乙醇法提取粉葛根中葛根素工艺的研究

吴荣荣赵娟娟夏君霞赵惠博王俊转

(1.衡水学院生命科学系,河北衡水 053000；2.河北养元智汇饮品股份有限公司,河北衡水 053000)

乙醇法提取粉葛根中葛根素工艺的研究

吴荣荣1赵娟娟1夏君霞2赵惠博2王俊转2

(1.衡水学院生命科学系,河北衡水 053000；2.河北养元智汇饮品股份有限公司,河北衡水 053000)

葛根素是葛根中含量最丰富的异黄酮类化合物,对心血管,神经系统和高血糖紊乱等均有调节作用,日益受到人们的广泛关注。本试验以粉葛根为原料,乙醇为提取溶剂,在单因素试验的基础上,采用正交试验进行优化。研究表明,粉葛根中葛根素的最佳提取工艺条件为:乙醇浓度75%,料液比1:6,温度25 ℃,提取时间11 h,葛根素得率达到0.0291%。

粉葛根 葛根素 提取

葛根为豆科植物野葛的根，是我国传统药用植物。葛根主要有效成分为异黄酮类化合物， 其中单体成分有葛根素， 大豆甙元，芒柄花素，大豆甙，4，7-二葡萄糖大豆甙元，8-碳-芹菜糖(1→6) 葡萄糖大豆甙，4-葡萄糖葛根素，6-木糖葛根素，3-甲氧基葛根素，4，6-二异酰基葡萄糖葛根素等异黄酮化合物[1，2]。葛根素是从葛根提取出的主要有效成分，其含量作为葛根的质量评价指标之一。临床研究表明，葛根素具有抗血小板聚集、提高免疫、增强心肌收缩力、保护心肌细胞等多种药理作用[3]，其药源丰富、安全范围广、疗效好而极具临床应用价值。

目前对于葛根的开发利用，主要是从中提取葛根粉，而葛根中主要的功能成份物质随着废水冲走流失，造成精华资源的极大浪费且给环境带来很大的污染[4]。在全面考虑已有提取方法的基础上，本文选用乙醇为溶剂对粉葛根中葛根素进行提取，确定最佳提取方法，再通过单因素试验和正交试验确定最佳提取工艺。有望为葛根素的工业化生产提供技术支持。

图1 葛根素标准曲线

图2 乙醇浓度对葛根素得率的影响

1 材料和设备

1.1 材料

粉葛根(购自衡水同仁堂大药房)。

图3 料液比对葛根素得率影响

图4 提取温度对多糖得率影响

图5 提取时间对葛根素得率影响

表1 粉葛根正交试验因素及水平

表2 正交试验结果

胶体磨，紫外可见光分光光度计，恒温水浴锅，电子天平，超声波清洗仪，格兰仕微波炉。

2 试验方法

2.1 标准曲线制作

精确称取10.0 mg干燥至恒重的葛根素标准品，置于50 mL容量瓶中，加少量95%乙醇溶解定容，可得0.2 mg／mL的葛根素标准溶液，冷藏备用。分别取0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9 mL的0.2 mg／mL的葛根素标准液，置于9支10 mL的比色管中，以95%乙醇定容至刻度线，在波长250 nm处测定吸光值。以测得的吸光值为纵坐标，葛根素含量为横坐标，绘制标准曲线。

2.2 粉葛根中葛根素的提取

2.2.1 单因素试验

以不同的乙醇浓度、料液比、提取温度、提取时间为单因素，考察各因素对葛根素得率的影响。

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2.2.2 正交试验

本研究以提取温度、提取时间、乙醇浓度及料液比为考察对象，采用4因素3水平正交试验，以葛根素得率为评价指标，确定粉葛根最佳提取工艺(见表1)。

2.3 葛根素得率的计算

葛根素得率%=葛根素质量/葛根质量×100

3 结果与分析

3.1 葛根素含量标准曲线制作

从图1可知，葛根素含量的标准曲线为y=77.758x－0.0509，R2=0.9988，葛根素含量与吸光值呈现良好的线性关系，能够准确定量。

3.2 单因素试验结果

3.2.1 乙醇浓度对葛根素得率的影响

准确称取粉葛根2.0g分别溶于20 mL体积分数为95%、90%、85%、80%的乙醇中，在20℃下提取12 h，重复提取 3次。考察乙醇浓度对葛根素得率的影响，结果见图2。

从图2可以看出，葛根素得率随乙醇浓度降低而增长，在80%时最高，葛根素得率达到0.0279%，95%提取时葛根素得率最低，仅为0.0119%，相当于80%时的43%。结果表明，粉葛根中葛根素提取的乙醇适宜浓度为80%。

3.2.2 料液比对葛根素得率的影响

准确称取2.5 g、2.2g、2g、1.818g四份粉葛根，分别溶于20mL乙醇中，在20 ℃下提取12 h，重复提取 3次。考察料液比对葛根素得率的影响，结果见图3。

表3 正交试验方差分析结果

从图3可以看出，葛根素得率随料液比降低而增长，在1：8时最高，葛根素得率达到0.0162%，料液比为1：11时葛根素得率最低，仅为0.0062%，相当于1：8时的38%。结果表明，粉葛根中葛根素提取的适宜料液比为1：8。

3.2.3 提取温度对葛根素得率的影响

准确称取粉葛根2.0 g溶于最佳量乙醇中，分别在20 ℃、25 ℃、30 ℃、35 ℃下提取12 h，重复提取 3次。考察温度对葛根素得率影响，结果见图4。

从图4可以看出，葛根素得率随温度升高而增长，在25 ℃时达到最高，达0.0221%，以后又缓慢下降，在20 ℃时，葛根素得率最低，仅为0.013%，相当于25 ℃时的59%。结果表明，粉葛根中葛根素提取适宜的温度为25 ℃。

3.3 提取时间对葛根素得率的影响

准确称取粉葛根2.0 g溶于最佳量乙醇中，分别提取8 h、10 h、12 h、16 h，重复提取3次。考察提取时间对葛根素得率的影响，结果见图5。

从图5可以看出，葛根素得率随提取次数升高而降低或升高，在提取12 h是含量最大，葛根素得率达到0.0127%，以后又缓慢下降，提取8 h葛根素得率最低，仅为0.01%，相当于12 h时的79%。结果表明，粉葛根中葛根素提取适宜的提取时间为12 h。

3.4 正交试验结果

根据表2和表3数据显示，乙醇浓度和料液比对葛根素得率影响最大，其次为提取时间，温度影响最小。方差分析结果显示，在95%的置信区间内，四个因素的F比都小于F临界值，对葛根素得率影响不显著。其最佳发酵参数为4号组合，即温度25 ℃，提取时间11 h，乙醇浓度75%和料液比1：6，其葛根素得率达到0.0291%。由正交试验得到的理论最优条件未包含在正交表的9个试验中，为了进一步确认试验结果，按理论的最优条件即温度25 ℃，提取时间11h，乙醇浓度80%和料液比1：6，其葛根素得率达到0.0286%。因此，溶剂提取粉葛根中葛根素的最佳工艺条件：温度25 ℃，提取时间11 h，乙醇浓度75%和料液比1：6。

4 结语

通过单因素试验和正交试验的考察研究，确定乙醇提取粉葛根的最佳工艺：温度25 ℃，提取时间11 h，乙醇浓度75%和料液比1：6。使用乙醇为溶剂，溶剂可回收再利用、无污染，适宜用于工业化生产。

[1]Jun- ei Kinjo, Jun- ichi Furusawa, Junko Baba et al.Study onthe Co nstituents of Pueraria Lobata.б.Isoflavonoids and Related Compounds in the Roots and the Voluble Stems.Chem.Pharm.Bull., 1987, 35( 12) : 4846～ 4850.

[2]Haojing Rong , Jan F.Stevens, Max L.Deinzer et al.Identification of Isoflavones in the Roots Pueraria Lobata.Planta Medica, 1998, 64: 620～627.

[3]郭宇洁,孟硕.葛根素和葛根黄酮的药代动力学研究概述[J].中国实验方剂学杂志,2009,15(6):82.

[4]谢炜,赵伟宏.葛根素两种提取工艺的比较研究[J].安徽中医学院学报,2008,27(2):44～46.

Puerarin is the most abundant isoflavone in Radix puerariae and has attracted considerable attention because it has a variety of effects against cardiovascular, neurological and hyperglycaemic disorders.The puerarin from pueraria thomsonii was extracted by ethanol.According to the analysis of orthogonal experiments, the optimum extraction conditions of Puerarin were showed as follows: ethanol concentration of 75%,solid-liquid ratio of 1:6, extraction temperature of 25 ℃ and extraction time of 11h.The extraction rate of puerarin in the above condition was 0.0291%.

Pueraria thomsonii; Puerarin; extraction

项目资助:河北省科技支撑计划项目(编号13227119D)。

吴荣荣(1976—),女,衡水市桃城区人,博士后,副教授,主要从事食品营养。