶1(mL∶g).以此工艺条件提取,绞股蓝中总皂苷的提取率为13.12％,总黄酮的提取率为2.36％.结论回归模型拟合度良好,该提取工艺可行、可靠.【期刊名称】《陕西农业科学》【年(卷),期】2018(064)007【总页数】6页(P52-56,83)【关键词】绞股蓝;总皂苷;总黄酮;提取工艺;响应曲面【作者】杨长花;刘峰;户宪珍;程芬;彭修娟【作者单位】陕西国际商贸学院,陕西咸阳712046;陕西国际商贸学院,陕西咸阳712046;陕西省核工业二一五医院,陕西咸阳712000;陕西国际商贸学院,陕西咸阳712046;陕西国际商贸学院,陕西咸阳712046【正文语种】中文绞股蓝为葫芦科绞股蓝属植物绞股蓝(Gynostemma Pentaphyllum (Thunb.) Makino)的干燥全草，具有清热解毒、化痰止咳、益气健脾、养阴生津、养心安神等功效[1]。
绞股蓝主要活性成分为皂苷类、黄酮类及多糖类[2]。
绞股蓝含有8O 多种绞股蓝皂苷，绞股蓝皂苷与人参皂苷作用相似，且无过量服用的副作用，是一种新的药食两用植物资源。
现代药学研究证实，绞股蓝皂苷具有降血脂、降血糖、抗溃疡、抗肿瘤、抗疲劳、抗衰老、保肝及增强免疫功能等作用[3]。
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正 交 和 均 匀 实 验 方 法 并 非 总 能 获 得 最 佳 的 优 化 条
Ｏ ｈ ｗ ｉ 的干 燥根 ， 习称 野葛 。秋冬 二季 采挖 ， 趁 鲜切 成 厚 片或 小块 干 燥 ； 具 有解 肌 退 热 、 生津、 透疹、 升
阳止 泻之 功效¨ 】 。葛 根 作 为 一 味 药 食 两 用 的 药 材 ，
均匀设 计 实验， 由于因素 问经常存在 交互作 用，
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ４ — ０ ７ 一 Ｏ １ 修 回 日期 ： ２ ０ １ ４ — ０ ９ 一 Ｏ １
（ 郑州长城 科工 贸有 限公 司 ） ； １ ０ １ — ２ Ｂ Ｓ电热恒 温鼓 风干燥箱 （ 上 海 跃 进 医疗 器 械 有 限公 司 ） 等。
★
国家 自然科 学基金委面上项 目 （ ８ １ ２ ７ ３ ６ ５ ９ ） ： 发 酵技 术对葛根清莲汤及其拆方配伍 的组分 药物及 其药效相 关研 究， 负责人 ： 宋强。
★★ 通讯 作者 ： 王颖莉 ， 博士 ， 教授 ， 主要研 究方向 ： 中药药效物质基础研 究、 中药制剂 。
Ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｅ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ， Ｃ Ｃ Ｄ） ， 对 主要 影 响 因子 ， 如 乙 醇
含 有 大量 的有效 成 分 ， 如 黄酮 、 内酯 、 萜类 、 多 糖及 氨基 酸等【 ２ ］ ， 其 中葛 根 黄 酮 是 最 主 要 的有 效 成 分 ， 有 明确 的降 血糖 、 降血脂 的作用＿ ３ 】 ， 临床应用 于治疗冠 心病、 心绞 痛 、 心 肌梗 死 、 心律 失 常 、 高 血压 和 高血 糖等 ， 疗 效 显 著 １ 。研 发 葛 根 黄 酮 意 义 十 分 重 大 ， 但 现有工 艺提取 得率一 直不 高 ， 本研究 以葛根 为原 料， 利用 响应 曲面法优化黄酮 的提 取工艺 。
１ ． ２ 器 材
Ｕ Ｖ一 ６ ０ １紫 外 一 可见光分 光光度计 （ 北 京 瑞 利 分 析 仪 器 有 限公 司 ） ； ＨＨ一 ６数 显 恒 温 水 浴 锅 （ 国华 电 器有 限公 司 ） ； Ｊ Ａ ４ ０ ０ ３精 密 电 子 天 平 （ 上 海 良平 仪 器 仪 表 有 限 公 司 ）； Ｓ ＨＢ — Ｉ Ｉ Ｉ Ｓ循 环 水 式 多 用 真 空 泵
响 应 曲 面 法（ Ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｓ ｅ Ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｅ ｅ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，
浓度 、 固液 比 、 提 取 时 间 之 间 的 单 一 和 交 互 作 用 等 进 行 了 较 深 入 的研 究 ， 得 出最 佳 乙醇 提 取 工 艺 参 数， 为 葛 根 黄 酮 的提 取 以及 深 入 研 究 提 供参 考 。 １ 实 验试 剂 与 器 材
［
ｄ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ￣ Ｍｏ ｄ ｅ ｒ ｎ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｔ ｒ ａ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｍｅ ｄ ｉ ｃ ｉ ｎ ｅ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ Ｍｅ ｄ ｉ ｃ ａ］ ２ ６ １
工 艺为 乙醇 浓度 ６ ８ ． ３ ０ ％、 固液 比 １ ： ２ ５和 提 取 时 间 ７ １ ． ９ ８ ａｉ ｒ ｎ时 ， 此 时葛根 总黄 酮 的提 取 率 达 １ ２ ． ０ ５ ％。
结论 ： 响应 曲面法建立的模 型预测性 良好 ， 适 用于葛根 总黄 酮提取工艺的优化 。 关键词 ： 葛根 总黄 酮 响 应 曲 面 法 提 取
件 】 ， 而用 响应 曲面法对 葛根黄酮 提取 的相关 研究 鲜有 报 道 。本 实 验研 究 了用 响应 曲面法 优 化 乙醇 提 取 葛 根 黄 酮 的工 艺 ， 借 助实验 设计 软件（ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ —
Ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｔ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｏ ｎ ８ ． ０ ． ６） ， 采 用 中心 复 合 设 计 （ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｌ
１ ． １ 材 料 与 试 剂
Ｒ Ｓ Ｍ） 是 一种 实验 优化 方 法 ， 不仅 可 以建 立连 续变 量 曲面 模 型 ， 还 可 以 对 因 子 及 其 交 互 作 用 进 行 评
价， 确 定 最 佳 水 平 范 围 。 由 于 采 用 了更 为 合 理 的 实 验设计， 它 能 以最 经济 的方式 ， 有 效 快 速 地 确 定 多 因子 系 统 的 最 佳 条 件 Ｊ 。 目前 ， 对 葛 根 总 黄 酮 的 提 取 方 法 主 要 有 水 提 取法和醇提取法 ， 但 是 以 醇 提 取 最 多 。 提 取 工 艺 优化设计方法主要有单因素试验、 正 交 实 验 以 及
葛根 ， 湖南 产 （ 批号 ２ ０ １ ３ ０ ９ ０ １ ） ， 用粉 碎 机将 葛 根粉 碎 ， 备用 ； 葛根 素标准 品（ 中 国食 品 药 品 检 定 研
究院 ， 批 号 ：１ １ ０ ７ ５ ２ — ２ ０ ０ ９ １ ２） ； 无 水 乙醇 （ 天 津 市 富 宇 精 细 化 工 有 限公 司 ， 分析纯 ， 批号 ： ２ ０ １ ３ ０ ５ ２ ３ ｏ
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． １ １ ８ ４ ２ ／ ｗ ｓ ｔ ． ２ ０ １ ５ ． ０ １ ． ０ ４ ８ 中 图分 类 号 ： Ｒ ２ ８ ４ ． ２ 文 献 标 识码 ： Ａ
葛根为 豆科植 物野葛 Ｐ ｕ ｅ ｒ ａ ｒ ｉ ａ ｌ ｏ ｂ ａ ｔ ａ（ ｗ ｉ ｌ ｌ ｄ ． ）
世 界科学技术一中医药现代化 ★技术应 用研究
响应 曲面法优化 葛根 总 黄 酮的提取工 艺研 究呋
魏凤 华 ， 倪 艳， 宋 强 ， 王 颖 莉 一
太原 ０ ３ ０ ０ ２ ４） （ 山西 中 医学 院
摘 要： 目的 ： 研 究响应 曲面法 乙醇提取 葛根 总黄酮的工艺。方法 ： 在单 因素试验的基础上 ， 采用响应 曲面法研 究 乙醇浓度 、 固液比和提取 时间对 葛根 总黄 酮提取 率的影响。结果 ： 醇法提取 葛根 总黄酮的最佳