微波法提取荠菜黄酮

许剑平

（东华理工大学，江西抚州344000）

微波法提取荠菜黄酮

许剑平

（东华理工大学，江西抚州344000）

以荠菜为原料，以乙醇溶液为溶剂，采用微波法提取荠菜中黄酮类物质，以芦丁为标准品，采用分光光度法测定荠菜中的总黄酮含量。正交试验结果表明，在乙醇浓度为70%，微波作用时间100 s，料液比（g/mL）为1∶40，微波作用功率300 W时，提取效果最好，黄酮含量为1.027%。并采用AB-8大孔树脂对荠菜粗黄酮进行了初步纯化，纯化后的荠菜黄酮对·OH自由基有较好的清除作用。

荠菜；黄酮；提取；纯化；抗氧化

荠菜（Capsella bursa－pastoris L．），又名护生草、净肠草等，属十字花科（Cruciferate）荠菜属，一或二年生草本植物，在我国分布广泛[1-2]。荠菜富含有机酸、类黄酮和生物碱等多种活性成分，具有增强免疫力、预防和治疗疾病的功效[3]。《本草纲目》记载：“荠菜味甘性平，入心肺肝经，具利尿、明目、和肝、强筋健骨、降压、消炎之功”[3-4]。荠菜嫩茎叶可食用，气味清香甘甜，既能开胃，又能滋养肌体，所以有“三月三，荠菜赛灵丹”之说[2-3]。

黄酮类化合物，是一类广泛存在于植物中的次生代谢产物，具有清除自由基、抗脂质过氧化、抗病毒、防衰老及抗癌等作用[5-7]。但荠菜黄酮的微波提取及抗氧化性能研究还鲜有报道，对微波提取荠菜黄酮的工艺条件进行了研究，并初步试验了荠菜黄酮清除自由基的能力，力争为荠菜的开发利用及天然抗氧化剂的研究提供借鉴。

1 材料、试剂与仪器

1.1 材料

荠菜：采摘于抚州市灵谷峰（经东华理工大学生物系老师鉴定），经自来水冲洗去泥沙后，于鼓风干燥箱中50℃干燥，粉碎过筛后备用。

1.2 试剂

芦丁标准品：中国药品生物制品检定所；AB-8大孔吸附树脂：天津南开大学化工厂；其它试剂均为国产分析纯。

1.3 仪器

WF-4000M型微波快速反应系统、751-GD型紫外可见分光光度计：上海屹尧分析仪器有限公司；FW-177型中草药粉碎机：天津市泰斯特仪器有限公司。

2 试验方法

2.1 荠菜黄酮的微波提取

称取0.500 g荠菜粉于玻璃反应器中，加入一定体积的乙醇溶液，放入磁性搅拌子，安装回流装置，设定好时间和功率后进行提取。提取液稍冷后进行离心（5 000 r/min）去渣，上清液经石油醚萃取除色素等杂质后转移到25 mL容量瓶中，用乙醇溶液定容备用。

2.2 吸收光谱及标准曲线的绘制

2.2.1 芦丁标准溶液的配置

准确称取110℃干燥至恒重的芦丁标准品15.0 mg，用60%乙醇溶液溶解并定容到50 mL容量瓶中，配成0.30 mg/mL的标准溶液。

2.2.2 测定波长的确定

移取芦丁标准溶液、荠菜黄酮提取液各2.0 mL，分别置于10mL容量瓶中，再分别加5%NaNO2溶液0.4mL，摇匀，放置6 min后加10%Al（NO3）3溶液0．4 mL，放置5 min后再加入4 mL 1 mol/L NaOH溶液，摇匀，用60%乙醇溶液定容。10 min后，以试剂空白作参比，用2 cm比色皿在400 nm～760 nm波长范围内扫描，得最大吸收波长为510 nm。

2.2.3 标准曲线的绘制

准确移取芦丁标准溶液0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mL，分别置于10mL量瓶中，按2.2.2中的方法显色后在510nm处测吸光度。根据浓度（C，mg/L）和吸光度（A）关系得回归方程。

2.2.4 提取液中黄酮含量的测定

取2.1中黄酮提取液2 mL于10 mL容量瓶中，按2.2.2所示方法进行显色后，以不加显色剂的黄酮提取液作参比，测吸光度，并根据回归方程计算提取液中黄酮的含量。

2.3 AB-8大孔吸附树脂纯化荠菜黄酮

采用AB-8大孔吸附树脂对荠菜黄酮提取液进行初步的纯化，并将纯化产物用于黄酮的鉴定及抗氧化试验。

2.3.1 AB-8大孔树脂的预处理

将新树脂先用适量的乙醇浸泡，使其充分溶胀，然后装柱，以3 BV/h~4 BV/h的流速使5倍~8倍的乙醇通过树脂层，洗至洗出液加适量的水无白色浑浊现象，再以6 BV/h~8 BV/h的流速使蒸馏水通过树脂层，洗尽醇。最后转入酸碱处理，即用4 BV的5%HCl溶液，以5 BV/h的流速通过树脂层，并浸泡3 h，而后用蒸馏水以同样流速洗至中性；用4 BV的5%NaOH溶液，以5 BV/h的流速通过树脂层，并浸泡3 h，而后用蒸馏水以同样流速洗至中性。

2.3.2 AB-8大孔吸附树脂纯化荠菜黄酮

准确称取处理好的AB-8树脂1.000 g，置于100 mL锥形瓶中，加入黄酮提取液20 mL，于不同温度下振荡2 h。然后将吸附有黄酮的树脂，30℃条件下，用95%的乙醇振荡洗脱2 h后，过滤，测定滤液的总黄酮含量，并计算AB-8树脂对荠菜总黄酮静态吸附量和解吸率。

吸附量(mg/g)=（样品黄酮总量－吸附后滤液中黄酮总量）/树脂的质量

解吸率=洗脱液的黄酮总量/饱和吸附量×100%

2.4 颜色反应鉴定黄酮类化合物

2.4.1 氢氧化钠反应

取经纯化的黄酮提取液5 mL，加1 mol/L的氢氧化钠溶液10 mL，观察颜色变化。

2.4.2 FeCl3显色反应

取经纯化的荠菜粗黄酮2 mL于25 mL容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，取出10mL于小烧杯中，加入1 mol/L FeCl3溶液2 mL，观察溶液颜色变化。

2.4.3 浓硫酸显色反应

取经纯化的荠菜粗黄酮2 mL于25 mL容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，取出10 mL于小烧杯中，加入浓硫酸溶液2 mL，观察溶液颜色变化。

2.5 荠菜黄酮对自由基的清除作用

在25 mL容量瓶中依次加入6 mmol/L FeSO42 mL，6 mmol/L水杨酸2 mL及不同体积的0.256 mg/mL荠菜粗黄酮溶液，再加蒸馏水至10 mL，最后加2 mL 18 mmol/L过氧化氢启动反应，静置10 min，于510 nm波长处测吸光度。

3 结果及分析

3.1 吸收光谱及标准曲线的绘制

由芦丁标准品和荠菜黄酮的吸收光谱可知，2条吸收曲线的最大吸收波长均在510 nm左右，因此选用510 nm作为测定波长。同时由标准曲线数据中浓度（C，mg/L）和吸光度（A）的关系得回归方程：C=36.4A+ 0.2，r=0.999。

3.2 荠菜黄酮微波提取条件的优化

3.2.1 因素水平表

在单因素试验的基础上，以黄酮提取率为考察指标，选取乙醇浓度、微波作用时间、料液比、微波功率作为考察因素，各取3个水平，进行L9（34）正交试验设计见表1，以确定荠菜黄酮提取的最优工艺条件。

3.2.2 正交试验结果

由表2可知，最佳提取条件为A3B2C3D2，即乙醇浓度70%、微波作用时间100 s、料液比1∶40（g/mL）、微波功率300W。在此条件下平行进行3次试验，荠菜粗黄酮平均得率为1.027%。而黄酮的传统加热回流提取，一般需要数小时，相对而言，微波提取耗时较短。微波是一种非电离的电磁辐射，被辐射物质的极性分子在微波电磁场中快速转向及定向排列，从而产生撕裂和相互摩擦引起发热，同时可以保证能量的快速传递和充分利用，具有选择性好、快速、高效的特点，适合用于荠菜黄酮的快速提取。

表1 因素水平表Table 1The level of every factor

表2 L9（34）正交试验结果Table 2The resut of L9（34）orthogonal experiment

3.3 AB-8大孔树脂对荠菜黄酮的静态吸附效果

在室温、pH 2～4条件下，AB-8大孔树脂对荠菜黄酮的吸附效果较好，吸附量为15.5 mg/g。而用95%的乙醇在30℃进行解吸，解吸率为74.8%。

3.4 颜色反应结果

将纯化后的黄酮提取液分别与浓硫酸、氯化铁和氢氧化钠等试剂反应，所得结果见表3。

表3 颜色反应试验结果Table 3Results of chromogenic reaction

由表3颜色反应结果可初步判定荠菜中黄酮类化合物的存在，但有待进一步深入的研究以确定黄酮种类及具体结构。

3.5 荠菜黄酮的自由基清除能力

试验结果表明，随荠菜黄酮加入量的增加，对·OH自由基的清除率持续升高，当荠菜黄酮加入量达0.020 5 mg/mL时，自由基的清除率可达73.24%。说明荠菜黄酮在体外有较强的抗氧化能力。

4 结论与展望

1）利用微波辅助技术提取荠菜黄酮具有快速高效之优点。

2）AB-8大孔树脂对荠菜黄酮的吸附效果较好，吸附量为15.5 mg/g。而用95%的乙醇在30℃进行解吸，解吸率为74.8%。

3）颜色反应结果可初步判定荠菜中黄酮类化合物的存在。

4）·OH自由基的清除试验表明，荠菜黄酮在体外有较强的抗氧化能力。

总之，黄酮类化合物，是一类广泛存在于植物中的次生代谢产物，具有多种生物学活性，如清除自由基作用、抗脂质过氧化作用、抗病毒及抗癌作用等；最近有报道称，它在抗HIV（艾滋病）方面也取得了可喜的进展；其中最重要的还属它的抗氧化活性。对黄酮类物质的研究是当前学术界的热点之一，其中从食源性材料提取黄酮并研究其生理活性更是重要的研究方向。但对荠菜黄酮的微波提取和抗氧化性能研究还鲜见报道。因此，荠菜黄酮类化合物的提取及抗氧化性能研究，有着较大的理论借鉴意义和应用价值。

[1]张福平，陈蔚辉，张秋燕.绿色食品—荠菜[J].中国果菜，2003(3):33

[2]黄雪梅，蔡军.荠菜的生物学特性及其开发利用[J].辽宁中医学院学报，2005，7(5):425-427

[3]潘明，王世宽，刘慧杰，等.超声波强化提取荠菜中有机酸的研究[J].时珍国医国药，2009，20(2):313-315

[4]岳兴如，田敏.荠菜的抗炎药理作用研究[J].时珍国医国药，2006 (5):165-168

[5]曾佑炜，赵金莲，彭永宏．黄酮的吸收和代谢研究进展[J]．中草药，2008，39(3)：460-464

[6]彭爱红，叶鹏，陈素艳．食用仙人掌黄酮的超声提取条件及其抗氧化活性的研究[J]．食品科学，2006，27(12)：527-530

[7]龙春，高志强，陈凤鸣．黄酮类化合物的结构—抗氧化活性关系研究进展[J]．重庆文理学院学报:自然科学版，2006，5(2)：13-17

Study on the Microwave-Assisted Extraction of Flavones from Capsella Bursa-Pastoris

XU Jian-ping
（East China Institute of Technology，Fuzhou 344000，Jiangxi，China）

The extraction of flavones from Capsella bursa－pastoris was studied by the technology of microwave．Visible spectrophotometry was employed to determine the concentration of flavones with rutin as standard．The parameters of extraction process were optimized through orthogonal test．The results showed that Capsella bursapastoris was extracted for 100 s using 70%ethanol as solvent with material－solution ratio 1∶40，microwave power 300 W．Under the optimal conditions，the average yield of flavones was 1．027%．AB－8 macroporous resin was taken to purify Capsella bursa－pastoris'crude flavones，the purified flavones had the apparent effect of scavenging free radicals．

Capsella bursa－pastoris；flavones；extraction；purification；antioxidative

2011-04-08

江西省教育厅科技项目（GJJ08305）

许剑平（1968—），男（汉），副教授，硕士研究生，研究方向：天然产物研究与开发。