超声辅助提取黑皮油松松针黄酮及其稳定性

李怡铮　梁铁强　王立娟

(东北林业大学，哈尔滨，150040)



超声辅助提取黑皮油松松针黄酮及其稳定性

李怡铮梁铁强王立娟

(东北林业大学，哈尔滨，150040)

摘要以黑皮油松松针为原料，对传统溶剂提取和超声辅助提取两种方法进行了对比研究，并对所提取的黄酮进行了稳定性能分析。超声辅助提取的最佳条件为乙醇体积分数50%、超声功率250 W、提取温度60 ℃、提取时间40 min、m(原料)∶V(提取液)=1 g∶30 mL(料液比)、提取3次。研究结果表明：两种方法提取的黄酮得率以及可重复性相差不大，但是在提取效率方面，超声辅助提取不仅降低了能耗，也大幅度地减少了提取时间；同时通过验证得出超声辅助提取的黑皮油松松针黄酮对光和热的稳定性良好。

关键词黑皮油松；松针；黄酮；超声辅助提取

黑皮油松(Pinustabulaeformisvar.mukdensisUyeki)为松科(Pinaceae)松属(Pinus)植物，其叶为松针，常被用于医药以及食品添加剂领域，具有活血安神、消炎止痒之功效[1]。松针中的黄酮类化合物更是具有抗癌防衰、降糖抑菌、保护中枢神经及心脑血管系统的生理活性[2]。本研究通过超声辅助提取的方法对黑皮油松松针进行黄酮提取，并与传统溶剂提取进行对比，同时验证该法提取的黄酮的稳定性，为进一步提高提取效率及节能提供了新方案。

1材料与方法

1.1材料与仪器

黑皮油松松针：采自东北林业大学，洗净后于通风口处阴干，粉碎后备用。

试剂：芦丁标准品(95%，美国Sigma公司)；无水乙醇、NaOH、NaNO2、Al(NO3)3、CH3Cl3(分析纯，天津市永大化学试剂开发中心)。

仪器：722型分光光度计(上海光谱仪器有限公司)；98-1-B型微型植物粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司)；DK-98-1电热恒温水浴锅(天津市泰斯特仪器有限公司)；GZX-9140MBE电热恒温鼓风干燥箱(上海博迅实业有限公司)；KQ-250E型医用超声清洗器(昆山市超声仪器有限公司)；SHB-B95型真空泵(郑州长城科工贸有限公司)。

1.2提取方法

将采集的松针洗净凉干，粉碎后用以氯仿为抽提剂于索式抽提器中脱除脂类色素，直至抽提液无色。取处理后黑皮油松针作为原料，以乙醇为溶剂在超声条件下提取松针中的黄酮，过滤后取定量滤液定容显色，并测定吸光度，通过计算得出得率。

1.3标准曲线的制备

采用硝酸铝显色法制备芦丁标准曲线[3]，具体方法如下：移取芦丁标准液0、1、2、3、4和5 mL，分别置于10 mL的容量瓶中，各加体积分数为30%的乙醇溶液至5 mL后，各加体积分数5%的亚硝酸钠溶液0.3 mL，摇匀后放置6 min；再各加10%(体积百分数)的硝酸铝溶液0.3 mL，摇匀后放置6 min；之后再各加1 mol/L的氢氧化钠溶液4 mL，定容摇匀，放置15 min[4]。通过测试得到芦丁标准曲线如图1所示，并得到回归方程：y=0.904 4x-0.01，相关系数R2=0.998 2，相关性良好[5-6]。

1.4黑皮油松松针黄酮提取得率的计算方法

松针中黄酮的提取得率(Y)在510 nm波长下测定溶液吸光度后通过计算得到，计算公式如下[7]：

式中：A为吸光度；m为松针的质量(mg)；稀释倍数为100。

图1　芦丁标准曲线

2结果与分析

在体积分数为50%乙醇溶液、250 W超声功率下对黑皮油松松针黄酮进行提取，分析料液比、超声时间、提取温度及提取次数4个因素对提取得率的影响，通过正交实验得到优化的提取工艺。

2.1超声辅助提取的工艺参数优化

通过单因素实验得出料液比、超声提取时间、提取温度及提取次数的最佳值，从而设定正交试验方案，采用L9(34)正交试验表，具体方案如表1所示，所得结果见表2。可以看出，最优工艺条件为A3B2C3D3，即料液比为1 g∶30 mL，提取温度为60 ℃，提取时间为40 min，提取次数为3次。根据极差(R)可以看出，4因素的影响程度从大到小排序为B、D、A、C，也就是说，提取温度为超声辅助提取工艺的最主要因素，其次为提取次数与料液比，提取时间的大小对于提取工艺的影响不大。为了判断该工艺的稳定性及可重复性，对最优工艺条件进行验证性实验，平行实验所得结果相差不大，最高得率为9.313%，最低得率为9.099%，两者相差仅为0.214%，因此可以判定通过正交实验得出的最优超声辅助提取工艺条件具有可重复性及稳定性。

表1　正交试验因素水平

2.2超声辅助提取与传统溶剂提取的工艺对比

如表3所示，超声辅助提取得率较传统溶剂提取得率低，但两者相差不多。从提取温度及提取时间来看，超声辅助提取工艺所需能耗低，同时提取时间与传统溶剂提取相比减少了55.55%，极大程度地提高了提取效率。

表2　提取率极差分析　%

表3　两种提取方法的对比

2.3黑皮油松松针黄酮稳定性分析

为了进一步验证超声辅助提取黄酮工艺的可行性，对超声辅助提取的黑皮油松松针黄酮进行了稳定性测试，分别将黑皮油松松针黄酮置于自然环境、光照以及加热的条件下分析其分解情况，具体如表4所示。可知，自然条件下，黄酮分解速率较慢，而在光照及加热的条件下，随着时间的延长，黄酮分解的速率加快，但分解量不大。随着加热时间的延长其分解速率变化相应加快，但幅度不大，说明黑皮油松松针黄酮对光以及热的稳定性良好。

表4　黑皮油松松针黄酮对光及热的稳定性

3结论

超声辅助提取黑皮油松松针黄酮的最优工艺参数为乙醇溶液体积分数50%，提取温度60 ℃，提取时间40 min，提取次数3次，料液比为1 g∶30 mL。通过与传统溶剂提取工艺的对比得到，超声辅助提取工艺不仅降低了能耗，同时大幅度地减少了提取时间，提高了提取效率，为企业进行工艺改革及产业优化提供了理论基础。从所提取的黑皮油松松针黄酮的稳定性测试可以看出，黑皮油松松针黄酮对光以及热的稳定性良好。

参考文献

[1]张霞.油松松针黄酮的分离提纯及其抗氧化活性研究[D].北京:北京林业大学,2010.

[2]杨鑫,邱建伟,张华,等.松属植物化学成分及生物活性的研究进展[J].中药材,2007,30(7):878-883.

[3]刘青,戴传勇.不同超声波频率对芒果甙提取率的影响[J].广西中医药,2001,24(4):58-58.

[4]王立娟,李坚,谷肄静.超声波辅助提取旱柳树叶中的总黄酮[J].林产化学与工业,2007,27(S1):133-136.

[5]郑高利.大豆异黄酮的药理作用Ⅱ[J].中国现代应用药学,1998,15(2):9-11.

[6]王立娟,张世润.山楂叶中黄酮类化合物及提取方法[J].中国林副特产,2000(1):47-48.

[7]俞加林,李莉.松针资源的药用开发[J].基层中药杂志,1992(3):3-4.

Ultrasonic-assisted Extraction and Stability of Flavonoids fromPinustabulaeformisvar.mukdensisUyeki Needles

Li Yizheng, Liang Tieqiang, Wang Lijuan

(Northeast Forestry University, Harbin 150040, P. R. China)//Journal of Northeast Forestry University，2016,44(6)：89-91.

The comparison between traditional extraction process and ultrasonic-assisted extraction process was conducted based on the material ofPinustabulaeformisvar.mukdensisUyeki, and the stability of flavonoids were analyzed. The optimal ultrasonic-assisted extraction process conditions were with the alcohol of 50%, ultrasonic power of 250 W, reaction temperature of 60 ℃, reaction time of 40 min, material to liquor ratio of 1∶30, and extracting for 3 times. The yield and repeatability were similar between two processes, but there were low-energy and less-time in ultrasonic-assisted extraction process, and the stability of flavonoids to light and heat was well.

KeywordsPinustabulaeformisvar.mukdensisUyeki; Pine needle; Flavonoid; Ultrasonic-assisted extraction

第一作者简介：李怡铮，女，1995年3月生，东北林业大学材料科学与工程学院，本科生。E-mail：573883236@qq.com。 通信作者：王立娟，东北林业大学材料科学与工程学院，教授。E-mail：donglinwlj@163.com。

收稿日期：2016年1月9日。

分类号R284.2

责任编辑：戴芳天。