微波辅助提取平卧菊三七中总黄酮的工艺研究

郑国栋　林乐珍　黎冬明

摘要： 用微波辅助提取平卧菊三七中总黄酮，考察乙醇浓度、料液比、微波功率、微波时间4个因素对总黄酮提取率的影响，通过单因素试验和正交试验确定提取的最佳工艺条件。L9（34）正交试验结果表明，各因素对平卧菊三七中总黄酮提取率的影响大小顺序为乙醇浓度>微波功率>料液比>微波时间；总黄酮提取的最佳工艺为微波功率 700 W、料液比1 g ∶ 25 mL、微波时间20 min、乙醇浓度60%，总黄酮的得率为2 208%。

关键词： 平卧菊三七；总黄酮；超声提取；正交设计

中图分类号：R284 2 文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2015）08-0279-02

平卧菊三七[Gynura procumbens （Lour ） Merr ]是一种多年生菊科三七属植物，在印尼、马来西亚等东南亚国家作为食品食用，而在我国也在2012年5月被国家卫生部批准为新资源普通食品。平卧菊三七有许多生理功效，如抑菌、抗氧化、降脂、降糖、降压等 [1-6]，其主要功能成分有黄酮类、绿原酸、萜烯类、香豆素等 [2，7-8]。1998年从马来西亚引进的平卧菊三七在江西省靖安、丰城等县通过无性扦插技术大面积推广栽培，且单位面积产量高、成本低，是具有很好的开发和应用潜力的新资源食品。 目前还未报道过平卧菊三七黄酮提取工艺。本研究采用微波辅助提取平卧菊三七中总黄酮的工艺，运用正交试验对相关工艺参数进行优化，确定最佳的提取工艺条件，为今后进一步分离纯化平卧菊三七黄酮提供试验数据，也为新资源食品平卧菊三七的利用和开发提供理论依据。

1 材料与方法

1 1 仪器

微波催化合成/萃取仪（北京祥鹄科技发展有限公司）；UV-754型紫外可见分光光度计（上海光谱仪器有限公司）；电子天平（上海精密科学仪器有限公司）。

1 2 材料与试剂

平卧菊三七叶采于江西农业大学中药园，烘干粉碎后，过40目筛，装袋，4°C保存备用。芸香苷标准品购于上海试剂三厂；其他试剂均为分析纯。

1 3 方法

1 3 1 微波辅助提取总黄酮工艺流程 平卧菊三七叶粉末→乙醇溶液浸提→微波处理→离心→取上层清液→定容→测吸光度→分析黄酮含量。

1 3 2 芸香苷标准曲线的绘制 取一定量芸香苷标准品配制成200 μg/mL的标准溶液，然后用移液枪分别吸取标准溶液0、0 4、0 8、1 2、1 6、2 0 mL置入10 mL容量瓶中，加 0 3 mL 5% NaNO2放置6 min后，再加0 3 mL 10% Al（NO3）3，放置6 min后加4 mL 4%NaOH，用蒸馏水定容。在510 nm处测得吸光度，以吸光度为纵坐标、芸香苷浓度为横坐标绘制标准曲线（图1），得回归方程y=0 009 1x+0 002 4，r2=0 999 5。

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1 3 3 平卧菊三七中总黄酮的提取

称取1 g平卧菊三七粉末，按一定的料液比加入乙醇溶液摇匀，浸湿粉末后，按照一定微波时间和功率进行提取，提取液摇匀过滤，取滤液 0 5 mL 定容到10 mL，在510 nm处测吸光度，计算提取率。

1 3 4 单因素试验 按“1 3 3”节中平卧菊三七总黄酮提取方法，考察乙醇浓度、微波时间、微波功率、 料液比4个可能影响提取效果的因素，以总黄酮提取率为参考指标，确定各因素的合适区间，做单因素试验。在分析某一因素对平卧菊三七总黄酮提取率的影响时，固定其他因素和水平，每次试验重复3次。

1 3 5 正交试验 在单因素试验基础上，确定乙醇浓度、微波功率、微波时间、料液比4个因素进行正交试验，以总黄酮提取率为考察指标，确定提取平卧菊三七中总黄酮的最佳工艺条件，每次试验重复2次，进行有重复试验的正交分析。

1 3 6 提取工艺验证 为进一步确定最佳工艺的稳定性和合理性，按照最佳工艺条件重复5次试验，分别测定平卧菊三七总黄酮的提取率。

1 4 数据处理

单因素试验中均取3次重复试验平均值作图；正交试验的数据用SPSS 17 0软件进行分析。

2 结果与分析

2 1 单因素试验

2 1 1 乙醇浓度对总黄酮提取率的影响

从图2中可以看出，乙醇浓度在60%以下时，总黄酮提取率随乙醇浓度升高而明显升高，而在乙醇浓度为60%～90%时，总黄酮提取率却呈下降趋势。这是由溶剂不同的介电性能和极性而引起的。体积分数60%的乙醇对平卧菊三七总黄酮的溶出性能在所试验范围内是最好的，因此选择50%、60%、70%乙醇浓度3个水平做正交试验。

2 1 2 料液比对总黄酮提取率的影响

由图3可知，料液比在1 g ∶ 10 mL～1 g ∶ 25 mL之间时总黄酮提取率随提取溶剂比例增大而提高，随后变化不明显，因此选择1 g ∶ 20 mL、1 g ∶ 25 mL 和1 g ∶ 30 mL 3个水平做正交试验。

2 1 3 微波功率对总黄酮提取率的影响

由图4可见，微波功率在600 W以内时，随着功率增大，总黄酮提取率呈上升趋势。 当功率继续增大时提取率变化不明显。微波功率增大，促进平卧菊三七细胞内物质释放、扩散及溶解， 从而提高总黄酮的提取率，当功率达到一定时，细胞内物质充分溶出后，就不再增加了。因此选择500、600、700 W 3个水平做正交试验。

2 1 4 微波时间对总黄酮提取率的影响

由图5可知，微波提取开始15 min内，总黄酮提取率随时间延长而上升，但 15 min 以后，总黄酮提取率反而下降，这可能是因为微波时间过长，破坏了部分黄酮结构，导致总黄酮提取率降低。因此，选择10、15、20 min 3个水平做正交试验。

2 2 正交试验

试验中各因素之间相互交叉影响，因此要全面考虑微波提取的工艺参数。根据上述单因素试验的结果及相关资料，确定以微波功率（A）、料液比（B）、微波时间（C）、乙醇浓度（D）4个因素进行正交试验设计（表1）。正交试验和方差分析、显著性检验结果见表2和表3，表明微波功率、料液比、乙醇浓度3个因素对总黄酮提取率有显著或极显著影响。从表2可知，4个因素对总黄酮提取率的影响大小依次为乙醇浓度（D）>微波功率（A）>料液比（B）>微波时间（C），提取平卧菊三七总黄酮的最佳工艺条件为A3B2C3D2，即微波功率 700 W，料液比1 g ∶ 25 mL，微波时间20 min，乙醇浓度60%。

采用以上最佳提取工艺条件进行5次重复试验，得到平卧菊三七中总黄酮提取率分别为2 179%、2 203%、2207%、2233%、2 216%，其均值为2 208%，相对标准偏差

（RSD）为1 217%。因此，通过正交试验筛选出的平卧菊三七总黄酮微波提取的工艺条件合理，稳定可靠，具有较好的可操作性和重复性。

3 结论

以平卧菊三七为原料，乙醇为溶剂，经过单因素试验和正交试验，确定微波辅助提取平卧菊三七中总黄酮的最佳工艺为微波功率700 W、料液比1 g ∶ 25 mL、微波时间20 min、乙醇浓度60%，在此工艺条件下，总黄酮提取率为2 208%。本试验优化的平卧菊三七中总黄酮的提取工艺，为今后进一步分离纯化平卧菊三七中总黄酮提供了试验数据和理论依据。

参考文献：

[1] 郑国栋，帅丽乔娃，黎冬明，等 平卧菊三七提取及抗菌作用的研究[J] 食品科技，2014，39（4）：218-221

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[3]Iskander M N，Song Y，Coupar I M，et al Antiinflammatory screening of the medicinal plant Gynura procumbens[J] Plant Foods for Human Nutrition，2002，57（3/4）：233-244

[4]郑国栋，钟树生，张清峰，等 平卧菊三七对小鼠血糖及血脂的影响[J] 现代食品科技，2013，29（12）：2800-2804

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