微波法提取川芎多酚工艺研究

邵梦思，金晨钟

(湖南人文科技学院 农业与生物技术学院，湖南 娄底417000)

植物多酚(Plant Polyphenol)是一种复杂的多元酚结构，它包括了单宁及与单宁有生源关系的化合物。多酚在抗氧化、预防心血管疾病方面有着显著的功效，被誉为“第七类营养素”［1］。

川芎(Ligusticum chuanxiong Hort.)是一种伞形科植物川芎的干燥根茎，性温，味辛，具有活血行气、祛风止痛的功效。川芎中含有挥发油、内酯类、生物碱类、酚类等多种成分。现代研究表明川芎中的主要有效成分是苯酞类和酚酸类，具有清除自由基、扩血管、降低血小板表面活性、提高膜的稳定性、抗血栓形成和解散聚集的血小板等多种作用，临床主要用于治疗心脑血管、呼吸系统、泌尿系统及妇科方面的疾病。由于其独特的药用价值，川芎已然成为中草药的研究热点。本文旨在寻求运用微波萃取法提取川芎中多酚的最佳条件。

一 材料与方法

(一)主要仪器与试剂

试验仪器:高速中药粉碎机(广东佛山顺德良友机械厂)，UV—1240 型分光光度计(日本岛津)，AUY—220 电子天平(日本岛津仪器设备有限公司)，低速离心机，移液枪(美国赛默飞公司)，101型电热鼓风干燥箱(长沙湘仪仪器设备有限公司)，微波萃取仪(Anton Paar、最大压力20.0bar、最大微波功率1200w)，40 目筛，烧杯，容量瓶，玻璃棒等。

试剂:Folin-Ciocalteu 试剂、没食子酸、Na2CO3、无水乙醇，均为分析纯。

(二)材料

川芎(产地四川)。

(三)试验方案

1.原材料处理

川芎→60℃烘干(约48h)至恒重→粉碎→过筛(40 目)→冷藏备用。2.福林酚法测定川芎中多酚含量(1)配置10%的碳酸钠溶液

准确称量碳酸钠粉末10.0g，放入烧杯中加入少量的蒸馏水进行溶解，用蒸馏水清洗烧杯2-3次并将溶液混合倒入100ml 的容量瓶中定容，即得到浓度为10%的碳酸钠溶液。

(2)配置没食子酸标准溶液

1)准确称量没食子酸1.0g 放入烧杯中，用70%的乙醇溶解，然后用70%的乙醇清洗烧杯2-3 次，并定容至100mL，取溶液1mL，再用70%的乙醇定容至10mL，稀释倍数为10，即可得到溶液浓度为1g/L 标准溶液。

2)分别量取没食子酸0、1、2、3、4、5ml 定容至100ml 使其浓度分别为0、10、20、30、40、50mg/L，再分别取稀释后没食子酸1ml 与1ml Folin—Cioalteu 试剂混合摇匀之后加入3ml 10%的Na2CO3，再用蒸馏水定容至10ml，即得到没食子酸的浓度依次为:0、1、2、3、4、5mg/L，静置一段时间(2 小时左右)检测吸光度(765nm 处的吸光值)。

3)以没食子酸浓度为横坐标，吸光值为纵坐标，绘制标准曲线，得方程y=0.1115x-0.1061，r=0.9990。

(3)样品测定方法

取适量稀释后的提取液放入比色杯中，以溶剂为空白对照，在波长为765nm 的条件下测定稀释后试样的吸光度，记录结果并根据回归方程求出所测试样的多酚浓度。

(4)计算川芎中总酚含量

总酚含量ω(mg/g)=［(y+0.1061)/0.1115］×A×V1/(m×V2)

y——提取液的吸光值;

m——试样的质量g;

V1——试样提取得到体积;

V2——试样稀释取样体积;

3.溶剂浓度对多酚提取量的影响

(1)准确称量5 份质量均为1.0g 的川芎粉末，倒入提取管中，然后按设定比例分别加入30%、45%、60%、75%、90%不同浓度的乙醇水溶液，以料液比为1:30、微波功率450w、提取2 分钟为基本条件，提取后以4000r/min 离心15 分钟后取上清液，并记录所得提取液的体积。

(2)取1ml 提取液，吸取1ml Folin—Cioalteu试剂混匀之后加入3ml 10%的Na2CO3，显色，再用蒸馏水定容至50ml，摇匀，放置2 小时，然后按照样品测定方法进行测定，记录试验结果。

(3)试验重复3 次，分析结果，初步确定最佳浓度单因素。

4.料液比对多酚提取量的影响

色谱条件：色谱柱为HP-88（100 m×0.25 mm,0.20μm film thickness，J&W Sci.USA）；进样口温度250℃，载气He，流速1 mL/min。采用程序升温方式，由室温升至160℃保持2 min，然后以2.5℃/min升至250℃,保持2 min，不分流进样。

准确称量5 份质量均为1.0g 的川芎粉末，倒入提取管中，然后分别加入不同量的75%乙醇溶液，使料液比分别为1:8，1:10，1:12，1:20，1:30，在微波功率450w 提取2 分钟后以4000r/min 离心15 分钟后取上清液，并记录所得提取液的体积。按前述溶剂浓度实验部分中的第(2)、(3)步骤完成后，初步确定最佳料液比单因素。

5.微波功率对多酚提取量的影响

准确称量4 份质量均为1.0g 的川芎粉末，倒入提取管中，各管中均加入75%的乙醇溶液10ml，分别以300w、350w、450w、550w 微波功率提取2 分钟，再以4000r/min 离心15 分钟后取上清液，并记录所得提取液的体积。按前述溶剂浓度实验部分中的第(2)、(3)步骤完成后，初步确定最佳提取功率单因素。

6.提取时间对多酚提取量的影响

准确称量4 份质量均为1.0g 的川芎粉末，倒入提取管中，各管中均加入75%的乙醇溶液10ml，以450w 微波功率分别提取2、3、4、5 分钟，再以4000r/min 离心15 分钟后取上清液，并记录所得提取液的体积。按前述溶剂浓度实验部分中的第(2)、(3)步骤完成后，初步确定最佳提取时间单因素。

7.正交试验优选最佳条件

依据上述试验结果，采用四因素三水平L9(34)正交试验筛选最佳提取组合，试验重复3 次。正交试验因素水平见表1。

表1 川芎多酚微波提取正交试验因素水平

二 结果与分析

(一)乙醇浓度对川芎多酚提取量的影响

在料液比为1:30、微波功率450w、提取2 分钟的条件下，不同浓度下的提取液吸光值相差较大，30%的效果好于40%，40%-75%呈一种上升趋势，75%-90%呈下降趋势。在本次试验结果中，当乙醇浓度达到75%时，吸光值达到最大，即75%的乙醇提取率最高。

(二)料液比对川芎多酚提取量的影响

在乙醇浓度为75%、微波功率450w、提取2 分钟的条件下，当料液比为1:8 增加至1:10 时，吸光值与多酚提取量均呈上升状态，而后随着料液比从1:10 逐步增加至1:30，吸光值逐步下降，计算后的多酚提取量基本趋平。综合考虑成本因素与提取效率，在研究设定的条件中，1:10 的料液比为最佳单因素条件。

(三)微波功率对川芎多酚提取量的影响

在乙醇浓度为75%、料液比为1:10、提取2 分钟的条件下，当提取功率为450w 时吸光度最高，功率升降，吸光度在一定范围内波动，但吸光值相差都不明显，说明微波功率的影响不大，在本次试验中当微波功率为450w 时提取率最高。

(四)提取时间对川芎多酚提取量的影响

在提取溶剂乙醇浓度为75%、料液比为1:10、提取功率为450w 的条件下，当提取时间为3 分钟时吸光值最大，2、4、5 分钟时略有降低，但差值并不显著。

(五)正交试验优选结果

表2 川芎多酚微波提取正交试验结果

通过对表2 数据中的R 值大小进行分析可知，各因素影响力的大小顺序是:A ＞C ＞B ＞D，即影响川芎中多酚提取量的因素依次为乙醇浓度、微波功率、料液比和提取时间。本次试验结果得出的最佳提取条件为A3B1C2D1，即最佳条件是使用浓度为80%的乙醇、按1:8 的料液比、以微波功率450w 提取2 分钟，可获得最大的多酚提取量。按照上述的最佳条件进行反复验证，提取的多酚含量平均值约为1.862mg/g。

三 结论与讨论

第一，微波提取法与较为常用的有机溶剂萃取法、超声波提取法相比不仅具有提取多酚量高的优点，同时本方法具有操作简便、用时短、效率高、安全性强等优势，适合工业化连续生产，是多酚提取方法发展的趋势，具有很高的应用意义。

第二，微波法属于新型的提取方法，目前技术设备等还存在着一定的局限性，有待进一步的探索，尚未用于中药的工业化大规模生产，各方面还需要进一步提高。

第三，本次试验表明，单因素最佳条件组合后不一定是最佳提取条件，通过重复性试验验证和正交试验优选得出，在条件为浓度为80%的乙醇、1:8 的料液比、450w 的微波功率、提取时间为2 分钟时，可得到多酚最多的提取量，平均值为1.862mg/g。

［1］赵扬帆，郑宝东.植物多酚类物质及其功能性研究进展［J］.福建轻纺，2006(11):107-110.