微波辅助提取连翘黄酮类化合物及其抗氧化性研究

刘梦星+王涛+马晶军

摘要：以连翘[Forsythiae suspentsa（Thunb.）Vahl.]为试材，采用单因素试验法，研究了乙醇体积分数、微波时间、微波功率、料液比和提取次数对连翘黄酮类化合物提取的影响及连翘黄酮类化合物的抗氧化性，确定了提取的最适工艺参数。结果表明，连翘黄酮类化合物的最适提取工艺参数为乙醇70%，微波功率250 W，微波时间5 min，料液比1∶20和提取2次。连翘黄酮类化合物具有一定的清除羟自由基的能力。

关键词：连翘[Forsythiae suspentsa（Thunb.）Vahl.]；微波辅助；黄酮；抗氧化性

中图分类号：Q946.8；S665.4 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）03-0651-03

连翘[Forsythiae suspentsa（Thunb.）Vahl.]属于木犀科连翘属植物，是我国常用的传统中药之一[1，2]。在我国除华南地区外，其他各地均有栽培[3，4]。中药连翘是连翘的干燥果实，性微寒，味苦，其主要活性成分有连翘苷、连翘酯苷、黄酮类和齐墩果酸等，可治疗肺炎、伤寒、痢疾等病症[1，2]；有研究表明，连翘提取物不但能清除自由基，还具有抗病毒、抗菌和抗肿瘤的功能，同时还可以保护肝脏不受化学性损伤[2，5-7]；另外，有医学研究证明，连翘中的黄酮类化合物使连翘表现出了很高的抗氧化活性[2，8]，进一步提高了连翘的利用价值。黄酮类化合物广泛存在于绿色植物体中，其生物活性一直受到国内外学者的广泛关注。该类化合物不但具有良好的抗氧化性能和清除自由基的能力，还在抗肿瘤、保护心血管和抗突变等方面表现出较强的能力[7-11]。研究表明，天然黄酮类化合物是一类安全可靠、成本低、来源广、具有强抗氧化活性的抗氧化剂[12-14]。目前，黄酮类化合物广泛应用于医药、食品和化妆品行业，正在逐步取代人工合成的抗氧化剂，有很好的应用前景。

目前，从天然物质中提取黄酮类化合物的方法以溶剂热浸提为主[15，16]，国内外利用微波法提取连翘黄酮类化合物的报道较少。微波辅助萃取法是在普通萃取法的基础上辅以微波技术，利用微波热效率高、穿透力强和选择性高的特点来加快萃取过程中的传质作用， 从而提高萃取效率[17]。目前微波提取技术应用于提取黄酮类化合物的报道有很多[15-18]。本试验利用微波辅助技术提取连翘中的黄酮类化合物，优化了提取条件，并应用Feton法[19-21]测定了黄酮类化合物清除羟自由基的能力，考察了黄酮类化合物的抗氧化性，旨在为连翘中有效活性物质的提取提供理论基础，为进一步开发利用连翘资源提供可靠的科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料和药品

供试材料：河北本地产连翘，2012年9～10月购买于河北省安国市中药批发市场。将连翘置于烘箱中60 ℃下烘干，粉碎机粉碎，过40目筛，于棕色瓶中避光保存、备用。

药品：芦丁标准品（生化试剂，中国药品生物制品检定所）、无水乙醇、95%乙醇（V/V，下同）、30%H2O2、FeSO4·7H2O、NaNO2、Al（NO3）3、NaOH、水杨酸、浓H2SO4等，所用试剂均为分析纯及以上级别。试验所用水为二次去离子水。

仪器：756P型紫外可见分光光度计（上海光谱仪器有限公司），ZIP-271 型微波炉（2.45 GHz，惠而浦微波炉公司），HH·SY11-Ni2型电热恒温水浴锅（天津市中环实验电炉有限公司），AG285型分析天平（Mettler Toledo），pHS-3C型酸度计（上海虹益仪器仪表有限公司），PH070A型干燥箱（上海一恒科技仪器有限公司），SHB-3型循环水多用真空泵（郑州杜甫仪器厂） 。

1.2 试验方法

1.2.1 标准工作曲线的绘制 准确吸取0.05 mg/mL芦丁标准溶液0、1、2、3、4、5 mL，分别置于6个10 mL容量瓶中，各加入0.3 mL 5% NaNO2溶液，6 min后加入0.3 mL 10% Al（NO3）3溶液，6 min后加入4 mL 1 mol/L的NaOH溶液，30%乙醇定容，静置15 min，取4号瓶在200～800 nm范围内进行光谱扫描， 得到标样的光谱图。从光谱图可知， 在506 nm处有最大吸收峰，得到质量浓度x与吸光度y的标准曲线：y=14.069x+0.022，R2=0.998 4。

1.2.2 微波辅助提取连翘中黄酮类化合物 称取一定量的连翘药材粉末，加入溶剂，微波提取，按照标准曲线的测定方法测定提取液的吸光度，根据线性回归方程计算黄酮类化合物的含量。计算公式如下：

每克干药材中黄酮类化合物的含量=（c×V×f）/m

其中，c为被测溶液浓度，V为定容后体积，f为稀释倍数，m为干药材的质量。采用微波辅助提取法，分别考察了乙醇浓度、微波功率、微波时间、料液比（质量比）和提取次数等影响因素对连翘中黄酮类化合的影响。

1.2.3 体外抗氧化活性的测定 采用Fenton体系测定体外抗氧化性。设3个处理：样品组、空白组、本底组。样品组中含有0.4 mL 0.15 mol/L FeSO4，2.0 mL 2 mmol/L 水杨酸，1.0 mL 6 mmol/L H2O2以及样液（稀释10倍）1.0 mL；空白组中用去离子水代替样液；本底组中以去离子水代替水杨酸。试验时，加入H2O2后37 ℃水浴1 h，1 500 r/min离心6 min 后取上清液，以去离子水为参比，分别测定510 nm处吸光度。

按以下公式计算·OH清除率：

E={[A0-（A-A1）]/A0}×100%

式中，E为清除率；A0为空白组吸光度；A为样品组的吸光度；A1为本底组的吸光度。

2 结果与分析

2.1 乙醇体积分数对连翘黄酮类化合物含量的影响

从图1可以看出，随着乙醇体积分数的提高，黄酮类化合物的含量呈增加的趋势，当乙醇体积分数为70%时，黄酮类化合物的含量达到最高，再增加乙醇体积分数时，含量反而减小，因此，确定提取的最佳乙醇体积分数为70%。出现这个现象可能是因为在乙醇体积分数较低时，黄酮类化合物没有完全溶出，随着乙醇体积分数的增加，溶出黄酮类化合物增多，但是当乙醇体积分数达到70%时，溶出黄酮类化合物基本达到平衡，继续增加乙醇体积分数不能使更多的黄酮类化合物溶解。

2.2 微波功率对连翘黄酮类化合物含量的影响

由图2可知，随着微波功率的增加，连翘黄酮类化合物的含量也随之增加，当微波功率为250 W时，黄酮类化合物的含量接近最高，继续增加微波功率时，黄酮类化合物的含量没有明显增加，因此确定最佳的提取功率为250 W。

2.3 微波时间对连翘黄酮类化合物含量的影响

由图3可知，随着微波时间的增加，连翘黄酮类化合物的含量也随之增加，当微波时间为5 min时，黄酮类化合物的含量接近最高，当微波时间再增加时，黄酮类化合物的含量没有明显增加，因此确定最佳的微波时间为5 min。

2.4 不同料液比对连翘黄酮类化合物含量的影响

在乙醇体积分数为70%，微波功率为250 W，提取时间为5 min的条件下，不同料液比对连翘黄酮类化合物含量的影响如图4所示。由图4可知，在料液比为1∶20时，连翘黄酮类化合物含量达到峰值，因此确定最佳料液比为1∶20。

2.5 提取次数对连翘黄酮类化合物含量的影响

由图5可知，随着提取次数的增加，连翘黄酮类化合物的含量增加，当提取次数为2时，黄酮类化合物的含量较高，继续增加提取次数时，黄酮类化合物的含量无明显增加。因此确定最佳的提取次数为2次。

2.6 抗氧化性

由图6可知，连翘黄酮类化合物具有一定的清除羟自由基的能力，且清除率随着提取液浓度增加而增大。

3 小结

根据本试验结果可知，连翘中含有丰富的黄酮类化合物，具有较强的抗氧化活性，是良好的天然抗氧化剂。明确了在微波条件下连翘中黄酮类化合物的最佳提取工艺为提取2次，乙醇体积分数70%，料液比为1∶20，微波功率250 W和提取时间5 min。连翘黄酮类化合物具有一定的清除羟自由基的能力。

参考文献：

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[21] 黄九林，魏春雁，李庆华.连翘提取液中连翘苷和总黄酮的含量测定与抗氧化活性的研究[J].安徽农业科学，2012，40（9）：5209-5210.

2.1 乙醇体积分数对连翘黄酮类化合物含量的影响

从图1可以看出，随着乙醇体积分数的提高，黄酮类化合物的含量呈增加的趋势，当乙醇体积分数为70%时，黄酮类化合物的含量达到最高，再增加乙醇体积分数时，含量反而减小，因此，确定提取的最佳乙醇体积分数为70%。出现这个现象可能是因为在乙醇体积分数较低时，黄酮类化合物没有完全溶出，随着乙醇体积分数的增加，溶出黄酮类化合物增多，但是当乙醇体积分数达到70%时，溶出黄酮类化合物基本达到平衡，继续增加乙醇体积分数不能使更多的黄酮类化合物溶解。

2.2 微波功率对连翘黄酮类化合物含量的影响

由图2可知，随着微波功率的增加，连翘黄酮类化合物的含量也随之增加，当微波功率为250 W时，黄酮类化合物的含量接近最高，继续增加微波功率时，黄酮类化合物的含量没有明显增加，因此确定最佳的提取功率为250 W。

2.3 微波时间对连翘黄酮类化合物含量的影响

由图3可知，随着微波时间的增加，连翘黄酮类化合物的含量也随之增加，当微波时间为5 min时，黄酮类化合物的含量接近最高，当微波时间再增加时，黄酮类化合物的含量没有明显增加，因此确定最佳的微波时间为5 min。

2.4 不同料液比对连翘黄酮类化合物含量的影响

在乙醇体积分数为70%，微波功率为250 W，提取时间为5 min的条件下，不同料液比对连翘黄酮类化合物含量的影响如图4所示。由图4可知，在料液比为1∶20时，连翘黄酮类化合物含量达到峰值，因此确定最佳料液比为1∶20。

2.5 提取次数对连翘黄酮类化合物含量的影响

由图5可知，随着提取次数的增加，连翘黄酮类化合物的含量增加，当提取次数为2时，黄酮类化合物的含量较高，继续增加提取次数时，黄酮类化合物的含量无明显增加。因此确定最佳的提取次数为2次。

2.6 抗氧化性

由图6可知，连翘黄酮类化合物具有一定的清除羟自由基的能力，且清除率随着提取液浓度增加而增大。

3 小结

根据本试验结果可知，连翘中含有丰富的黄酮类化合物，具有较强的抗氧化活性，是良好的天然抗氧化剂。明确了在微波条件下连翘中黄酮类化合物的最佳提取工艺为提取2次，乙醇体积分数70%，料液比为1∶20，微波功率250 W和提取时间5 min。连翘黄酮类化合物具有一定的清除羟自由基的能力。

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2.1 乙醇体积分数对连翘黄酮类化合物含量的影响

从图1可以看出，随着乙醇体积分数的提高，黄酮类化合物的含量呈增加的趋势，当乙醇体积分数为70%时，黄酮类化合物的含量达到最高，再增加乙醇体积分数时，含量反而减小，因此，确定提取的最佳乙醇体积分数为70%。出现这个现象可能是因为在乙醇体积分数较低时，黄酮类化合物没有完全溶出，随着乙醇体积分数的增加，溶出黄酮类化合物增多，但是当乙醇体积分数达到70%时，溶出黄酮类化合物基本达到平衡，继续增加乙醇体积分数不能使更多的黄酮类化合物溶解。

2.2 微波功率对连翘黄酮类化合物含量的影响

由图2可知，随着微波功率的增加，连翘黄酮类化合物的含量也随之增加，当微波功率为250 W时，黄酮类化合物的含量接近最高，继续增加微波功率时，黄酮类化合物的含量没有明显增加，因此确定最佳的提取功率为250 W。

2.3 微波时间对连翘黄酮类化合物含量的影响

由图3可知，随着微波时间的增加，连翘黄酮类化合物的含量也随之增加，当微波时间为5 min时，黄酮类化合物的含量接近最高，当微波时间再增加时，黄酮类化合物的含量没有明显增加，因此确定最佳的微波时间为5 min。

2.4 不同料液比对连翘黄酮类化合物含量的影响

在乙醇体积分数为70%，微波功率为250 W，提取时间为5 min的条件下，不同料液比对连翘黄酮类化合物含量的影响如图4所示。由图4可知，在料液比为1∶20时，连翘黄酮类化合物含量达到峰值，因此确定最佳料液比为1∶20。

2.5 提取次数对连翘黄酮类化合物含量的影响

由图5可知，随着提取次数的增加，连翘黄酮类化合物的含量增加，当提取次数为2时，黄酮类化合物的含量较高，继续增加提取次数时，黄酮类化合物的含量无明显增加。因此确定最佳的提取次数为2次。

2.6 抗氧化性

由图6可知，连翘黄酮类化合物具有一定的清除羟自由基的能力，且清除率随着提取液浓度增加而增大。

3 小结

根据本试验结果可知，连翘中含有丰富的黄酮类化合物，具有较强的抗氧化活性，是良好的天然抗氧化剂。明确了在微波条件下连翘中黄酮类化合物的最佳提取工艺为提取2次，乙醇体积分数70%，料液比为1∶20，微波功率250 W和提取时间5 min。连翘黄酮类化合物具有一定的清除羟自由基的能力。

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