超声法提取荞麦七中总蒽醌的工艺研究*

刘帆，王晓梅，杨春娟

（宝鸡文理学院化学化工学院，陕西宝鸡721013）

超声法提取荞麦七中总蒽醌的工艺研究*

刘帆，王晓梅，杨春娟

（宝鸡文理学院化学化工学院，陕西宝鸡721013）

采用超声法，通过单因素考察筛选适合提取荞麦七蒽醌的温度、乙醇浓度、料液比、时间。继而采用正交试验得出最佳提取工艺。结果显示,最佳提取工艺为：提取温度50℃，提取时间60min，料液比1∶20，乙醇的体积分数80%，其中提取时间对提取率影响最大，提取温度对提取率影响最小。

荞麦七；总蒽醌；超声提取；正交实验

荞麦七，又名白药子、金翘仁、石天荞等。为蓼科植物翼蓼Pteroxygonum giraldiiDam.et Diels的干燥块根。生于高山密林或山坡丛中。块根入药，苦涩微甘，性凉。分布于河北、山西、陕西、甘肃、河南、四川等地。功效：清热解毒；凉血止血；除湿止痛。主治咽喉肿痛；疮疖肿毒；烧伤；吐血；衄血；便血；崩漏；痢疾；泄泻；风湿痹痛等。本课题组在前期研究发现荞麦七中含有蒽醌等多种化学成分。蒽醌具有抗菌、抗炎、泻下等多方面的作用[1]。本实验探索了超声波提取法对荞麦七中蒽醌类化合物提取得率的影响，以期获得荞麦七蒽醌类化合物的最佳提取工艺参数,研究成果可为荞麦七的大规模开发利用提供实验室依据。

1 实验部分

1.1 材料、仪器及设备

荞麦七购自太白山区，经陕西中医学院胡文斌教授鉴定；甲醇（天津市天力化学试剂有限公司）；无水乙醇（天津市北联精细化学品开发有限公司）；乙酸镁（天津市科密欧化学试剂有限公司）；Ca（OH）2（天津博迪化工股份有限公司）；NaOH（市售），所用试剂均为分析纯，实验用水为蒸馏水自制。

KQ5200E型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；HH-2恒温水浴锅；SHB-III循环水式多用真空泵（郑州长城工贸有限公司）；R-1002型旋转蒸发仪（郑州长城科工贸有限公司）；752N紫外可见分光光度计（上海精密学有限公司）；离心机（上海常思工贸有限公司）；分析天平。

1.2 实验方法

1.2.1 大黄素标准曲线的绘制量取大黄素粉末25mg，用甲醇溶解后甲醇定容到25mL，摇匀，即得浓度为0.1mg·m L-1的大黄素标准样液。分别取大黄素的甲醇溶液0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2mL，再用5%的醋酸镁甲醇溶液定容到10mL即得大黄素标准溶液标样。以5%的醋酸镁甲醇溶液为参比，在532nm处测定其吸光度，每份3次。以吸光度A为纵坐标、大黄素标准品质量浓度C（mg·mL-1）为横坐标,建立大黄素校准曲线并用最小二乘法作线性回归,得到的线性回归方程见图1。拟合得线性回归方程为A=17.912C，R2=0.9835。

图1 大黄素标准曲线Fig.1 Standard curve of emodin

1.2.2 超声波提取荞麦七蒽醌的优化工艺条件确定首先，对提取温度、乙醇体积分数、提取时间和料液比进行单因素试验，然后在单因素试验的基础上确定L9（34）正交试验工艺参数范围，最后通过正交试验确定荞麦七蒽醌类化合物的最佳提取工艺条件[2]。

（1）最佳温度的确定准确称取荞麦七粉末5.0g，放入烧杯中，在相同的乙醇浓度，相同的时间，相同的料液比，温度分别为30、40、50、60、70℃下，超声波提取，过滤，收集滤液，弃沉淀，浓缩，再趁热加入一定量沸腾的强氧化钙饱和溶液，趁热过滤，收集滤液，然后再浓缩，冷却，再加入过量的盐酸溶液，等沉淀完全后，过滤，沉淀物用5%的乙酸镁甲醇溶液溶解成25mL，即得样品溶液，按2.1.1法测定吸光度值。并根据下式计算出荞麦七样品中蒽醌的提取得率。

提取得率/mg·g-1=CV/M

式中C：校准曲线中蒽醌的质量浓度，mg·m L-1；V：稀释体积；m：样品质量，g。

（2）最佳提取乙醇体积分数的确定在相同的温度，相同的料液比，相同的时间下，料液比分别为50%、60%、70%、80%、90%下，按前法提取测定。

（3）最佳时间的确定在相同的温度，相同的乙醇体积分数，相同的料液比下时间分别为20、30、40、50、60min下，按前法进行提取测定。

（4）最佳料液比的确定在相同的乙醇体积分数，相同的温度，相同的时间下，料液比分别为1∶8、1∶11、1∶14、1∶17、1∶20mg·mL-1下按前法进行提取测定。

将每次提出来的东西都溶解在5%醋酸镁甲醇溶液中定容至25mL，即为样品溶液，然后将样品溶液放在紫外-可见分光光度计在532nm处测定每份吸光度。

1.2.3 正交试验在单因素试验考察基础上，采用正交试验L9（34）进一步优化提取条件，因素水平表见表1。

表1 L9（34）正交试验水平因素Tab.1 Orthogonal test of L9（34）

2 结果与讨论

2.1 单因素试验

2.1.1 温度对荞麦七总蒽醌提取得率的影响

图2 温度对提取率的影响曲线Fig.2 Effect of temperature on extraction

由图2可知，其他条件不变，只有温度变化时，在30～50℃之间提取率随温度上升，在50℃时提取蒽醌得率最高，70℃是最少，随着温度的升高粒子运动加快，加速成分的溶解，所以提取得率升高。50～70℃时蒽醌类的提取率开始下降，这可能是由于过高的温度对蒽醌类化合物的活性成分产生破坏，导致提取量下降

2.1.2 乙醇浓度对荞麦七总蒽醌提取得率的影响

图3 乙醇浓度对提取率的影响Fig.3 Effect of alcohol concentration on extraction

由图3可知，在一定浓度范围内，随着乙醇浓度的提高,荞麦七蒽醌类化合物提取率逐渐上升，可能因为大部分蒽醌是易溶于有机溶剂的，随着乙醇浓度的增加，有机溶剂的浓度在增加，从而浸出的蒽醌也就多了。乙醇体积分数为80%左右时达到最大值，而当乙醇浓度过高时，提取率又会开始下降，其原因可能是乙醇浓度高时，水溶性蒽醌类化合物溶出量降低，而脂溶性成分溶出量上升，致使蒽醌类化合物的提取率反而降低。

2.1.3 提取时间对荞麦七总蒽醌提取得率的影响

图4 时间对提取率的影响Fig.4 Effectof time on extraction

由图4可知，20～40min变化缓慢，从40到50min提取率急剧增加，可能因为在这个时间段内，成分在逐渐浸出，随着时间变化，在这段时间内成分浸出充分已经接近最大量，但随着时间继续延长，部分乙醇挥发,而且长时间的超声波处理会使蒽醌类化合物的某些成分受到影响，因而提取效果会下降。

所以提取时间在50min左右最好。

2.1.4 提取料液比对荞麦七总蒽醌的提取得率影响

图5 料液比对蒽醌提取率的影响Fig.5 Effectof solid-liquid ratio on extraction

由图5可知，从1∶8到1∶17提取率在不断上升，由于在一定的料液比下才能更好的浸出里面的成分，但料液比过高或过低都不能有效浸出多的成分，并且在实验过程中也会有大量损失，1∶17时提取率最大，当料液比大于1∶17时，提取率又在不断下降，所以料液比应该在1∶17左右进行实验比较好。

2.2 荞麦七总蒽醌提取的优化

表2 L9（34）正交试验结果Tab.2 Resultof orthogonal testof L9（34）

由表2可知,极差R的数值直观反映出各因素对荞麦七蒽醌类化合物提取率影响大小的顺序，各因素对总蒽醌类提取率的影响程度从强到弱依次是：提取时间＞乙醇的体积分数＞料液比＞温度。超声提取的优化条件是A2B2C3D3，即荞麦七中总蒽醌超声提取最佳条件为提取温度50℃、乙醇浓度80%、料液比1∶20（g·mL-1）、提取时间60min。

4 结论

传统工艺有浸渍法，渗漉法，煎煮法，回流提取法，连续回流提取法，这些方法都属于“相似相溶”原理，因此，这些方法提取成分时，由于存在多种成分相互相溶作用，情况很复杂。所以这些方法很难有固定模式。而对于超临界萃取技术，超临界设备的投资较大，适合做临界流体的溶剂不多，所以会限制应用范围。而超声波提取技术是利用超声波来进行空化效应和引发化学反应，形成瞬间空化高温和局部高压，加速药材中有效成分溶解于溶媒中，以提高有效成分的提取率[2]，与常规提取法相比，其有提取时间短，产率高，无需加热等优点，而且超声波提取是个物理过程，其间无化学反应，减少了生物活性物质的改变[3，4]。通过单因素和正交试验，优化了超声波法提取荞麦七蒽醌类化合物的工艺条件，其中超声提取时间和乙醇的体积分数的影响比较大。

［1］武婷，李楠，李洁.蒽醌类物质的研究近况［J］.生命科学仪器，2005，3（8）:42.

［2］万水昌，王志祥，乐龙，等.超声提取技术在中药及天然产物提取中的应用［J］.西北药学杂志，2008，23（1）:60-62.

［3］王晓梅，苏安明，段虹，等.超声波辅助提取朱砂七总蒽醌的工艺研究［J］.广东化工，2010，37（11）:26-27.

［4］沈文娟，岳亮，何英翠，等.天然药物常用提取技术与方法研究概况［J］.中南药学，2011，9（2）:128-129.

Study on extraction of an thraquinone from girald pteroxygonum root by ultrasonicm ethod*

LIU Fan，WANG Xiao-mei，YANG Chun-juan
（College of Chemistry and Chemical Engineering,BaojiUniversity of Arts and Sciences，Baoji721013，China）

The girald pteroxygonum root was extracted by ultrasonic method.The appropriate temperature, ethanol concentration,ratio of solid to liquid and extraction time were investigated by single factor experiment.The optimal extraction processwas obtained by orthogonal testwhich were extraction temperature 50℃,extraction time 60min,ratio of solid to liquid 1∶20,alcohol concentration 80%.The extraction time has largest effect,and the influence of temperature is least.

girald pteroxygonum root；total anthraquinone；ultrasonic extraction；orthogonal experiment

O629

A

1002-1124（2014）07-0004-03

2014-04-16

陕西省科技发展计划项目（2010K01-201）；宝鸡文理学院重点项目（ZK12013）

刘帆（1991-），女，2010级本科生，研究方向：制药工程。

王晓梅，女，副教授，博士，研究方向：植物药的基础与应用研究。