超声波提取嘉菊总黄酮的工艺研究

【摘要】  目的对超声波提取嘉菊总黄酮的工艺条件及参数进行优化。方法采用L9（34）正交设计，以嘉菊总黄酮的含量为考察指标，考察溶剂用量、溶剂浓度、超声时间及提取次数对提取率的影响。结果最佳提取工艺：10 倍 70%乙醇、超声 4 次，30 min/次。结论 采用超声波提取嘉菊总黄酮工艺简易，可行，对进一步的工艺开发有较好的参考价值。

【关键词】  超声波提取； 总黄酮； 正交实验； 嘉祥菊花

    Abstract：ObjectiveTo optimize the extraction technology of total flavones of Jia-Xiang Chrysanthemum by ultrasonic.MethodsThe extraction technology was optimized by orthogonal experiments L9(34),while total flavones were adopted as indexes,the effects of dosage of solvent the concentration of extract solvent,ultrasonic time and extrantion times to total flavones were studied.ResultsThe best extraction technology was 10-fold  70% ethanol,30 min of ultrasonic and 4 times of extraction.ConclusionThis technology can be used in extracting total flavones of Jia-Xiang Chrysanthemum,and also is practical and worthy of a trial in pharmaceutical production.

    Key words：Ultrasonic extract;  Total flavones;  Orthogonal experiments;  Jia-Xiang Chrysanthemum

    嘉祥白菊花，属菊科多年生草本植物。株高 60～100 cm ，茎直立，多分枝，叶卵形、边缘呈锯齿状或深裂，白色头状花序，呈伞房状排列。嘉祥白菊花在当地已有千余年的栽培历史，形成了花大、色白、香味浓、药效佳等特征。旧时中药用菊花，往往冠以“嘉”字，“嘉菊花”与“汶香附”齐名，堪称上品。它性凉、味甘苦，能疏风散热、清肝明目，是中医眼科和治疗中风头痛的良药。在封建社会，曾是向朝廷进贡的贡品。因此，嘉祥白菊花作为药菊畅销全国，名扬药坛，价格高出其他菊花 25% 以上。黄酮类物质是菊花的有效成分，菊花药理作用［1］的发挥与其所含的黄酮成分密不可分，其中包括抗氧化作用［2］、抗病毒、消炎作用［3］和抗基因诱变作用［4］，是治疗心血管疾病药物的主要成分。为更有效地开发和利用药材资源，充分提取嘉菊中所含的总黄酮成分，我们采用正交设计的方法进行了超声波提取工艺的优化研究，以期为进一步的开发利用提供参考。

    1  器材

    1.1  材料芦丁对照品（中国药品生物制品检定所提供）；嘉祥白菊花药材购自山东省嘉祥县医药公司中药处；实验用水为双蒸水；其他化学试剂均分析纯。

    1.2  仪器KQ-400KDB 高功率数控超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；UV757 紫外可见分光光度计（上海精密科学仪器有限公司）；FZ102 微型植物粉碎机（天津市泰斯特仪器有限公司）；HHS-2S 电热恒温水浴锅（上海天平仪器厂）；FA2104 电子分析天平（上海天平仪器厂）。

    2  方法与结果

    2.1  标准曲线的制备精密称取经 120℃ 干燥至恒重的芦丁对照品 25 mg，置100 ml 容量瓶中，加适量乙醇，使充分溶解，放冷，用乙醇稀释至刻度，摇匀，即得对照品溶液（每毫升含芦丁对照品0.25 mg）。精密量取芦丁对照品溶液 3.0，4.0，5.0，6.0，7.0 ml ，分别置于25 ml 容量瓶中，加 5% 亚硝酸钠溶液 1.0ml，摇匀，放置 6 min，加 10% 硝酸铝溶液1.0 ml，摇匀，放置6 min，加氢氧化钠试液 10.0 ml，再加水至刻度，摇匀，放置15 min，以相应的试剂溶液为空白，于 UV757 紫外可见分光光度计上进行全波长扫描，得最大吸收波长λmax=510 nm，按分光光度法［5］，在 510 nm 处测定吸光度。以对照品溶液溶度 C 和吸收度 A 进行线性回归，得回归方程A=0.0127C+0.009 76，其中r=0.999 5，可知线性关系良好。线性范围为 8.465～67.384 μg/ml。

    2.2  提取溶剂的选择

    2.2.1  水提取法称取菊花粉末5.0 g，加水 50 ml，浸泡 30 min 后，超声回流提取 30 min 。趁热过滤，提取3次。合并滤液至 200 ml 容量瓶中，药渣用水洗涤 2～3 次，并入滤液，放冷，用水定容，摇匀，待用。

    2.2.2  乙醇提取法称取菊花粉末 5.0 g，加乙醇 50 ml、浸泡 30 min 后，超声回流提取30 min，趁热过滤，提取 3 次，合并滤液至 200 ml 容量瓶中。药渣用乙醇洗涤 2～3 次，并入滤液，放冷，乙醇定容，摇匀，待用。

    2.2.3  样品液总黄酮含量测定精密量取样品液 5.00 ml，置 25 ml 容量瓶中，按标准曲线制备方法进行操作、显色，测定吸光度，由回归方程计算样品中总黄酮含量。结果见表1。表1  提取溶剂与含量的关系由表1可知，乙醇提取法优于水提取法。用水做溶剂提取黄酮虽然存在生产成本低，无溶剂残留的优点，但提取率较低，且提取液存放易腐败变质，后续的过滤、浓缩等操作困难且费时等，因此本实验选择乙醇作为实验提取溶剂。 2.3  提取工艺参数的优化采用乙醇为提取溶剂，结合药材性质以及实际生产要求，以溶剂用量、乙醇浓度、超声时间、提取次数为考察因素，以嘉菊总黄酮的含量为评价指标，采用正交实验进行最优化条件的探索。因素水平见表2，正交实验结果见表3。表2  因素水平 表3  总黄酮提取工艺正交实验

    经过直观分析，从正交实验表3中各数据得知，各因素对嘉菊总黄酮得率的影响程度不同，其影响大小依次为：乙醇浓度＞提取次数＞溶剂用量＞超声时间。由数据可以得出：乙醇浓度为显著影响因素，其最佳提取条件为：A2B1C2D3。即 70% 乙醇，10 倍溶剂用量，超声40min，提取 4 次。

    2.4  最优参数的微调称取菊花粉末5.0 g，加70%乙醇50 ml，浸泡30 min 后，超声回流提取30 min 或40 min，趁热过滤，提取4次，合并滤液至200 ml 容量瓶中。药渣用 70% 乙醇洗涤 2～3次，并入滤液，放冷，乙醇定容，摇匀，精密量取样品液5.0 ml，置25 ml 容量瓶中，按标准曲线制备方法进行操作、显色，测定吸光度，由回归方程计算样品中总黄酮含量。最优参数微调结果见表4。

    表4  最优参数的微调

    超声时间t/min嘉菊总黄酮含量C/mg·g-1306.328406.357

    由表4可以得知，超声30 min 与超声 40 min，嘉菊总黄酮含量接近一致，从实际生产以及经济效益考虑，其最佳提取工艺为：70% 乙醇，10 倍溶剂用量，超声 30 min，提取 4 次。

    3  讨论

    由于芦丁和黄酮类化合物均是以 2- 苯基色原酮为母核的结构，具有相同的吸光度测试性质，均于 510 nm 处有最大吸收峰，所以采用芦丁为对照品测定嘉菊中总黄酮的含量。

    在正交实验中，从总黄酮含量指标来看，因素 C 的影响最大，所以选择了超声时间为30 min。通过正交实验结果以及最优参数的微调得出嘉菊总黄酮的最佳提取工艺为：10 倍70% 乙醇、超声 30 min，提取 4 次。本实验采用的超声波技术是一种快速、简便、得率高的新的白菊总黄酮提取方法，克服了常规方法提取时间长、需要加热处理、操作步骤繁琐，长时间加热使多种杂质溶出和有效成分分解等缺点。优选出的工艺简单、操作控制容易、稳定性好，适合于工业化生产。

【参考文献】
  ［1］ 张 健,李又宾,钱大玮,等.菊花化学成分及药理作用研究进展［J］.时珍国医国药,2006,17(10):1941.

［2］ 谢雁鸣,鞠大宏,赵晋宁.总黄酮对去卵巢大鼠骨密度和骨组织形态计量学影响［J］.中国中药杂志,2004,29(4):343.

［3］ 赵晋宁,谢雁鸣,张文军,等.总黄酮急性毒性实验［J］.医药导报,2005,24(1):14.

［4］ 刘剑刚,谢雁鸣,邓文龙,等.菊花总黄酮抗炎作用的实验研究［J］.中国天然药物,2004,2(4):232.

［5］ 国家药典委员会.中国药典,Ⅰ部［S］.北京:化学工业出版社,2005:附录VB.