杨 烁,杨 敏,刘清玮,张 鑫
(吉林农业科技学院中药学院,吉林 吉林 132001)
超声波-酶法联合提取葛花总黄酮工艺研究*
杨烁,杨敏△,刘清玮,张鑫
(吉林农业科技学院中药学院,吉林吉林 132001)
为了研究葛花总黄酮最佳工艺,试验采用超声波-酶法联合提取葛花总黄酮,确定最佳的提取工艺条件。结果表明:葛花:料液比1:30,酶解时间为4.5h,酶解温度为50℃,酶浓度为1.2%。超声时间80min,温度80℃,液料比1:30,乙醇浓度70%。在最优条件下,提取率为4.307%。优选提取工艺简单可行,速度快,可提高葛花人参中有效成分的收率。
葛花;超声波;纤维素酶解;提取工艺
葛花为豆科植物葛Puerarialobata(Willd.)Ohwi的干燥花,是一种名贵的中药材。用于饮酒过度,头痛,头昏,烦渴,胸膈饱胀,呕吐酸水等伤及胃气之症[1]。现代药理表明[2],葛花总黄酮还有收缩和保护胃肠黏膜,抑制乙醇在消化道的吸收,加强乙醇在胃肠道的首过效应,阻碍乙醇快速并且大量地进入血液循环,降低血液中乙醇浓度。戴雨霖[2]实验表明,无论酒前还是酒后给小鼠灌胃葛花提取液,都可以有效减少小鼠醉酒情况,降低小鼠死亡率。
本试验采用超声波-酶法联合提取的技术,以葛花总黄酮含量为主要考察指标,采用正交试验法探讨了不同提取条件对总黄酮的影响,为葛花的开发利用提供理论基础,以充分利用我国的物质资源。
葛花,2015年购于吉林大药房;
芦丁标准品 (宁夏和氏璧生物科技有限公司);纤维素酶(HJ0721SB14,上海源叶生物科技有限公司);冰醋酸 (天津政成化学制品有限公司);香草醛 (香兰素)(天津政成化学制品有限公司);硫酸(天津政成化学制品有限公司);亚硝酸钠(天津政成化学制品有限公司);硝酸铝(天津政成化学制品有限公司);氢氧化钠(天津政成化学制品有限公司);无水乙醇 (沈阳市新化试剂厂);甲醇(天津福晨化学试剂有限公司);蒸馏水等均为分析纯。
2.1葛花样品制备
取葛花药材适量,粉碎,过100目筛,在100℃的条件下,烘干至恒重,两次称量之差要小于0.03g,备用。
2.2单因素试验
精确称量0.25g葛花粉末,按照一定的液料比,酶解时间,温度,酶浓度进行酶解反应。酶解反应后,进行抽滤,残渣放烘箱中于100℃烘干。再按照超声时间80min,温度80℃,液料比1:30,乙醇浓度70%进行超声[3]。超声后抽滤,将两次的滤液合并,离心(4000r/min,10min),称量体积,并定容在50mL容量瓶中[4]。精密量取1mL于10mL容量瓶中,按照2.2所示方法在506nm处测吸光度。
2.2.1料液比的选择
称量葛花粉末0.25g,共4份,按照料液比1:10、1:20、1:30、1:40的比例进行添加,比较不同料液比对葛花总黄酮提取效果的影响。
2.2.2酶解时间的选择
称量葛花粉末0.25g,共4份,分别提取2h,3h,4h,5h比较不同时间对葛花总黄酮提取效果的影响。
2.2.3酶解温度的选择
称量葛花粉末0.25g,共4份,在35℃,40℃,45℃,50℃条件下进行提取,比较不同温度对葛花总黄酮提取效果的影响。
2.2.4酶浓度的选择
称量葛花粉末0.25g,共4份,在0.6%,0.8%,1%,1.2%条件下进行提取,比较不同酶浓度对葛花提取率的影响。
2.3葛花总黄酮提取正交试验
在单因素实验基础上,将酶解时间、酶解温度、酶浓度3个因素作为考察的对象,并设计正交表L9(34),考察这3个因素对超声波-酶法联合提取对总黄酮含量的影响,确定最佳提取工艺条件。
3.1葛花总黄酮提取最佳工艺的确定
3.1.1标准曲线的制作
以总黄酮溶液的浓度(μg/mL)为横坐标,提取率为纵坐标,得到标准曲线,试验结果表明,芦丁在0.01~0.05μg/mL范围线性良好,回归方程为:y= 25.18x-0.0024,R2=0.99939。
3.1.2单因素试验结果
(1)提取时间:提取率在3-4h增长快速,4-5h后,增长缓慢,最佳的提取时间为5h,如图1所示。
图1 酶解时间对葛花总黄酮提取率的影响
(2)提取温度:温度为35℃时提取率最低,随着温度的增加提取率不断增大,当温度在45℃后,增长缓慢。最佳温度为50℃,如图2所示。
图2 酶解温度对葛花提取率的影响
(3)酶浓度:随着酶浓度的增加,提取率呈现逐渐增长的趋势。当酶浓度在1.2%时,提取率最大,故最佳酶浓度为1.2%,如图3所示。
图3 酶浓度对葛花提取率的影响
(4)料液比:根据实验结果判定最佳料液比为1:40。料液比大约1:30后,实验结果几乎持平,如图4所示。
图4 料液比对葛花提取率的影响
由表1所知,F<F0.05(3,7)=4.35,则P>0.05,故在0.05显著水平上接受H0,说明料液比对葛花总黄酮的提取率没有有显著的影响。结合经济效益等综合因素,料液比最后选为1:30。
表1 料液比单因素方差分析表
3.1.3正交实验结果
按照表2进行正交试验,比较各因素不同水平对葛花总黄酮提取率的影响。
表2 葛花总黄酮正交实验表
从表3的实验结果分析可知,影响顺序由高到低为:酶浓度>酶解温度>酶解时间,最优方案为A3B3C3,即酶解时间为5.0h,酶解温度为55℃,酶浓度为1.2%。
表3 正交实验结果与分析
3.2方差分析结果
酶浓度为显著项,其他因素不显著。即除酶浓度外的其他因素对该实验的提取率影响不明显。因此考虑到经济等综合条件,最佳提取工艺为:酶解时间为4.5h,酶解温度为50℃,酶浓度为1.2%。
本文利用超声波-酶法联合技术提取葛花中总黄酮,经单因素和正交试验得出最佳提取工艺分别为:葛花:料液比1:30,酶解时间为4.5h,酶解温度为50℃,酶浓度为1.2%。在最优条件下,提取率为4.307%。葛花中的黄酮具有氧化还原作用,加速乙醇氧化,氧化的乙醇失去毒性。本文的提取工艺操作简单,有效率高。此实验为葛花人参解酒颗粒剂的制备奠定了基础。
[1] 朱华,刘芯蕊,王孝勋.葛花的研究进展[J].中医药学刊,2005,23(12):2273-2274.
[2] 戴雨霖.葛花人参解酒护肝机制的研究[D].2014,5.
[3] 朱中贵,张卓勇,蔡光明.葛花总黄酮提取工艺及抗氧化活性研究[J].中南药学,2009,3(7):203-205.
[4] 李甜甜,傅舒,刘晓风,李东,王舒雅,郑涛.酶法结合超声提取粉葛根葛根素的研究[J].食品工业科技,2015(13):175-179.
TQ351.3
吉林农业科技学院省级大学生创新资助项目,合同号:吉农院合字[2015]第005号。
△杨敏(1984~),女,吉林省吉林市人,吉林农业科技学院中药学院教师,硕士。