樊友
(沈阳工业大学石油化工学院,辽宁辽阳111003)
微波提取蒲公英中黄酮类化合物的研究
樊友
(沈阳工业大学石油化工学院,辽宁辽阳111003)
以蒲公英中黄酮类化合物提取量为指标,采用正交实验对微波辅助提取蒲公英中黄酮类化合物工艺进行了研究。结果显示:微波辅助提取浸泡时间短,乙醇用量少,节省时间。在微波辅助提取较优的条件下,黄酮类化合物提取量为12.79 mg/g。同时,对提取物有效成分进行了定性检测,结果表明,蒲公英提取物确实为黄酮类化合物。
蒲公英;黄酮;微波提取
蒲公英又名黄花地丁,系菊科多年生草本植物,为常用中药材,其营养成分极为丰富[1]。蒲公英中的有效成分含有黄酮类化合物。黄酮类化合物是一类存在于自然界的、具有2-苯基色原酮结构的化合物。天然黄酮类化合物多以苷类形式存在,黄酮苷一般易溶于极性强的溶剂,如水、乙醇、甲醇等中,难溶于或不溶于有机溶剂中,如苯、氯仿等。随着蒲公英黄酮在医药品、保健用品等领域中的应用越来越广泛[2],如何更有效地从蒲公英中提取黄酮类化合物加以利用是实现这些应用的前提。通常,黄酮类化合物可通过丙酮法、乙醇法、色谱法、酶法等提取方法加以提取。本文以一定浓度的乙醇为提取剂,再结合微波方法进行研究,采用正交实验优化了提取条件。
蒲公英购于辽宁生生堂有限公司。实验室所购进的蒲公英原料因长期暴露于空气中,含有一定量的水分,并且刚刚购进的原料中含有少量颗粒型杂质,需要在实验前将杂质除去,以保证实验的准确性。对购进的原料蒲公英首先除去颗粒型杂质,再将其放入干燥箱中干燥34 h,于干燥皿中保存待用,确保样品干燥。芦丁(生化试剂,郑州荔诺),硝酸铝,亚硝酸钠,氢氧化钠,无水乙醇,浓盐酸等皆为分析纯(国药试剂)。
UV-2600型紫外分光光度计(北京瑞利分析仪器公司);BT124S型电子分析天平(赛多利斯科学仪器公司);101-3型干燥箱(上海市实验仪器总厂);GL20G型离心机;自改装的格兰仕P80D23N1P-G5微波炉(格兰仕集团),微波频率为2450 MHZ。
(1)标准溶液的配制和标准曲线的制作[3]
取含芦丁每毫升0.2 mL的对照品溶液,分别吸取该溶液2、4、6、8、10 mL置于50 mL容量瓶中,加水至12 mL,加质量分数5%的亚硝酸钠溶液2 mL,摇匀,放置6 min。再加入10%的硝酸铝溶液2 mL,摇匀,放置6 min后加入质量分数4.3%的氢氧化钠溶液20 mL,加水稀释至50 mL,放置15 min后,以蒸馏水为空白参比,扫描溶液的紫外吸收光谱图。
测定结果得芦丁浓度C(g/L)与吸光度A的标准曲线方程如下:A=0.04695C-0.0557,相关系数R2为0.99945。结果如图1所示。
图1 标准曲线
(2)蒲公英黄酮类化合物的提取及测定
实验过程分为浸泡,微波抽提,静止分层,离心分离和测定。称取一定量的蒲公英,浸泡一段时间后,放入微波炉内,调整微波功率和作用时间,用微波法抽提。然后静止一段时间至室温,将液体用离心机分离,分离后将固体放入烘箱内烘干,将液体测量体积和吸光度。按(1)方法测紫外光谱,根据下式计算黄酮提取量。
式中:C为质量浓度(g/L);V为蒲公英提取液体积(mL);m为蒲公英原料质量(g)。
单因素实验分别考察了浸泡时间、微波辐射时间、微波功率、固液比对蒲公英黄酮提取量的影响,结果如图2~5所示(提取试剂为30%乙醇溶液)。
图2 浸泡时间对蒲公英黄酮提取量的影响
图3 微波辐射时间对蒲公英黄酮提取量的影响
图4 微波功率对蒲公英黄酮提取量的影响
图5 固液比对蒲公英黄酮提取量的影响
由图2看出,随着浸泡时间的增加,黄酮的提取量先增加后降低,原因是浸泡时有黄酮化合物被抽提出来,但时间过长,黄酮化合物损失,导致抽提率下降,结果显示浸泡时间有较佳值。图3显示,随着微波辐射时间的延长,蒲公英黄酮提取量有所增加,但增加到一定量后,提取率基本达到了饱和,因此增加的趋势减缓。由图4看出,随着微波功率的增大,蒲公英黄酮提取量增加,原因可能是在高功率下温度较高,提取率增加,当微波功率达到1000W时,黄酮提取量的增加减缓。图5显示,随着固液比的增大,黄酮提取量也增加,固液比增加,提取液与被提取物的有效碰撞率增加,因此提取率增大,当达到1∶30(g:mL)时,黄酮提取量增加速度减慢。
在微波提取方法中,蒲公英中黄酮类化合物提取率与浸泡时间、微波功率、固液比、微波作用时间等因素有关。在单因素实验基础上,按微波功率、辐射时间、浸泡时间、固液比设计正交因素水平表,选择L9(34)正交表做四因素三水平的正交试验。因素水平见表1,结果见表2。
表1 正交因素水平表
表2 正交试验结果
从表2的结果看出,微波辐射功率是影响蒲公英中黄酮抽提量的最主要因素,微波辐射时间的影响也是显著的,浸泡时间和固液比对总黄酮抽提量影响比较小,影响大小的顺序为微波功率>辐射时间>浸泡时间>固液比;上述四因素对黄酮提取量的影响趋势与单因素影响一致。较佳的提取条件为A3B3C2D1,即在微波功率1250 w、辐射时间4 min、浸泡时间30 min,固液比(g:mL)1∶35为较佳的提取条件,黄酮提取量为12.79 mg/g。
盐酸-镁还原反应可以证明总黄酮的存在。将得到的提取物溶于热甲醇中,趁热加镁粉,再加浓盐酸后,溶液呈橙黄色,证明有黄酮类化合物的存在。
微波条件下,正交试验结果显示:微波提取方法较佳操作条件是浸泡时间30 min、微波功率1250 w、辐射时间4 min、固液比(g:mL)1∶35、提取剂乙醇浓度30%,在此条件下黄酮提取量为12.79 mg/g。
[1]许丹,侯凤飞,吴立军.蒲公英化学研究[J].中国中药杂志,2004,12(03):18-24.
[2]宁坚刚,魏永生.蒲公英中黄酮类物质的提取和含量的测定[J].青海大学学报,2004,22(4):59-62.
[3]毛跟年,许牡丹.功能食品生理特性与检测技术[M].北京:化学工业出版社,2005:557-558.
10.3969/j.issn.1007-2217.2012.03.005
2012-07-10