逆流法提取百香果果皮中总黄酮的工艺研究

廖兰 吴俊良

摘要：为优化逆流法提取百香果果皮中总黄酮的提取工艺，以总黄酮提取率为指标，采用正交试验优化逆流提取法.结果表明逆流法最优提取工艺条件为：干燥的百香果果皮粉末进行逆流提取，提取级数3级，料液比1：60，提取时间45 min，提取温度55℃，乙醇体积分数70%，在此工艺条件下总黄酮提取率为2.18%，提取率高于常规热回流法、索氏提取法和超声波辅助提取法。

关键词：百香果；逆流提取；总黄酮

0引言

百香果（Passiflora edulis）又称西番莲、巴西果、鸡蛋果，在广西区内大量栽培，百香果果皮是其果汁加工的主要副产物.研究证明百香果果实中，果皮占鲜重的50%～55%，其中含有丰富的碳水化合物、多糖、黄酮和多酚类物质，丰富的生物活性成分使其具有抗炎、抗焦虑和镇静功能、抗成瘾功能、抗氧化等作用，Reza等证实百香果果皮中的黄酮能抑制炎症因子的释放，可缓解炎症.Maria等证实百香果外壳的乙醇提取物对中性粒細胞活性氧化物和髓过氧化酶的抑制作用强于浆果中的提取物。

国内对百香果果皮的研究主要是利用果皮制作果酱与果脯、提取果胶，或者是对百香果果皮的化学成分进行分析，而对果皮中总黄酮提取工艺的研究鲜有报道.黄酮类物质的提取方法有热回流法、索氏提取器提取法、微波辅助提取法、超声波辅助提取法、逆流提取法等，逆流提取方法可确保药材与溶剂之间始终保持较大的有效成分浓度差，提高提取效率，节省溶剂用量，从而降低后续操作的能耗，本试验采用逆流提取法提取百香果果皮中的总黄酮，通过正交试验优选出最佳工艺方案，并与其他提取方法比较，以期为百香果的综合利用提供一种可行的方法。

1材料与方法

1.1材料、试剂与仪器

百香果，购于柳州市，用前经粉碎过100目（150μm）筛，60℃干燥保存备用.

芦丁标准品，生化试剂，上海金穗生物科技有限公司；其他试剂均为国产分析纯.

RE-52旋转蒸发仪：上海亚荣生化仪器厂；752N紫外分光光度计：上海仪电分析仪器有限公司；DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器：巩义市予华仪器有限责任公司；CW-2000超声一微波协同萃取反应仪：上海新拓分析仪器科技有限公司。

1.2方法

1.2.1三级逆流提取

精密称取1.00 g干燥的百香果果皮粉末置于圆底烧瓶中，加入60mL的70%乙醇溶液，60℃下提取40 min，按照三级逆流提取流程进行提取，提取流程如图1所示.提取完后趁热减压抽滤得供试样品溶液备用。

1.2.2常规热回流提取

精密称取1.00 g干燥的百香果果皮粉末置于圆底烧瓶中，加入60mL的70%乙醇溶液，60℃下提取2 h.提取完后趁热减压抽滤，得供试样品溶液备用。

1.2.3索氏提取器提取

精密称取1.00 g干燥的百香果果皮粉末置于索氏提取器中，加入60mL的70%乙醇溶液，60℃下提取2 h.提取完后趁热减压抽滤，得供试样品溶液备用。

1.2.4超声波辅助提取

精密称取1.00g干燥的百香果果皮粉末置于圆底烧瓶中，加入60mL的70%乙醇溶液，超声功率为300 w、60℃条件下提取2 h.提取完后趁热减压抽滤，得供试样品溶液备用。

1.2.5逆流提取工艺条件的优化

1）提取级数的确定：精密称取1.00 g百香果果皮粉末置于圆底烧瓶中，加入60mL的70%乙醇溶液，60℃下提取40min，提取级数分别为1、2、3、4、5级，加热回流提取.提取完后趁热减压抽滤，得供试样品溶液备用。

2）单因素试验：逆流提取法的主要影响因素有提取时间、乙醇浓度、料液比和提取温度.在逆流提取级数为3级的条件下，分别研究提取时间为20min、30min、40min、50min、60min，乙醇浓度为40%、50%、60%、70%、80%，料液比为1：40、1：50、1：60、1：70、1：80，提取温度为40℃、50℃、60℃、70℃、80℃的不同条件下单因素提取工艺。

3）正交试验：在提取级数确定的基础上，考察提取时间（A）、料液比（B）、提取温度（C）对总黄酮提取率的影响，在单因素试验的基础上，按照正交表L（3）进行正交试验.试验的因素水平表见表1。

1.2.6标准曲线的绘制及供试品总黄酮含量的测定

1）标准曲线的绘制：精确称取芦丁标准品5.0mg，用适量的50%乙醇溶解，移至50 mL容量瓶中，定容至刻度，得到质量浓度为0.1mg/mL的芦丁对照品溶液.精密量取0.1mg/mL的芦丁标准液0.0mL、1.0mL、2.0mL、3.0mL、4.0mL、5.0mL至10mL具塞比色管中，用50%乙醇定容至5mL，精密加入5%的NaNO₂溶液0.3mL，摇匀放置6min后，精密加入10%的Al（N0₃），溶液0.3mL，摇匀放置6min后，精密加入4%的NaOH溶液4.0 mL，用50%的乙醇定容至10 mL，摇匀后静置15min后，以不加芦丁溶液的第一管为空白对照，在510nm处测定吸光度，以吸光度y为纵坐标，芦丁含量x（mg/mL）为横坐标，做回归处理，得到标准曲线和回归方程：y=9.8767x+0.0283，其相关系数R²=0.998 4，表明芦丁标准溶液在0～0.06 mg/mL范围内线性关系良好。

2）供试样品的制备：将提取液在旋转蒸发仪下浓缩并回收乙醇，浓缩液用50%乙醇溶液定容至100mL备用。

3）总黄酮含量测定：分别精密吸取不同提取液的供试样品溶液2.0mL，按照标准曲线的测定方法，测定吸光度，根据下式计算总黄酮提取率：式中，c为总黄酮的浓度（mg/mL）；w为供试样品溶液体积（mL）；为百香果果皮干粉质量（g）.

1.2.7方法学考查

1）精密度试验：精密吸取芦丁对照品溶液2.0 mL，置于10 mL具塞试管中，按照1.2.6项操作，重复测定6次，计算相对标准偏差（RSD）值。

2）重复性试验：采用三级逆流提取方法制备供试品溶液6份，按照1.2.6项操作，计算RSD值.

3）稳定性试验：精密吸取供试品溶液2.0 mL，按照1.2.6项操作，每隔10min测定吸光度，持续测定60 rain，计算RSD值。

4）加样回收率试验：量取已知总黄酮含量的百香果果皮提取液6份，分别精密加入相当于溶液中总黄酮含有量80%、100%及120%的芦丁标准品，按1.2.6项操作测定其吸光度，并计算加样回收率及RSD值.

1.2.8验证试验

按照最优逆流提取方案平行制备5份提取液，按照1.2.6项操作测定吸光度，并计算总黄酮的平均提取率及RSD值。

2结果与讨论

2.1方法学考查

精密度试验测得RSD值为1.09%，表明仪器的精密度良好.重复性试验测得RSD值为0.325%，表明试验重复性良好.稳定性试验测得RSD值为2.13%，表明供试品溶液在60rain内基本稳定，加样回收率测得平均回收率为97.68%，RSD值为2.54%，表明试验回收率高、准确度高。

2.2不同提取方法提取白香果果皮中总黄酮

对常规热回流法、索氏提取法、超声波法和三级逆流提取法的提取效果和效率进行了比较，结果表明在相同的提取条件下，三级逆流提取的总黄酮提取率较高.结果如表2所示。

2.3逆流提取级数对提取率的影响

不同逆流提取级数对总黄酮提取率的影响见表3.结果表明，总黄酮的提取率随着提取级数的增大而提高，当提取级数超过3级后提取率上升不明显，说明百香果果皮中的总黄酮提取已趋于饱和，但提取级数的增加将大大提高提取过程的动力消耗，故确定逆流提取的级数为3级。

2.4单因素试验结果

2.4.1提取时间对提取率的影响

结果见图2.由图可知，总黄酮提取率随着提取时间的增加而增加，当提取时间为40 min时达到最大值，说明样品中的总黄酮基本提取完全.随后随着提取时间的延长，样品中其他醇溶性物质被浸提出来，导致总黄酮提取率下降.因此选取40min作为最佳提取时间。

2.4.2料液比提取率的影响

结果见图3.由图可知，总黄酮的提取率随着料液比的增加而增大，当料液比达到1：60后提取率基本保持不变.这是因为随着提取溶剂用量的增加，增大了百香果果皮中黄酮类物质与溶剂两相界面的浓度差，从而提高了传质速率使总黄酮提取率上升.但当溶剂用量增大到一定程度后，物料中的总黄酮大部分已被提取出来，此时料液比对提取率的影响不明显.从节能降耗的角度考虑，适宜选用的料液比为1：60。

2.4.3提取温度对提取率的影响

结果见图4.由图可知，总黄酮的提取率随着提取温度升高而升高，并在60℃时达到最大值，随后提取率开始趋于平缓且呈下降趋势，这是因为随着温度增加，乙醇逐渐接近沸点，挥发速度加快，使乙醇溶液浓度下降，不利于黄酮类物质的溶出，而且随着温度升高，果胶等一些物质的溶出量也会增加.故选择60℃作为最佳提取温度。

2.4.4乙醇浓度对提取率的影响

结果见图5.由图可知，总黄酮提取率随着乙醇浓度的增加而增加，但乙醇超过70%后提取率开始下降，这可能是因为一些醇溶性杂质、色素、亲脂性成分的溶出量增大了，故选择70%乙醇作为最佳提取浓度.由于乙醇浓度在60%、70%、80%条件下得到的总黄酮提取率试验结果较为接近，试验偏差为0.09，考虑到逆流提取工艺流程在实验室操作的复杂性，故只选取提取时间、料液比和提取温度作为正交试验的考察因素。

2.5正交试验结果

根据单因素试验结果，通过L（3）正交表进行正交试验设计，以探明提取时间、料液比、提取温度对提取率的主次关系，并对其进行极差分析，以确定三级逆流最佳提取工艺，结果见表4。

由表4分析结果可知，因素主次为A（提取时间）>B（料液比）>C（提取温度），最佳工艺条件为A₃B₂C₁D₃，即：提取时间45 min、料液比1：60、提取温度55℃

2.6驗证试验结果

分别在最佳工艺条件下，进行5次三级逆流提取平行试验，试验结果见表5.5次验证试验总黄酮提取率的平均值为2.18%，说明试验重现性好，提取的工艺方案稳定可行。

3结论

本试验以总黄酮的提取率为考查指标，通过单因素预试验和正交试验对逆流法提取百香果果皮中总黄酮的工艺进行研究，结果表明提取的最佳工艺条件为：逆流提取级数为3级，料液比1：60，提取时间45 min，提取温度55℃，乙醇体积分数70%.在该工艺方案下总黄酮的平均提取率为2.18%，RSD值为1.39%.三级逆流提取方法与热回流提取法、索氏提取器提取法、超声波辅助提取法相比较，在相同的工艺条件下总黄酮的提取率更高，表明逆流提取方法使百香果果皮与提取剂之间始终保持较大的有效成分浓度差，减少了滤渣中溶质残留，可有效提高提取过程的效率。

精密度试验、稳定性试验、重复性试验、回收率试验和验证试验结果表明，三级逆流提取工艺重复性好、回收率高，工艺方案稳定可行。