超声波辅助提取黑果腺肋花楸黄酮工艺研究

郭 华，刁全平,黄港茵，侯冬岩

(鞍山师范学院 化学与生命科学学院,辽宁 鞍山 114007)

黑果腺肋花楸(Aroniamelanocarpa(Michx.)Elliott)，又名野樱莓、不老莓，蔷薇科，腺肋花楸属，多年生落叶灌木.全球品种资源达30余个，该树种原产于美国东北部，欧洲已有100余年的引种栽培历史,1990年开始引进到我国的东北部地区[1].黑果腺肋花楸果实中含有丰富的花青素、黄酮等多酚类化合物，其提取物具有较强的抗氧化能力,对高血压、高血糖以及心血管疾病具有很好的疗效[2-8].2018年,辽宁富康源黑果花楸科技开发有限公司申报的黑果腺肋花楸被国家卫生健康委员会公布为新食品原料，其食、药用价值得到社会的进一步认可.本文拟采用超声波辅助法结合正交试验提取黑果腺肋花楸中黄酮类化合物并进行工艺优化[9].

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

黑果腺肋花楸由辽宁富康源黑果花楸科技开发有限公司提供，冷冻保存，实验时取出解冻，用研钵研磨成匀浆，备用.

芦丁(中国药品生物制品检定所)，其他试剂均为分析纯.

Cary 50紫外分光光度计 (美国Varian公司)；CQX2525-24超声波清洗器(上海必能信超声有限公司).

1.2 实验方法

1.2.1 最佳吸收波长的确定 于波长200～800 nm扫描芦丁标准品显色后和样品显色后的吸收曲线，见图1和图2,确定503 nm 为测定最佳吸收波长.

1.2.2 标准曲线的制作 准确称取芦丁标准品10.0 mg，用70% 乙醇定容至50 mL，标样浓度为0.2 mg/mL.分别吸取待用的标样0.20,0.40,0.60,0.80,1.00,1.20 mL 至10 mL容量瓶中，加70% 的乙醇至2 mL；加入5% 亚硝酸钠0.7 mL，摇匀，放置6 min；加入10% 硝酸铝0.7 mL，摇匀，放置6 min；再加入4% 氢氧化钠5 mL，用70% 乙醇定容，摇匀静置30 min，在503 nm处测定吸光度.以不加芦丁标液作为空白对照，以芦丁含量的质量浓度作为横坐标，以一定浓度下所对应的吸光度作为纵坐标，绘制标准曲线，求得回归方程

Y=0.014 2X+0.091 4，r=0.996 9.

1.2.3 黑果腺肋花楸中黄酮类化合物提取及测定 准确称取黑果腺肋花楸匀浆1.0 g，用乙醇溶液溶解后超声提取，提取结束后减压抽滤，用乙醇定容至50 mL容量瓶中，按标准曲线制作方法测定吸光度，通过标准曲线计算并换算成样品中黄酮含量，即为得率.

黄酮得率=提取的黄酮质量/黑果腺肋花楸质量×100%

图1 显色后芦丁吸收谱图 图2 显色后样品吸收谱图

1.2.4 单因素实验 选取乙醇浓度、料液比、提取时间3个因素进行单因素实验.

(1)选取乙醇浓度40%，50%，60%，70%，80%，90%,固定料液比1∶20，提取时间20 min；

(2)选取料液比1∶10，1∶15，1∶20,1∶25，1∶30，1∶35,固定乙醇浓度60%，提取时间20 min；

(3)选取提取时间5,10,15,20,25,30 min，固定乙醇浓度60%，料液比1∶20，按照1.2.3方法提取黑果腺肋花楸中黄酮类化合物，筛选较优的单因素范围.

1.2.5 正交实验 在单因素试验的基础上，选用L9(33)正交试验设计，对提取条件进行优化，因素与水平设计见表1.

表1 正交实验因素与水平

2 结果与分析

2.1 单因素实验结果与分析

2.1.1乙醇浓度对黄酮得率的影响 由图3所示，样品中黄酮类化合物提取率随乙醇浓度的增加呈先上升后下降趋势，在50%时黄酮类化合物提取率达到最大值，下降趋势先快后慢.

2.1.2 料液比对黄酮得率的影响 由图4所示，不同液料比对样品中的黄酮类化合物提取率的影响为先增加后下降，在1∶25处为最大值.

2.1.3 提取时间对黄酮得率的影响 由图5可知，不同提取时间对样品中黄酮得率的影响曲线比较平坦，但也呈现先增加后下降趋势，在20 min处为最大值.

2.2 正交实验结果与分析

正交实验结果与分析见表2.

图3 乙醇浓度对黄酮得率的影响 图4 液料比对黄酮得率的影响

图5 提取时间对黄酮得率的影响

由表2得出：样品中黄酮类化合物提取的最佳提取条件为A1B2C3，即乙醇浓度为40%、料液比为1∶25(g/mL)、提取时间为25 min；由极差R分析可知，对样品中黄酮类化合物提取率影响因素大小为B>A>C，即料液比>乙醇浓度>提取时间.

2.3 最佳提取条件验证

在最佳提取条件下平行提取5次，结果如表3所示.

表2 正交实验结果分析

由表3可知，样品中黄酮类化合物的平均提取率为0.166%，且RSD为0.25%，最佳提取条件得到验证.

表3 最佳提取条件验证实验

3 结论

本文对黑果腺肋花楸中黄酮类化合物进行超声提取，并用正交实验确定了最佳提取工艺条件：乙醇浓度为40%、料液比为1∶25(g/mL)、提取时间为25 min.实验结果为进一步开发利用黑果腺肋花楸提供科学依据.