超临界CO2萃取向日葵花盘中总黄酮工艺研究

于蔓莉 郝宝成

摘要：利用超临界CO2提取向日葵花盘中总黄酮，用分光光度法分析其含量。通过正交优化法研究了萃取温度（A）、萃取压力（B）、萃取时间（c）对开花期向日葵花盘总黄酮提取率的影响。结果表明，最佳提取条件是A3B3C2，即向日葵花盘粉碎为200目、萃取温度为60°C、萃取压力40 MPa、反应时间2 h。此实验条件下重复3次做验证实验得到的向日葵花盘中总黄酮平均提取率为1.93%。该研究为向日葵花盘中总黄酮提取提供了技术参考。

关键词：超临界;CO2提取;向日葵;总黄酮;工艺优化

中图分类号：TQ460.6 文献标志码：A

向日葵Helianthus annuus L.是菊科、向日葵属的植物。由于日照时间长，向日葵在北方地区易生长，种植量也较大。向日葵花盘具有止痛、止血、清热平肝作用，包含有黄酮、绿原酸、多糖、挥发油等活性成分。文献报道其用于治療乳腺炎、头晕、耳鸣、腹痛、关节炎等症。此外，向日葵提取物中水提物具有抗肿瘤作用，乙醇提取部位有一定的降低血压的作用，民间验方中药膳食疗也用于治疗萎缩性胃炎、痛经。

天然黄酮是植物中含量较高的一类活性物质，具有抗菌、抗病毒、抗炎、抗氧化、修复紫外线损伤等生物活性，在保健食品中可用作抗氧化剂、甜味剂、色素。由于黄酮类化合物结构多样，提取时选用的溶剂和提取方法也不尽相同。一般以甲醇、乙醇和丙酮等有机溶剂来提取，提取之前，可先用石油醚除去脂溶性化合物，或以醇沉淀的方法除去蛋白质、多糖类等水溶性物质。利用温和、简便的提取方法，在不破坏提取物生物活性的前提下，超临界CO2萃取法、微波法、超声波辅助提取法等提取黄酮类化合物，均可使产率显著提高，时间大大节省。

黄酮类化合物在人体不能直接合成，只能从食物中获得，因此从不同绿色植物中提取纯度高、活性强的天然黄酮成分的研究也很重要。黄酮类化合物对人体有多种生理功能且不良反应少，有较大的开发和应用前景。本研究选择处于开花期的向日葵花盘，利用超临界CO2萃取法进行总黄酮提取，旨在为向日葵黄酮化合物的提取工艺提供参考，为向日葵植物药用开发利用提供技术参考。

1材料及方法

1.1仪器与试剂材料

紫外可见分光光度计（普析TU-1810）;超临界萃取仪（Applied Separations，美国）;开花期向日葵花盘原料由甘肃兰州市红古区某向日葵种植地采摘;芦丁标准品采购自中国食品药品检定研究院，纯度为92.8%，硝酸铝采购自天津市科密欧化学试剂有限公司，甲醇等化学试剂均为分析纯。

1.2提取方法

1.2.1开花期向日葵花盘原料处理

将开花期向日葵花盘自然条件下户外晾干，粉碎后过200目筛，备用。

1.2.2总黄酮提取

选用了对提取率有主要影响的3个因素（萃取温度℃、萃取压力Mpa、萃取时间h）考虑三个水平，以L9（3³）正交表进行试验影响因素优化，见表1所列。

精密称取适量开花期向日葵花盘粉于萃取釜中，以COs流体为萃取剂，进行提取，从接样口收集到淡黄色总黄酮提取物，用甲醇溶解备用。

1.2.3样品处理

将1-9号样品加入少许甲醇（约2mL）超声溶解，转移至10 mL容量瓶中并用甲醇定容至刻线;（7号溶解于25 mL容量瓶中），分别精密吸取1-9号样品1 mL，用上述标准曲线制备方法处理样品，测出吸光值并代入标准曲线计算。

1.2.4数据计算

总黄酮得率（%）=W1/W2

注：W2为称取干燥向日葵的质量（g）;W1为由W2提取的总黄酮的质量（g）。

2试验结果

2.1芦丁标准曲线建立

准确称量0.1700 g芦丁标准品于50 mL容量瓶中，加甲醇溶解并定容至刻线;取上述溶液2.5 mL于10 mL容量瓶中，加甲醇定容至刻线，制备成0.85 mg/mL的标准液;分别精密吸上述标准液0、100、150、200、250、300ul于5 mL容量瓶中，依次加入5%亚硝酸钠（NaNO2）溶液150uL，混匀，静置6 min;在分别加入10%酸铝（AINO3）溶液150uL，混匀，静置6 min;最后依次加入4%氢氧化钠（NaOH）溶液2 mL，并用甲醇定容至刻线，摇匀，静置15 min。将上述含有OUL芦丁标准液的一组作为参比液，进行全波长扫描，得其在510 nm处有最大吸收，分别记录各浓度梯度溶液的吸光度值，绘制标准曲线，如图1所示。

2.2提取率影响条件的优化结果

通过正交优化法研究了萃取温度、萃取压力、萃取时间对向日葵花盘总黄酮提取率的影响，具体见表2和表3所列。

在实验范围内，考虑提取生产成本，最佳提取条件是A3B3C2，即开花期向日葵花盘粉碎为200目、萃取温度为60℃、萃取压力40MPa、反应时间2h为最佳提取条件。

2.3总黄酮含量计算

按照正交优化的开花期向日葵花盘中总黄酮的超临界COs提取方法，对该条件进行验证试验，得到总黄酮的提取率为1.93%。

3结论

超临界COs提取是用无毒、无残留的超临界C02代替水或有机溶剂作提取溶剂，不仅可以在接近室温的条件下萃取，而且可以实现高选择性提取和分离从而获得高质量的产品。并且超临界CO2提取不会产生三废，对环境保护极为有利，提取材料CO2价廉易得，可循环使用，生产成本较低。

通过实验研究确定的最佳提取条件是A3B3C2，即向日葵花盘为200目、萃取温度为60℃、萃取压力40MPa、反应时间2h。