超声波辅助法提取甘草中总黄酮工艺的研究外文翻译资料

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超声波辅助法提取甘草中总黄酮工艺的研究

摘要： ［目的］甘草中总黄酮提取工艺的优化。［方法］用乙醇为溶剂采用超声辅助法提取甘草中的总黄酮，并采用正交试验对其提取工艺进行优化。［结果］最佳提超声波功率为350 W取工艺条件为：乙醇浓度为75%，液料比1：25，超声时间为25 min。在上述条件下，甘草总黄酮提取得率最高达1.943%。确定了各因素对总黄酮提取率的影响顺序为：乙醇浓度 ＞ 料液比 ＞ 超声功率 ＞ 超声时间。［结论］该研究为甘草的进一步开发利用提供了科学依据。

关键词： 甘草 总黄酮 超声波 优化

甘草为豆科甘草属植物，是一种重要的中草药，具有抗寒、耐热、耐旱、抗盐碱、喜光等特性、适生性强、生命力旺盛，是干旱地区的重要植物资源之一。甘草的干燥根茎具有消热解毒、祛痰止渴、润肺止咳的功效，主要含有三萜类成分及黄酮类化合物，后者具有显著的清除人体内自由基、治疗心血管疾病、抗心律失常、抗肿瘤，抗癌等功效。国内外的研究表明，黄酮类化合物不仅具有多种生物学活性，而且具有剂量小、见效快、毒性低等优点，所以在食品和医药保健领域方面有着十分广阔的应用前景。近年来对甘草黄酮提取工艺的报道较多，但多为溶剂法和酶解法，用超声波辅助提取的工艺报道很少。超声提取法是一种物理粉碎过程，在作用的过程中依靠机械振动和空化作用传递的能量，引起媒质质点振动，从而促使有效成分进入溶剂中； 空化作用时伴随着强大的冲击波和微声流，破坏细胞壁结构，使细胞内有效成分得以释放，从而提高提取率。由于其具有提取速度快，选择性好及操作方便等特点，近年来被广泛应用于天然产物的提取研究。本试验通过探讨乙醇浓度、料液比、超声功率、超声时间 4 个因素对甘草总黄酮提取率的影响，从而获取提取甘草总黄酮的最佳工艺参数，为甘草的开发利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 研究对象：甘草茎切片，购于青岛同仁堂大药房。

1.1.2 主要试剂：芦丁标准品，购自国药集团化学试剂有限公司；无水乙醇、三羟甲基氨基甲烷、浓盐酸、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠均为国产分析纯。

1.1.3 主要仪器：JY98-Ⅲ 型超声波细胞破碎仪，宁波科生仪器厂生产；UNICO7200 型可见分光光度计，上海精密科学仪器厂生产；101AB-1 型电热恒温鼓风干燥箱，龙口市电炉制造厂生产；YP202N 型电子天平，上海精密科学仪器有限公司生产；DL-5-B 型离心机，常州市科源电子电器厂生产。

1.2 方法

1.2.1 草切片的预处理：甘草切片在 65 ℃ 烘箱里干燥 24h，粉碎后过 100 目筛，收集备用。

1.2.2 标准曲线的绘制：准确称取芦丁标准品19.5 mg，加入 80% 乙醇配成浓度为0.975 mg/ml 的芦丁标准溶液，分别量取标准溶液0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9 ml于20 ml 试管中，再分别加入5% 的亚硝酸钠溶液0.5 ml，静置6 min；然后再加入 10% 的硝酸铝溶液0.5 ml，静置6 min；最后加入 5%Na OH溶液5ml，混合均匀，静置15 min 后，用水定容至 10ml，用紫外－可见分光光度计在510 nm 处测吸光值，以芦丁标准溶液浓度为横坐标x，吸光度为纵坐标y绘制标准曲线，计算回归方程。

1.2.3 样品中总黄酮含量测定：甘草粉中甘草总黄酮的含量按如下公式进行计算：W（% ）= ［V times; ( y 0.050 8) /10.866］/ ( v times; m times; 1000) times;100式中，y为提取液的吸光值，V 为提取液总体积（ml），v 为移取提取液的体积（ml）， m 为所称甘草粉的质量(g)。

1.2.4 单因素试验

1.2.4.1 乙醇浓度对甘草总黄酮提取率的影响：称取6份质量为1g的草粉末，分别加入浓度为60% 、65% 、70% 、75% 、80% 、85% 的乙醇20 ml，静置20 min 后在 300 W 的功率下超声20 min，4 000 r/min 离心，取上清，用相同浓度乙醇分别定容至20 ml，然后采用硝酸铝比色法测定溶液吸光度，代入“1.2.3”

公式中计算样品的黄酮含量。

1.2.4.2 超声功率对甘草总黄酮提取率的影响：称取6份质量为1g的草粉末，分别加入浓度为80%的乙醇20 ml，静置20 min后，分别在200、250、300、350、400、450 W 的功率下超声提取20min，其余操作同(1.2.4.1) 。

1.2.4.3 超声时间对甘草总黄酮提取率的影响：称取6份质量为1g的草粉末，分别加入浓度为80%的乙醇20 ml，静置20 min后，分别在350 W的功率下超声波提取5、10、15、20、25、30min，其余操作同(1.2.4.1) 。

1.2.4.4 料液比对甘草总黄酮提取率的影响：称取6份质量为1g的草粉末，分别加入浓度为80% 的乙醇5、10、15、20、30 ml，静置20 min后，在350 W 的功率下超声波提取20min，其余操作同(1.2.4.1 ) 。

1.2.4.5 正交试验设计：在单因素试验基础上，以乙醇浓度、超声频率、超声时间，料液比为考察因素，每个因素3个水平，进行L₉( 3⁴) 正交试验表1 ，以总黄酮提取率为考察指标，确定最佳提取工艺。

表1 因素水平设计

2 结果与分析

2.1 芦丁标准曲线绘制结果 芦丁标准品的线性回归方程为y=1.0404x － 0.0209，R²=0.9943，表明芦丁在0 ～ 0.975mg/ml浓度范围内与吸光度呈良好线性关系。

2.2 单因素实验结果

2.2.1 乙醇浓度对甘草总黄酮提取率的影响结果：由图1可知，甘草总黄酮提取率在一定范围内随着乙醇浓度的增大而升高，在乙醇浓度为80%时甘草总黄酮提取率达到最高，之后随着乙醇浓度的增大而降低。这可能是因为随着乙醇浓度的提高，溶于乙醇中的黄酮类化合物溶出量增加，得率随之提高，当乙醇浓度增加到一定条件时，部分水溶性黄酮类化合物溶出量降低，且乙醇浓度分数过高，会导致甘草中的多糖成分被同时提取出来，从而导致测定值偏低，使得黄酮类化合物的得率降低。

图1乙醇浓度对甘草总黄酮提取率的影响

2.2.2 超声频率对甘草总黄酮提取率的影响结果：由图2可知，甘草总黄酮提取率在一定范围内随着超声频率的增大而升高，当超声频率为350W时甘草总黄酮提取率达到最高，之后随着超声频率的增大而降低。这可能是因为超声频过大时会破坏黄酮类分子，使得黄酮含量下降。

图2 超声频率对甘草总黄酮提取率的影响

2.2.3超声时间对甘草总黄酮提取率的影响结果：由3图 可知，甘草总黄酮提取率在一定范围内随着超声时间的增大而升高，当超声时间为20min 时甘草总黄酮提取率达到最高。这是因为在一定的范围内，延长超声时间有助于黄酮类化合物的溶出，从而提取量呈上升趋势；当时间超过过会造成黄酮糖苷类的水解，导致黄酮检出量减少，从而提取含量呈下降趋势

图3超声时间对甘草总黄酮提取率的影响

2.2.4料液比对甘草总黄酮提取率的影响结果：由图4可知，当料液比小于1∶20 时，总黄酮提取率随着料液比的增大呈上升趋势，当料液比为1∶20 时甘草总黄酮提取率最大，之后随着料液比的增大而下降。这可能是因为黄酮类化合物在不同料液比下溶解度不同。

图4料液比对甘草总黄酮提取率的影响

2.3 正交试验结果：由表2可知，各因素对甘草总黄酮提取的影响顺序为 A ＞ B ＞ D ＞ C，即乙醇浓度﹥料液比﹥超声频率﹥超声时间。最佳提取条件组合为A₂ B₃ D₂ C₃，即：乙醇浓度为75% 、料液比为1∶25、超声频率为350W，超声时间为25 min，在此条件下甘草黄酮的提取率为1.943% 。

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