微波－超声波协同萃取马齿苋中黄酮类化合物＊

张培宇，卢庆祥，王 芳，白 琳，李创光

(枣庄科技职业学院医学技术系，山东 枣庄 277500)

马齿苋为马齿苋科属植物，又称长寿菜、安乐菜，我国各地均有分布，多生于田野、荒地及路旁，其味酸、性寒，有清热解毒、凉血消肿之功效，能治疗腹泻、痢疾、尿路感染等，对糖尿病也有一定辅助治疗作用[1]。马齿苋中含有黄酮类化合物，含量高达6.45%[2-3]。药理学研究表明，黄酮类化合物具有明显的抗炎、抗菌、调血脂、清除体内过剩的活性氧自由基和防治冠心病等作用[4-6]。近年来，对马齿苋中黄酮类化合物的提取研究有了一定进展[7-8]，但尚未见采用微波-超声波协同提取方法的报道。微波萃取法具有选择性高、快速高效和质量稳定的优点，但也有提取时间过长、温度过高反而使提取率下降的缺点。超声波提取法具有提取时间短、产率高和无需加热的优点。笔者在对马齿苋中黄酮类化合物的提取时，利用微波(能迅速提高反应温度和速度的致热效应)和超声波(能加速化学反应)两种技术相互配合，希望能在缩短马齿苋提取时间、防止马齿苋中黄酮类化合物被高温氧化破坏、节约溶剂方面进行探索，同时也为工艺的生产提供新的途径。

1 试验材料

UV-2450型紫外可见分光光度计(日本岛津);超声波反应器(昆山市超声仪器公司);格兰仕P7201TP-6型微波炉(满载700 W，广东格兰仕有限公司);AL104型电子天平(Mettler-Toledo仪器公司);F120型粉碎机(北京中仪金叶科技有限公司);电热鼓风干燥箱(天津实验仪器厂)。马齿苋药材(采自山东省滕州市市郊);芦丁标准品(中国药品生物制品检定所);乙醇、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠(以上均为AR)。

2 方法与结果

2.1 样品处理

将马齿苋茎叶洗净，晾干，并于80℃恒温干燥，取出后粉碎，将其过60目筛。精密称取马齿苋样品2.000 g，置100 mL锥形瓶中，加入70%的乙醇溶液，于微波功率600 W下加热5 min，然后置一定温度恒温水浴中超声提取，滤过，定容至50 mL，同法提取2次，合并所得滤液，回收乙醇至无味即可。

2.2 黄酮类化合物含量测定

芦丁标准曲线绘制:精密称取芦丁标准品200 mg，用体积分数为70%的乙醇溶解，定容至100 mL量瓶中，摇匀。精密移取10 mL芦丁液，置25 mL量瓶中，用蒸馏水定容，得质量浓度为0.8 g/L的标准溶液。精密吸取标准溶液 1.0，1.5，2.0，2.5，3.0 mL，分别置10 mL量瓶中，加质量分数为5%的NaNO20.4 mL，放置6 min后，加质量分数为10%的硝酸铝0.4 mL，放置6 min，再加质量分数为4.3%的NaOH 4 mL，加蒸馏水至刻度，摇匀，放置15 min，于510 nm波长处测定吸光度 A，以试剂空白为参比，用最小二乘法作线性回归，得回归方程 A=1.178 5 C+0.002 8，r=0.999 7(n=5)。结果表明，芦丁的质量浓度与吸光度呈良好的线性关系。

样品含量测定:取已处理好的样品，精密吸取1 mL，置25 mL量瓶中，按“芦丁标准曲线绘制”项下方法，自“加质量分数为5%的NaNO20.4 mL”起依次操作，测定吸光度，计算马齿苋中黄酮类化合物的含量。

2.3 正交试验

因素水平确定:根据预试验结果，称取9份马齿苋样品，每份2.000 g，分别考察马齿苋微波-超声波协同萃取的超声时间(因素A)、温浸温度(因素 B)、乙醇体积分数(因素 C)、物料比(因素 D)对评价指标的影响。因素水平表见表1。

表1 因素水平表

正交试验结果:以马齿苋黄酮类化合物的含量为评价指标，按L9(34)正交设计安排试验。因无空白试验，故做了重复试验。结果见表2，方差分析见表3。

表2 L9(34)正交试验结果

表3 以黄酮类化合物含量为评价指标的方差分析表

最佳提取工艺确定:直观分析结果表明，以马齿苋中黄酮类化合物的含量为评价指标，因素的影响大小顺序均为A＞B＞D＞C。方差分析结果表明，以马齿苋中黄酮类化合物的含量为考察指标，因素A，B，C，D均有显著性差异。因此，确定最佳提取工艺条件为A2B3C1D2，即称取2.0 g马齿苋，加入40 mL 70%乙醇后，在微波功率600 W下加热5 min，置80℃恒温水浴中超声15 min后，滤过，定容50 mL，同法提取2次后，合并2次滤液，回收乙醇至无醇味，即得。

验证试验:在最佳提取工艺条件下，进行3次验证试验。结果见表4，表明优选取的最佳工艺条件可行。

表4 正交试验结果验证

2.4 不同提取方法比较

根据正交试验结果，比较了微波-超声波协同法、超声波法、微波法3种提取技术对马齿苋中黄酮类化合物含量的影响。称取4.000 g马齿苋3份，分别加入15倍量70%乙醇溶液，应用不同的提取方法提取黄酮类化合物，滤过，定容至50 mL，依法测定马齿苋中黄酮类化合物的含量。结果见表5。可见，超声波法提取黄酮化合物的效率比微波法略高，但微波法所用的时间比超声波法要短;若提取条件相同，微波-超声波协同提取的效率比单纯的超声波提取法和单纯的微波提取法都显著要高。

表5 不同提取方法对马齿苋中黄酮类化合物提取含量的影响

3 讨论

由正交试验可知，超声提取时间对马齿苋中黄酮类化合物的含量影响最显著，提取率先升高后又降低，可能是因为在加热条件下，随着提取时间的增加，黄酮类化合物的性质变得不稳定所致。因此，最好能控制提取时间和温浸温度。

微波-超声波协同萃取法的提取效率比单纯的超声波法和微波法显著要高，可能是因为微波有利于乙醇的浸入、提取，而超声波又加速了黄酮类化合物的溶出所致[9]。因此，将两种“绿色化学”技术相结合，既能缩短提取时间，又能提高提取效率。

[1]董淑炎.营养保健野菜[M].北京:科学技术文献出版社，1996:195-196.

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[9]曾 里，夏之宁.超声波和微波对中药提取的促进和影响[J].化学研究与应用，2002，14(3):245-249.