蔓性千斤拔最佳采收期及根部总黄酮含量提取工艺研究

李楠 施力军 陈彩姻 高丽霞

摘要：为研究蔓性千斤拔[Moghania philippinensis（Merr.Et Rolfe）Li.]的最佳采收期及根部总黄酮含量最佳提取工艺，采用紫外分光光度计法和L9（34）正交试验对其进行了优化。结果表明，蔓性千斤拔在次年10月总黄酮含量最高;在乙醇浓度90%、提取时间60 min、提取2次、提取温度100 ℃时，根部总黄酮得率最高。

关键词：蔓性千斤拔[Moghania philippinensis（Merr.Et Rolfe）Li.];最佳采收期;根部总黄酮含量;根部;提取工艺

中图分类号：R284         文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2019）20-0143-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.20.034           开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Study on the optimum harvest time of Moghania philippinensis and the

content of total flavonoids extraction technology in root

LI Nan1，SHI Li-jun2，CHEN Cai-yin1，GAO Li-xia1

（1.College of Chemical and Biological Engineering，Hechi University，Yizhou 546300，Guangxi，China;

2.Guangxi Botanical Garden of Medicinal Plants，Nanning 530023，China）

Abstract： In order to study the best harvesting period of the genus Moghania philippinensis （Merr.Et Rolfe） Li. and the extraction process of the total flavonoids in the roots， the ultraviolet spectrophotometry and L9（34） orthogonal experimental were used to explore the best extraction technology of Moghania philippinensis. Results showed that the total flavonoid content of root was the highest in the October of next year， when ethanol concentration was 90%， extraction time was 60 min， extraction times was twice and extraction temperature was 100 ℃， the total flavonoid yield is the highest.

Key words： Flerningia philippinensis; the best harvest time; total flavonoid content of root; extraction process

蔓性千斤拔[Moghania philippinensis（Merr.Et Rolfe）Li.]，又称为金鸡落地、土黄芪、千斤拔、牛大力等[1，2]。作为药食同源药物，分布在中国华南地区及中南地区山坡草丛中，为豆科千斤拔属（Flemingia Roxb.ex W.T.Ait.）多年生草本植物。千斤拔始载于《植物名实图考》[3]，在《新华本草纲要》中已记载有10种千斤拔可以作为药用植物[4]。目前，药用价值较高的主要有5种，分别为蔓性千斤拔、大叶千斤拔、球穗千斤拔、腺毛千斤拔和宽叶千斤拔[5]，并多以干燥的根部作为药用材料。蔓性千斤拔的主要药用成分有黄酮、多糖和β-谷甾醇[6]，不仅能预防和治疗呼吸系统功能障碍、心脑血管系统的遗传性球形红细胞增多症与贫血，而且还具有消炎杀菌、降低人体高血糖、增强人体免疫系统功能[7]以及抗氧化、抗肿瘤作用[8，9];具体表现在止痛、预防血管形成血栓、治疗肝脏肾脏亏虚及女性阴气亏虚及由此引起的腰部和膝盖的酸软无力等症状[10]。在中医里被列为益气补血的上品，其性状甘甜伴微苦涩，性味平，温和无毒[10]，归肝、肾经[11]。用其粉末开水冲饮或泡酒饮用能够舒筋骨活经脉、缓解倦怠感[12]。

目前，對蔓性千斤拔总黄酮进行提取的方法中，提取效率比较高且操作简便的方法有水浸提法、微波辅助萃取法、超声提取法等[13]。测定总黄酮含量的方法有比色法、薄层色谱法、高效液相色谱法等[14]。近年来，蔓性千斤拔的市场需求量逐年攀升，加上人类滥采乱挖、对药材过度利用，造成野生资源濒临灭绝。因此，现阶段蔓性千斤拔在广西已有较大规模的人工栽培，但种植户为了收效快，对蔓性千斤拔急于采收，导致药材中的有效成分远不达标。因此，在采收过程中，既要保证其产量，同时也要保证其质量（总黄酮含量高），需探明药材的最佳采收期。本研究以广西药用植物园3号蔓性千斤拔为材料，研究其最佳提取工艺，通过综合评价其单位面积产量及根部总黄酮含量探明其最佳采收期，并为相关企业提取蔓性千斤拔总黄酮工艺提供理论借鉴，以期达到提高蔓性千斤拔的种植效益和增加企业产值目的。

1  材料与方法

1.1  供试材料

所用材料均采收于广西药用植物园，为不同生长时期3号蔓性千斤拔的干燥根部，严格按照蔓性千斤拔种植标准在植株生长一年后，从2014年2月10日至2015年12月10日每间隔两个月采收1次蔓性千斤拔样品连续取样12份（24个月）。

将采集的12份蔓性千斤拔根部清洗干净后剪成每节2～4 cm，置于托盘放在室内通风处自然风干1周，然后于60 ℃烘箱干燥。充分干燥两周后，按编号依次用40目筛粉碎机粉碎，按编号用封袋密封，放在干燥器中保存备用。

1.2  方法

1.2.1  蔓性千斤拔根部农艺性状测量  蔓性千斤拔晒干，电子天平称量，测其干重。测量其根长，距离须根1 cm处的直径作为植株根粗标准，每组测量20株计算其平均数，烘干后计算其折干率。

1.2.2  标准曲线的制作  研究表明，芦丁溶液和蔓性千斤拔黄酮提取液吸收波长在460～510 nm，随着波长的逐渐增加，芦丁溶液和蔓性千斤拔黄酮提取液吸收波长也逐渐增加，在波长为510 nm处吸光度最大，而且当吸收波长大于510 nm时，吸光度不会随着波长的增加而增加，反而减少[15]。因此，本研究选择510 nm作为蔓性千斤拔的最高吸收波长，芦丁溶液和蔓性千斤拔黄酮提取液的吸光度均在510 nm的波长下测定。

以芦丁标准溶液的吸光度（A）作为纵坐标，各种不同浓度芦丁标准溶液（C）为横坐标，绘制芦丁标准曲线，用最小二乘法作线性回归，得芦丁浓度与吸光度关系曲线的回归方程为y=0.262 6x+0.009 3，R2=0.997 7。所得标准曲线见图1。

1.2.3  蔓性千斤拔最佳提取工艺  从12份蔓性千斤拔样品各选取5 g蔓性千斤拔细粉于250 mL圆底烧瓶中。以乙醇为提取溶剂，对不同乙醇浓度（50%、70%、90%）、不同热回流提取时间（30、60、90 min）、不同提取次数（2、3、4次）、不同提取温度（60、80、100 ℃）4因素进行考察，采用L9（34）正交表进行试验，测定蔓性千斤拔的总黄酮含量以及蔓性千斤拔根部浸出物的含量，优化蔓性千斤拔最佳提取工艺条件，正交试验因素与水平见表1。

1.2.4  蔓性千斤拔提取液中总黄酮含量的测定  吸取1.0 mL蔓性千斤拔提取液于10 mL容量瓶中，加入5%亚硝酸钠溶液0.4 mL，摇匀后静置6 min后，加入10%硝酸铝溶液0.4 mL，摇匀后静置6 min;再加入5%氢氧化钠溶液4.0 mL，再加入70%乙醇定容到10 mL，摇匀、静置10 min，于510 nm波长处，以试剂空白为对照，测定吸光度。将所测得的吸光度代入回归方程，求得提取液中总黄酮浓度，计算提取液中总黄酮得率。

提取液中总黄酮得率=（CV1/mV2）×50×10-3×100%。

式中，V1为定容后提取液的体积10 mL;V2为从母液中量取的提取液体积1.0 mL;C为提取液中总黄酮浓度，mg/mL;m为蔓性千斤拔根的质量，g。

2  结果与分析

2.1  不同生长时期蔓性千斤拔产量性状

2.1.1  不同生长时期蔓性千斤拔根部产量性状动态变化  如图2所示，蔓性千斤拔随着生长时间的推移，其根部产量随生长期的延长呈递增走势，4—8月根部产量增长比较快，10月至次年2月增长较为缓慢。

2.1.2  不同生长时期蔓性千斤拔根长动态变化  如图3所示，蔓性千斤拔随着生长时间的推移，其根长呈先快后慢的递增趋势，随着蔓性千斤拔生长期的延长，根长生长变缓。两年的观察发现，蔓性千斤拔的根长伸长在第一年增加迅速，第二年进入平缓增长期。

2.1.3  不同生长时期蔓性千斤拔根粗动态变化  如图4所示，蔓性千斤拔随着生长时间的推移，其根粗呈缓慢递增趋势，随着蔓性千斤拔生长期延长根长生长变缓，并在第二年末进入停滞期。从两年的观察结果来看，蔓性千斤拔的根粗增长在第一年比第二年生长速率快，第二年进入生长平缓期，这与其根部产量的趋势基本一致。

2.2  蔓性千斤拔总黄酮最佳提取工艺的研究

提取总黄酮各因子正交试验结果见表2。影响蔓性千斤拔提取的因素大小为A>D>B>C，即影响提取因素由高到低分别为乙醇浓度、提取温度、提取时间、提取次数。

由表3方差分析结果可以看出，由于F=18.868，P=0.000<0.05，选取的4个因素影响总黄酮含量测定的比例均达到了89.3%，所以选取的4个因子是合理有效的。对试验结果的影响由高到低为乙醇浓度、提取温度、提取时间、提取次数。乙醇浓度对总黄酮提取量的影响达到极显著，提取温度对总黄酮提取量的影响显著，提取时间和提取次数对总黄酮含量的影响不显著。确定最佳组合条件为A3B3C1D3，即最佳工藝组合为90%乙醇浓度，提取时间90 min，提取次数2次，提取温度100 ℃，在该工艺条件下总黄酮的提取效果最佳。

结合极差分析结果和方差分析结果可知，A因素和D因素为显著因素，B因素和C因素为不显著因素，即乙醇提取浓度和提取温度对蔓性千斤拔的提取有显著影响，提取时间和提取次数对蔓性千斤拔的提取影响不大，因此在生产上为了节约时间与经济成本，可以将最佳提取工艺为确定为A3B2C1D3，即最佳工艺组合为90%乙醇浓度，提取时间60 min，提取次数2次，提取温度100 ℃。

2.3  不同生长期蔓性千斤拔总黄酮含量的测定

2.3.1  不同生长期蔓性千斤拔总黄酮含量  如图5所示，蔓性千斤拔随着生长期的延长，其根部总黄酮含量不断增加，生长期与总黄酮含量呈S形递增走势。每年4—10月，其含量增长较快，10月至次年4月增长较为缓慢。

2.3.2  不同生长时期蔓性千斤拔根部浸出物含量的测定  如图6所示，蔓性千斤拔随着生长期的延长，其根部浸出物含量呈缓慢递增趋势。在每年4—12月根部产量增长较快，12月至次年4月增长较为缓慢。

2.3.3  不同生长期蔓性千斤拔药材质量综合评价  为了能更好地综合评价蔓性千斤拔最佳采收期，根据以根部总黄酮含量及产量的排名进行累加，按名次高低进行排序，结果如表4所示。综合名次以2014年12月采收的总黄酮含量最高，但其与10月的差异不显著，因此，蔓性千斤拔的最佳采收期应在种植两年半以上，其产量及质量可达到最佳。

3  小结与讨论

3.1  小结

蔓性千斤拔总黄酮最佳提取工艺组合为90%乙醇浓度，提取时间60 min，提取次数2次，提取温度100 ℃。其根部总黄酮含量、根长及根粗随生长期延长而增加。蔓性千斤拔的最佳采收期为次年的10月后，此期间采收的蔓性千斤拔药材质量最高。

3.2  讨论

乙醇加热回流提取技术的优点在于提取液处于相对封闭的环境中，受外界干扰少，最大程度地保留了蔓性千斤拔中的有效成分，提取效率高，利于工业化生产。同时，明确蔓性千斤拔的药材最佳采收期，为蔓性千斤拔人工栽培提供较强的理论基础。

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