正交试验超声提取满山红中黄酮类物质的工艺研究

唐志国　(绥化市食品药品检验检测所，黑龙江绥化 152061)



正交试验超声提取满山红中黄酮类物质的工艺研究

唐志国(绥化市食品药品检验检测所，黑龙江绥化 152061)

满山红(FoliumRhododendridaurici)又名达子香，为杜鹃花科属植物安杜鹃(RhododendrondauricumL.)的干燥叶，主产于东北地区，具有止咳、祛痰的功效，用于治疗急、慢性支气管炎、哮喘等病症[1]。从满山红已分离得到的化学成分主要有黄酮类和挥发油等[2-4]。

目前国内关于满山红中黄酮物质提取工艺的研究文献报道较少，多采用传统工艺乙醇回流的方法进行提取，该方法提取时间较长[5]。超声波提取是基于超声波的空化作用用来加速物质分子盈动的频率和速度，增加溶剂穿透能力，以提高药物溶出速度和次数，从而有利于植物有效成分的提取，而它的次数效应，如机械振动、乳化、扩散、击碎等也能加速欲提取成分的扩散释放并充分与溶剂混合，有利于植物中有效成分的提取，超声波提取还避免了高温加热对有效成分的破坏[6-7]。笔者在此采用正交设计超声波提取的方法对满山红中黄酮的提取工艺进行优选，以原料粒度、料液比、提取功率、提取温度等为考察因素，采用液相方法测定金丝桃苷、槲皮素、山奈酚和杜鹃素4个黄酮类活性成分的总含量。

1材料与方法

1.1仪器Waters2695高效液相色谱仪(2996 DAD检测器、Empower工作站)；KQ-500DE型数控超声波清洗器(昆山市超声波仪器有限公司)；METTLER AE240电子天平(梅特勒仪器公司)；RE52-86A旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)。

1.2试药满山红干燥叶(产地伊春)；金丝桃苷(批号111521-201406)、槲皮素(批号100081-200907)、山柰酚(批号110861-201209)、杜鹃素(批号110850-200604)均购自中国食品药品检定研究院，纯度均大于98%；甲醇为色谱纯，其他试剂为分析纯。

1.3方法

1.3.1满山红中黄酮类物质含量测定。

1.3.1.1色谱条件。Agilent zorbax SB C18(150 mm×4.6 mm，5 μm)；流动相为甲醇(A)-0.02%磷酸水(B)，梯度洗脱，0～10 min(40%～45%A)、10～18 min(45%～50%A)、18～35 min(50%～80%A)、35～37 min(80%～90%A)、37～60 min(90%A)、60～65 min(90%～40%A)；洗脱时间为65 min；检测波长0～30 min 为360 nm，30～65 min为299 nm；流量1.0 ml/min；柱温为25 ℃，进样量20 μl。

1.3.1.2标准曲线及线性范围。准确称取金丝桃苷、槲皮素、山奈酚和杜鹃素对照品适量，加甲醇制成240、70、20、80 μg/ml的混合溶液，分别进样10、20、30、40、50 μl，按“1.3.1.1”色谱条件作HPLC 分析。以峰面积对进样量进行回归处理，得金丝桃苷、槲皮素、山奈酚和杜鹃素的线性回归方程和线性范围。

1.3.2样品测定。精密吸取20 μl样品溶液，在“1.3.1.1”项色谱条件下测定，记录峰面积，分别计算相应黄酮类物质的含量，再计算总量。

1.3.3正交试验。以满山红中4种黄酮类物质的含量的总量为指标，在固定提取溶剂为80%乙醇、浸渍时间为2 h和提取时间为30 min等参数的条件下，分别以提取功率、料液比、提取温度和原料粒度为主要因素及不同水平进行L9(34)正交设计(表1)，筛选最佳工艺。

2结果与分析

2.1标准曲线按照“1.3.1.2”方法操作，得出金丝桃苷、槲皮素、山奈酚和杜鹃素的线性回归方程和线性范围，由表2可知，4种黄酮类物质的标准曲线线性良好，采用高效液相色谱法同时测定金丝桃苷、槲皮素、山奈酚和杜鹃素是可行的，该方法简便易行。

表1　正交试验因素及水平

表2　4种黄酮标准曲线

2.2正交试验结果由表3可知，提取功率的差值最大，其次是提取温度，故对黄酮类物质提取效果的影响大小顺序是A> C > D > B，综合考虑，选择最佳方案为A2B2C2D2，即粒度为65目的原料在50 ℃的80%乙醇(料液比1∶25)中浸渍2 h，超声功率80 W提取30 min。

表3　正交试验结果

3讨论

超声提取满山红中黄酮类物质时，随着提取功率的增大，收率也随之增大，这是由于超声波可使原料质点在其传播空间内进入振动状态，产生空化现象。强化溶质扩散，其能量不断地被原料质点吸收而变成热能，使溶剂的自身温度升高且超声波空化现象对原料可起到破碎作用，使得不宜被浸出细胞壁的化学成分可以与溶剂充分接触。但黄酮类化合物稳定性差，随着超声波的功率增高，空化效应增强，提取溶剂温度升高会加快提出的黄酮物质部分被氧化的速度，目标产物的收率会降低；且功率过高，破壁程度越高，杂质溶出的也在增多，给后续的分离带来困难。

料液多可以使黄酮类物质更充分的溶出，但随着料液比继续增加，其收率会下降，即料液比过大，杂质溶出过多，进而消耗更多能量和时间，同时也会增加超声波破碎细胞的阻力，使细胞破碎程度下降，降低提取率；如果料液比过小，没有足够的溶剂带出已经附着在原料颗粒表面黄酮类物质，也会使提取率降低。

该研究采用HPLC法测定金丝桃苷、槲皮素、山奈酚和杜鹃素4种黄酮物质总量作为收率指标，使目标更加具体和明确，结果较传统工艺缩短了提取时间，收率较高。

参考文献

[1] 国家药典委员会．中华人民共和国药典：2010年版一部[S]．北京：中国医药科技出版社，2010.

[2] 付晓丽，张立伟，林文翰，等.满山红化学成分的研究[J].中草药，2010，41(5)：704-707.

[3] 刘永湰，傅丰永，谢昌曦，等.满山红化学成分的研究(第Ⅰ报)[J].化学学报，1976，34(3)：211-220.

[4] 傅丰永，刘永湰，梁晓天，等.满山红化学成分的研究( 第Ⅱ报)[J].化学学报，1976，34(3)：223-227.

[5] 赵玺，李连闯，车文实，等.满山红研究进展[J].黑龙江医药，2012，25(5)：690-692.

[6] 吴昊，宗志敏，石金龙.超声波协同酶法提取银杏黄酮的工艺研究[J].中国资源综合利用，2012，30(11)：26-29.

[7] 欧阳娜娜，李湘洲，罗正，等.超声波提取银杏黄酮的传质动力学研究[J].时珍国医国药，2012，23(5)：1155-1156.

摘要[目的]优选满山红中黄酮提取的最佳工艺。[方法]采用正交试验法对满山红中黄酮的提取工艺进行优选，以原料粒度、料液比、提取功率、提取温度等为考察因素，采用液相方法测定4个黄酮类活性成分(金丝桃苷、槲皮素、山奈酚和杜鹃素)的总含量。[结果]最佳工艺为粒度为65目的原料在50 ℃的80%乙醇(料液比1∶25)中浸渍2 h，超声功率80 W提取30 min。[结论]该工艺合理，有效成分提取效率高。

关键词正交试验；满山红；黄酮类化合物；超声波；提取工艺

Study on Extraction Technology of Flavonoids fromFoliumRhododendridaurici with Ultrasonic by Orthogonal Test

TANG Zhi-guo(Institute for Food and Drug Control of Suihua, Suihua, Heilongjiang 152061)

Abstract[Objective] Study on the optimum conditions for flavonoids from Folium Rhododendri daurici with ultrasonic extraction. [Method] The optimum extraction of flavonoids from Folium Rhododendri daurici was selected by orthogonal test, raw material size, the material liquid ratio, the extraction power, the extraction temperature and ultrasonic time as the examination factors, 4 flavonoids (Hyperoside, Quercetin, Kaempferol and Farrerol) of the total content as the index were analyzed by HPLC. [Result] The optimum extraction process conditions were as follow: the particle size of raw material was 65 meshes, soaked in that 50 ℃ 25 times amount of 80% ethanol for 2 h, and extracting for 30 minutes by supersonic power 80 W’s wave. [Conclusion] The optimum extraction process is reliable, with higher extracting ratio of the active components.

Key wordsOrthogonal test; Folium Rhododendri daurici; Flavonoids; Ultrasonic; Extraction process

收稿日期2015-10-08

作者简介唐志国(1981-)，男，黑龙江绥化人，主管药师，从事药品检验及质量研究工作。

中图分类号S 567

文献标识码A

文章编号0517-6611(2015)32-218-02