香薷总黄酮的超声提取工艺研究

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摘 要：目的：确定香薷中总黄酮的最佳超声提取工艺。方法：采用L【sub】9【/sub】（3【sup】4【/sup】）正交实验，以总黄酮提取得率为考察指标，考察乙醇浓度，提取温度，料液比和超声时间等因素对超声提取工艺的影响，确定其最佳超声提取工艺条件。结果：在所有考察的因素中，料液比和超声时间对香薷中总黄酮超声提取的影响最为显著，最佳提取工艺条件是：加药材质量30倍量的50%乙醇、50℃超声提取30min。结论：超声提取法具有时间短、收率高、耗能小等优点，可用于香薷总黄酮的提取。

关键词：香薷；黄酮；超声提取；工艺研究；正交实验

中图分类号：R284文献标识码：A 文章编号：1673-7717（2011）04-0845-03

Optimization of Ultrasound Extraction of Total Flavonoids from Mosla chinensis Maxim

QIAN Ke-chang【sup】1【/sup】, YU Chen-huan【sup】2【/sup】

（1.Chinese Medicine Herbal Tablets Factory, Zhejiang Chinese Medical University, Hangzhou 310053,Zhejiang, China

2.College of Pharmacy, Zhejiang Chinese Medical University, Hangzhou 310053, Zhejiang, China）

Abstract:Objective：Ultrasound extraction process of Elavonoids from Mosla chinensis Maxim was studied. Methods：To flavonoid content as the index, with L【sub】9【/sub】（3【sup】4【/sup】） orthogonal experimental ultrasound Ultrasound extraction of total flavonoids was investigated ethanol concentration, extraction temperature, solid to liquid ratio and Ultrasound time and other factors to determine the optimum extraction conditions. Results：In all of the factors, the solid to liquid ratio on total flavonoids Mosla chinensis Maxim influence of Ultrasound extraction was the most significant, and the optimum extraction conditions are: solid to liquid ratio1:30, 50% ethanol, 30 minutes of Ultrasound time, extraction temperature of 50℃. Conclusion：Ultrasonic extraction has a short time, high yield, energy consumption, etc, and can be used for the extraction of total flavonoids from Mosla chinensis Maxim.

Key words:Mosla chinensis MaximElavonoidsUltrasound extractionOptimization of Technology；Orthogonal

香薷为唇形科植物石香薷Mosla chinensis Maxim.的地上干燥部分，又名华荠，主要产于江西、河北、河南等地区，其中以江西产量最大、品质最佳【sup】［1］【/sup】。其味辛，性温，归肺、胃经，具有发汗解表、祛暑化湿、利水消肿之功效，临床主要用于治疗暑湿感冒、恶寒发热、头痛无汗、腹痛吐泻、小便不利等症【sup】［2］【/sup】。现代研究表明，其主要含有挥发油，黄酮类等成分，具有广谱抗菌、抗病毒、抗炎镇痛、免疫调节、抑制中枢神经系统等作用【sup】［3］【/sup】。目前有关香薷挥发油的研究报道较多，但关于非挥发性部位的研究报道较少。本课题组前期研究发现，香薷非挥发性部位主要含有黄酮类成分，具有显著的抗菌、抗病毒活性，具有一定的研究价值和开发价值。

目前，黄酮的传统提取方法有浸渍法、索氏提取法、回流法等，但其存在着提取时间较长、提取率低、溶剂消耗量大等缺点【sup】［4］【/sup】，不符合现代绿色工业的要求。相对于传统提取工艺，超声提取技术是目前一种比较新的常用技术，由于其具有能耗低、效率高、不破坏有效成分等特点【sup】［5］【/sup】，已越来越多地被应用于提取药用植物中生物活性物质【sup】［6-7］【/sup】。但超声技术应用于提取香薷中黄酮类物质的研究尚未见报道。本实验采用正交实验，以总黄酮提取得率为考察指标，考察乙醇浓度，提取温度，料液比和超声时间等因素对超声提取工艺条件的影响，确定最佳超声提取工艺条件，并与传统的回流提取工艺相比较，阐明超声提取香薷总黄酮的优越性。

1 实验材料

1.1 原料与试剂

芦丁标准品购自中国药品生物制品检定所（批号：100080-20030）；95%乙醇（C.R.哈尔滨化学试剂），其余所用试剂均为分析纯。香薷药材购于浙江中医药大学饮片厂，经浙江中医药大学俞冰副教授鉴定为唇形科植物石香薷Mosla chinensis Maxim.的地上干燥部分，使用前50℃烘干至恒重，粉碎，过80目标准筛，备用。

1.2 仪器

WND-200A型高速中药粉碎机（上海微型电机厂）、SHZ-D循环水式真空泵（巩义市英峪于华仪器厂）、HH-S型水浴锅（巩义市英峪于华仪器厂，功率600W）、KQ5200型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司，功率200W）、S22PC可见分光光度计（上海棱光技术有限公司）。

2 方法与结果

2.1 总黄酮含量测定方法学考察

2.1.1 芦丁标准品溶液的制备 精密称取干燥至恒重的芦丁标准品12.5mg，加入95%乙醇，放置60℃水浴中加热使其溶解充分，放冷，加入95%乙醇定容至25mL，得浓度为0.5mg・mL【sup】-1【/sup】的芦丁标准品溶液。

2.1.2 标准曲线的制备 分别精密吸取标准品溶液0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL于10 mL容量瓶中，加含5%亚硝酸钠溶液0.3mL，摇匀静置6 min，加10%硝酸铝溶液0.3mL，摇匀放置6 min，再加氢氧化钠溶液4mL，加95%乙醇溶液定容至刻度，摇匀并静置15min，于500nm波长处测定吸收度【sup】［8］【/sup】，以吸光度为横坐标、浓度为纵坐标，进行回归分析，得标准曲线方程：Y2.3519x-0.0216（r0.9999），结果表明芦丁在0.025-0.25mg・mL【sup】-1【/sup】范围内呈线性关系。

2.1.3 精密度试验 准确吸取1.0mL芦丁标准品溶液，置于10mL容量瓶中，按“2.1.3”项方法测定，平行测定5次，计算得RSD为0.31%，结果表明精密度良好。

2.1.4 稳定性试验 取同一供试品溶液1.0mL，按“2.1.3”项中方法，分别于0、5、10、20、30、45、60min测定吸光度，计算得RSD为0.58%，结果表明供试品溶液显色后在60min内稳定性良好。

2.1.5 重复性试验 取同一供试品溶液1.0 mL，平行3份，按“2.1.3”项中方法测定吸光度，计算得RSD为2.0 %，结果表明重复性良好。

2.1.6 加样回收试验 取同一供试品溶液，分别准确加入等量的芦丁标准品，“2.1.3”项中方法测定吸光度，计算平均回收率为99.8 %，RSD为1.8%。

2.2 香薷总黄酮的超声提取

2.2.1 正交试验设计 根据前期单因素考察实验预试，采用L【sub】9【/sub】（3【sup】4【/sup】）正交实验设计，以总黄酮提取得率为考察指标，选取乙醇浓度（A）、提取温度（B）、料液比（C）和超声时间（D）等影响因素，考察其对香薷总黄酮提取得率的影响，确定香薷总黄酮超声提取的最佳提取条件。实验因素及水平安排见表1。

表1 正交试验因素水平表

2.2.2 正交结果分析 分别精确称取香薷干燥药材粉末 3.0g，根据表 1选择的因素和水平，按照表 2安排的实验设计，经乙醇超声提取后，过滤，浓缩至适当体积，加同浓度的乙醇溶液定容至 50mL容量瓶，摇匀，作为供试品溶液。精密移取适量供试品溶液，置10mL容量瓶中，按“2.1.3”项下方法操作，以相应试剂作空白，在 500nm处测定吸光度，由回归方程计算总黄酮含量，并按照下式计算提取得率：

提取率×100%

式中C为供试品溶液中总黄酮质量（mg），M为香薷干燥药材粉末质量（mg）。结果如表2所示。

由表2可知，采用超声提取法，以总黄酮提取得率为考察指标时，各提取因素对香薷总黄酮超声提取工艺影响的大小为：C>D>A>B，即料液比>超声时间>乙醇浓度>提取温度，其优选提取条件为A【sub】3【/sub】B【sub】3【/sub】C【sub】3【/sub】D【sub】3【/sub】，即加药材质量20倍量的50%乙醇、70℃超声提取30min。进一步对其进行方差分析，结果如表3所示。

由表3可知，在实验范围内，超声时间和料液比对香薷总黄酮的提取得率具有显著性影响（P0.05），其中，提取温度的影响较小，可当作误差。因此，根据方差分析结果，并结合实际生产成本考虑，香薷总黄酮的最佳超声提取条件为A【sub】1【/sub】B【sub】1【/sub】C【sub】3【/sub】D【sub】3【/sub】，即加药材质量30倍量的50%乙醇、50℃超声提取30min。

表2 正交实验结果

表3 方差分析结果

2.3 两种不同提取方法提取效果的比较

2.3.1 超声提取法 称取香薷药材粉末3.0g，加药材质量30倍量的50%乙醇、50℃超声提取30min，过滤，定容于50 mL容量瓶，按“2.1.3”项下方法操作，以相应试剂作空白，在 500 nm处测定吸光度，由回归方程计算总黄酮含量，并按照“2.2.2”项公式计算提取得率。

2.3.2 回流提取法 根据上述超声提取方差分析结果，在固定乙醇浓度、提取温度和液料比的前提下，考察不同回流提取时间对香薷总黄酮提取得率的影响。具体实验方法如下。

精密称取香薷粉末3.0g，置于250mL圆底烧瓶中，加药材质量30倍量的50%乙醇、50℃回流提取一定时间，过滤，浓缩至适当体积，50%乙醇定容至50mL容量瓶，作为供试品溶液。精密移取适量供试品溶液，置 10mL容量瓶中，按“2.1.3”项下方法操作，以相应试剂作空白，在 500nm处测定吸光度，由回归方程计算总黄酮含量，并按照“2.2.2”项公式计算提取得率。结果如图1所示。

由图1可知，在0～108min内，随着回流提取时间的延长，香薷总黄酮提取得率越高，当回流时间为108min时，总黄酮提取得率最大（7.12%）；此后随着时间的延长，反而提取得率有所下降，故确定回流提取时间以108min为宜。

2.3.3 提取效果的比较

表4 两种不同提取方法提取效果的比较（n3）

由表4可知，采用超声提取法和回流提取法，两种对香薷总黄酮的提取得率相当，但与回流提取法相比较，超声提取法提取时间仅为回流提取法的1/5，耗电量仅为回流提取法的1/16，证明超声提取法具有提取时间短、提取得率高、耗能小等优点。

3 讨 论

香薷为我国传统常用中草药，其资源丰富，分布广泛，为卫生部颁布的第一批药食两用之品。由于其含有百里香酚、溴香草醛、桉叶醇等挥发性成分，具有广谱抗菌、抗病毒、抗氧化等作用【sup】［9］【/sup】，是目前研究的热点。然而，传统临床用药方式多为水煎服，药物发挥“清热解表”疗效的成分主要为水溶性成分，而非挥发性成分，但目前对其非挥发性成分研究较少，缺乏必要的现代药学研究基础。经文献检索，仅杨彩霞等【sup】［10］【/sup】对其进行了非挥发性化学成分的分析研究，研究表明，香薷中主要含有5,7-二甲氧基-4′-羟基黄酮，芹菜素-7-O-α-L鼠李糖（14）-6′-O-乙酰基-β-D-葡萄糖甙，5,7-二甲氧基-4′-O-α-L鼠李糖（12）-β-D-葡萄糖甙及金合欢素-7-O-芸香甙等黄酮类化合物，具有一定的研究价值。

由表4可见，超声提取法的提取得率明显高于传统的回流提取法。当以香薷总黄酮提取得率为考察指标时，超声提取法与回流提取法在香薷总黄酮提取得率上差别不大，但在提取速率方面，超声提取要明显高于回流提取法，若以香薷总黄酮的提取量和提取时间的比值作为提取速率的表示方法，超声提取法是乙醇回流法的5.5倍。

与传统方法比较，溶剂提取法需要加热、费时，而超声提取法利用超声振动来提高提取效率，具有操作简单、省时高效、污染小、适用范围广等特点，达到强化与优化传热传质的目的【sup】［11］【/sup】。由于提取时间短，目标组分提取效率比较高，并且克服了药材容易凝聚、焦化等弊病，适用于中药有效成分的提取，同时也符合现代绿色工业的要求，具有良好的应用前景。

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