黑龙江雪菊总黄酮提取工艺研究 ①

闫鹏举，刘宇龙，李晓芳，王 佳，郭英雪

(佳木斯大学药学院，黑龙江 佳木斯 154007)

雪菊学名“蛇目菊”、“双色金鸡菊”，别名“血菊”，菊科(Compositae)，蛇目菊属(Sanvitalia)，蛇目菊种。雪菊形状如雏菊，花瓣呈金黄色，花蕊呈棕色，为一年生草本植物。雪菊主要生长在昆仑山海拔3000米以上，人烟稀少、常年积雪的环境中，因此雪菊花期短暂，采摘不易，产量不多。当地居民一直有以雪菊代替花茶饮用的习惯，长期饮用发现，雪菊具有降低“三高”、预防心脑血管疾病等作用，有益身体健康[1,2]。目前，已经从雪菊中分离、鉴定出超过20类、300多种天然成分，其中黄酮类化合物有30多种。雪菊中的黄酮含量高达12%，远远超过了其他菊类。黄酮作为一种抗氧化剂，不仅具有清除体内氧自由基的作用，而且可以防止细胞衰老及癌变，还可以抗肿瘤、降血脂、降血压、调节血糖以及抗衰老等，还有研究表明，雪菊还具有杀菌、消炎、减肥、预防感冒和治疗慢性肠炎的功效，对于失眠也有相当好的调理作用[3～6]。

黑龙江省佳木斯市位于世界仅存的三大黑土平原之中，土壤肥沃，年有效积温平均值为21℃，具有雪菊种植的优质条件。目前佳木斯已经成功的引种栽培了新疆昆仑雪菊。一直以来关于雪菊的研究都是围绕着新疆等地种植的昆仑雪菊展开的，而黑龙江产地雪菊的研究较少。本文采用的研究对象为黑龙江地区种植的雪菊，以提取物中总黄酮含量为考察标准探究最佳提取工艺，通过超声辅助提取法对黑龙江雪菊进行提取，确定黑龙江雪菊总黄酮的最佳提取工艺。旨在为研究黑龙江雪菊的研究提取打下基础，并对黑龙江雪菊产业化开发提供科学的理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料

芦丁标准品(中国药品生物制品检定所);黑龙江本地产雪菊；UV-757 CRT型紫外可见分光光度计(上海精密科学仪器有限公司);RE-52型旋转蒸发器 (上海亚荣生化仪器厂);SHB-Ⅲ型循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司);KQ-500DE型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);Ⅲ型电热鼓风干燥箱(江苏省金坛市大地自动化仪器厂);DRT-SX型数显恒温加热套(郑州长城科工贸有限公司)。

1.2 方法

1.2.1 建立芦丁标准曲线

准确称取芦丁标准品10.03mg，经70%乙醇溶解后定容至25mL容量瓶中，作为储备液备用。分别精密称取芦丁标准溶液储备液1mL，2mL，3mL，4mL和5mL于5只25mL容量瓶中，分别加入6mL的三蒸水，加入5%亚硝酸钠1mL，摇匀，放置6min后加入10%硝酸铝1.0mL，摇匀，6min后再加入10%氢氧化钠10mL，混匀，用三蒸水定容至刻度，15min后测定其吸光度值，于波长508nm处进行吸光度测定，参比为空白试剂，以芦丁浓度C为横坐标，吸光度A为纵坐标作标准曲线，得芦丁浓度C与吸光度A的标准曲线线性回归方程式[7]。

1.2.2 黑龙江雪菊总黄酮提取单因素试验

按照表1所设定的条件：料液比、提取时间、乙醇浓度这3个因素，分别进行单因素试验考察。

表1 超声辅助提取单因素水平

1.2.3 响应面法(BBD)优化雪菊总黄酮提取工艺

通过单因素考察的结果可知，乙醇浓度、提取时间和料液比均对雪菊提取物中总黄酮的含量有影响，应用响应面法(BBD)按照表2所示条件，对提取工艺进行优化。

表2 响应面法(BBD)优化试验因素水平

1.2.4 最佳提取工艺验证

按照响应面法(BBD)试验预测的雪菊总黄酮最佳提取工艺，平行实验提取3次，计算提取率及偏差。

1.2.5 黑龙江雪菊总黄酮含量测定

准确称取干燥后的雪菊提取物粉末10mg，用70%乙醇溶解，定容至25mL容量瓶中作为供试液。吸取供试品溶液1mL于25mL容量瓶中，加水至 6mL，在508nm处测定其吸光度，记录吸光度值。根据公式(1)计算雪菊提取物中总黄酮的含量。

雪菊提取物中总黄酮的计算公式为：

(1)

C：雪菊样品中总黄酮浓度(mg·mL-1)，V：样品溶液体积(mL)， W：待测样品重量(mg)。

2 结果与讨论

2.1 芦丁标准曲线的绘制

以芦丁标准品溶液浓度C(mg/mL)为横坐标，吸光度值A为纵坐标绘制芦丁标准曲线，如图1所示，吸光度A与样品的浓度C(mg/mL)呈线性关系，其标准曲线的回归方程为A=11.11111C-0.06904，R2=0.99593。

图1 芦丁标准曲线

2.2 黑龙江雪菊总黄酮提取工艺的结果

在单因素(料液比、提取时间和乙醇浓度)试验结果的基础上，按不同组合提取条件提取总黄酮，以提取物中总黄酮含量为响应值，进行实验，实验组合条件，以及各个组和条件下雪菊提取物中总黄酮含量见表3。

表3 响应面分析方案及试验结果

表4 回归模型方差分析

在参数评估基础上，利用Design-Expert 8.0.5得到响应值和被检变量间的逻辑关系。多重回归分析实验数据，用下列多元二次方程预测计算雪菊中总黄酮含量的预测值(Y)：Y=72.11+0.71A+1.52B+0.85C+0.21AB-0.54AC-1.73BC-5.72A2-4.28B2-7.86C2，其中A，B，C分别是料液比、提取时间和乙醇浓度的编码。

根据回归结果分析，做出对应曲面图如图2。通过分析得出最佳工艺条件为：料液比1:20、提取时间30 min、乙醇浓度70%，预测该提取工艺提取得到雪菊提取物中总黄酮含量为72.11%。

图2 a 料液比与提取时间对黑龙江雪菊总黄酮含量的效应曲面图

2.3 最佳提取工艺验证

通过进一步试验对模型进行验证，对雪菊总黄酮提取进行平行试验，测得实际黑龙江雪菊提取物中总黄酮含量平均为72.52%，实际提取率和预测提取率RSD值为2.20%，实际测定值和模型计算值间的相对标准偏差<3%，说明该模型较为可靠。

3 讨论

雪菊营养价值丰富，具有多种黄酮类化合物、十多种对人体有益的氨基酸和丰富的维生素，而且还具有很多人体所必需的酶，其药用价值远远超过了一般的花茶[7]。本文考察超声波辅助提取法对黑龙江雪菊中总黄酮的提取，并用紫外分光光度法对提取液中总黄酮含量进行测定，通过对提取条件的单因素考察和响应面法(BBD)优化试验设计，以雪菊提取物中总黄酮含量为评价指标，确定确定黑龙江雪菊提取总黄酮的最佳工艺为：乙醇浓度70%，料液比1:20，提取时间30 min。在此最佳提取工艺条件下，黑龙江雪菊提取物中总黄酮含量为72.11%。目前佳木斯已经成功的引种栽培了新疆昆仑雪菊并且对引种栽培的雪菊逐渐展开深入的研究，在对其化学成分提取、分离的基础之上，还会研究其药理作用及质量标准的建立，进而开展对黑龙江雪菊的全方面开发及应用。