超声波法碱水提取叶下珠黄酮的研究
作者:刘榕城,胡炜,邓光辉,罗兆学,黄树坚,崔连艳
作者单位:(1.广西大学化学化工学院,广西 南宁 530004; 2.广西民族大学化学与生态工程学院,广西 南宁 530006)
《时珍国医国药》 2008年 第7期
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【摘要】
目的研究超声波法碱水提取叶下珠黄酮的工艺。方法以pH、处理时间、料液比为主要考察因素,以浸取样品中总黄酮的含量为主要考察指标,确定最佳提取条件。结果最佳提取工艺为:Ca(OH)2的pH值为11,超声波提取时间为40 min,料液比为1∶50。结论与传统的乙醇提取法进行对比显示,用超声波提取法具有快速、高效等特点。
【关键词】 超声波;叶下珠;黄酮
Study on the Ultrasonic Extraction of Flavone with Ethanol from Phyllanthus urinaria L.
LIU Rongcheng ,HU Wei,DENG Guanghui,LUO Zhaoxue,HUANG Shujian, CUI Lianyan
(1. School of Chemistry and Engineering, Guangxi University, Nanning, 530004 China; 2.Chemistry and Ecological engineering College,Guangxi University for Nationalities, Nanning, 530006 China)
Abstract:ObjectiveTo determine total flavone in Phyllanthus urinaria L. by VIS Spectrophotometry. Methods Using the content of flavone as indexes, the effects of pH, extraction time, w/v were evaluated by orthogonal experiments. ResultsThe optimum conditions were as follows: pH=11, 40 min, w/v=1/40. ConclusionThe method of ultrasonic extraction has a higher extraction rate and efficiency than traditional ethanol extraction.
Key words:Ultrasonic waves; Phyllanthus urinaria L.; Flavone
叶下珠(别名珍珠草)为大戟科叶下珠属中的一种草本植物,具有清肝明目、解毒消肿的功效,常用于治疗腹泻下痢、尿路感染、小儿疳积、肝炎、肾炎等疾病[1]。叶下珠中含有多种黄酮类化合物。黄酮类成分有降压、降血脂、增加冠脉流量、强心、抗心律不齐等药理作用[2]。目前对中草药中黄酮成分的提取广泛使用的乙醇提取法,采用索氏提取器回流提取[3]。但此方法存在提取温度较高、提取时间长、得率不高等缺点。超声技术应用于提取叶下珠中黄酮的研究尚未见报道。本文在超声波条件下,采用正交实验设计考察了碱性水溶液提取叶下珠中黄酮的提取工艺。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
JP600型变辐杆式超声波萃取器(武汉嘉鹏电子有限公司);916型紫外-可见分光光度计(澳大利亚GBC公司),离心沉淀器,分析天平(上海第三分析仪器厂),循环水式多用真空泵。叶下珠购自广西南宁。芸香叶苷即芦丁(中国生物制品鉴定所)。
1.2 方法
1.2.1 芦丁标准曲线的绘制采用亚硝酸钠-硝酸铝分光光度法[4]。精密称取芦丁42.5 mg,用乙醇溶解并稀释至250 ml,作为芦丁标准液。精确量取1,2,3,4,5,6 ml芦丁标准液,分别置于25 ml容量瓶中,各加水至6 ml,加5%亚硝酸钠溶液1 ml,混匀,放置6min,加10%硝酸铝溶液1 ml,混匀,放置6 min,加氢氧化钠试液10 ml,再加水至刻度,摇匀,放置15 min,以试剂空白作参比,用1 cm比色皿在500 nm波长处测定吸光度。所得数据经回归处理,回归方程为Y=10.231A+0.0053,r=0.999 3。芦丁浓度在0.020~1.212 mg/ml范围内具良好的线性关系。
1.2.2 叶下珠中总黄酮含量测定将干燥剪碎的叶下珠5.0 g置于索氏提取器中,加入300 ml乙醇索氏提取3 h,将提取液过滤,残渣用乙醇洗涤3次,合并滤液,定容于250 ml,放置2 h后,离心沉淀20 min。取上层清液1 ml按亚硝酸钠-硝酸铝分光光度法测定吸光度,计算叶下珠中总黄酮含量为1.32%(即每100 g叶下珠中含总黄酮1.32 g)。
1.2.3 超声波碱水提取叶下珠中黄酮的方法称取5.0 g剪碎的叶下珠于400 ml烧杯中,按一定的料液比加入一定pH值的碱性Ca(OH)2溶液提取剂,浸泡24 h,超声波提取一定时间后过滤,残渣用相应的提取剂洗涤3次,合并滤液,定容于250 ml,放置2 h后,离心沉淀20 min,取上层清液1 ml亚硝酸钠-硝酸铝分光光度法测定吸光度,计算总黄酮提取率。
2 结果
2.1 提取剂对黄酮提取率的影响常温下,料液比1/40,分别用乙醇、水、碱性水溶液(pH=11)浸泡24 h,超声波处理30 min,结果表明,用碱性水溶液有较高的提取率。
对比了Ca(OH)2和其他碱性水溶液,因为植物中的果胶、黏液和酸性多糖等水溶性物质能与Ca(OH)2中钙离子生成难溶于水的沉淀被除去,对黄酮的提取能够收到较好的效果。所有采用碱性Ca(OH)2溶液作为提取剂。
2.2 pH值对黄酮提取率的影响常温下,料液比1/40,不同pH值条件下,超声波处理30 min。结果见图1。从图1可知,在pH为11时,有较高的提取率。pH小于7,黄酮提取率较低。pH大于13,黄酮的母体产生裂解,提取率也大幅度降低。
2.3 超声波处理时间对黄酮提取率的影响常温下,pH为11的碱水液,料液比1/40,搅拌条件下做不同超声波处理时间对黄酮提取率的影响实验。结果见图2。提取时间在20~40 min之间提取率随时间的延长而提高,40 min后逐渐趋于平衡。
2.4 超声波处理正交实验结果与最佳提取条件的确定为了获得以碱性Ca(OH)2溶液作为提取剂时,超声波提取叶下珠中黄酮的最佳工艺条件,利用正交法“均衡分散”的特点,以不同的pH,不同的处理时间,不同的料液比为主要考察因素,以浸取样品中总黄酮的提取率为主要考察指标,确定最佳提取条件。表1 正交因子水平(略)
按表1的正交因子水平设计L9(34)正交实验,实验设计与结果见表2。表2 正交实验方案及实验结果(略)
从表2的正交实验数据及计算结果可知,极差值反映的因子影响顺序为A>C>B,pH对提取率影响最大,其次是料液比,超声波提取时间的影响最小。对于A因素有K3>K2> K1,对于B因素有K2=K3> K1,对于C因素有K3>K2> K1,由此可确定最佳条件为A3B2C3,即pH为11,料液比为1/50,超声波作用时间40 min。按A3B2C3条件进行3次平行实验。结果见表3。表3 A3B2C3条件时超声波作用下黄酮提取率(略)
由表3知:A3B2C3条件下黄酮提取率确实高于表2中每一项实验结果,A3B2C3为最佳选择。
2.5 超声波提取法与常规索氏提取法的比较A3B2C3优化条件下超声波提取与传统索氏回流提取结果见表4。表4 索氏提取与A3B2C3下超声波提取结果比较(略)
由表4可知,超声波提取40 min得率比常规索氏提取高,处理时间比索氏提取大大减少。上述结果说明,利用超声波提取,可以大量节省提取时间,且能达到较高的提取率。因此,用超声波提取法是一种较为理想的方法。它与目前公认效果较好的索氏提取法相比,具有省时、高效的优点。
3 结论
超声波能够提高提取黄酮的效率,达到省时、高效的目的。实验范围内,超声波提取叶下珠中黄酮的最佳工艺条件为:碱性Ca(OH)2溶液pH为11,超声波作用时间40 min,料液比为1/50。此时提取率为1.95%。
【参考文献】
[1]罗文继,阮细发,杨义雄.叶下珠研究概述[J].海峡药学,1998,10(1):70.
[2]王晓伟.银杏的研发研究[J].现代应用药学,1991,8(5):39.
[3]张睿,徐雅琴,时 阳.黄酮类化合物提取工艺[J].食品与机械,2003,1:21.
[4]周巧霞,顾 明,王文祥,等.不同方法提取的山楂叶总黄酮含量的测定[J].苏州大学学报,2002,22(2):164.