超声波辅助提取香樟根中总黄酮的工艺优化

摘要：为了优化香樟[Cinnamomum camphora （L.） Presl.]根中总黄酮的超声波辅助提取工艺，采用单因素试验考察了超声波处理时间、乙醇体积分数、料液比对香樟根总黄酮得率的影响，结合正交设计L9（34）进行提取工艺优化试验，以芦丁为标准品，采用亚硝酸钠-硝酸铝-氢氧化钠可见分光光度法测定总黄酮浓度。单因素试验及正交试验结果表明，影响香樟根总黄酮得率的因素为乙醇体积分数>料液比>超声波处理时间；最佳提取工艺为料液比1∶25（m/V，g∶mL）、乙醇体积分数50%、超声波处理时间30 min，在该条件下香樟根总黄酮的得率为2.692 mg/g。

关键词：香樟[Cinnamomum camphora （L.） Presl.]根；总黄酮；超声波辅助提取

中图分类号：TQ461 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）12-2894-03

Optimization of the Ultrasonic-Assisted Extraction Technology of Total Flavonoids from Cinnamomum camphora Roots

YANG Bi-xian1a，1b，GUN Xing-sheng1a，YUAN De-gang1a，WU Ji-chao1a，YUN Xue-lin2

（1a. Food and Pharmaceutical Engineering； 1b. Key & Special Laboratory of Pest Management and Resource Utilization， Guiyang University，Guiyang 550005，China； 2.Guiyang College of Traditional Medicine， Guiyang 550002，China）

Abstract： To optimize the extraction technology of total flavonoids from Cinnamomum camphora （L.） Presl. roots by ultrasonic-assisted method， single factor tests were adopted to study the effects of ethanol volume fraction， ultrasonic treatment time， solid to liquid ratio on the extraction yield of total flavonoids； and L9（34） orthogonal design was conducted to obtain the optimum extracting process. Using rutin as the standard sample， the content of total flavonoids was determined by NaNO2-Al（N03）3-NaOH colorimetric spectrophotometry. According to the single factor tests and orthogonal experiments， the order of the factors affecting the extraction yield of total flavonoids from C. camphora roots was the ethanol volume fraction> solid to liquid ratio> ultrasound treatment time. The optimum extracting technology was using 50%（volume fraction） ethanol as extractant， with solid to liquid ratio at 1∶25（m/V，g∶mL）， and treated by ultrasonic for 30 min. According to the validated test， the extraction yield of total flavonoids from C. camphora roots was 2.692 mg/g under these conditions.

Key words： Cinnamomum camphora （L.） Presl. roots； total flavonoids； ultrasonic-assisted extraction

香樟根是樟科（Lauraceae）樟属植物香樟[Cinnamomum camphora （L.） Presl.]的干燥树根[1]。香樟根是贵州省少数民族民间习用药材之一，其药用价值均有记载[2-4]，为2003版《贵州省中药材、民族药材质量标准》收录药材之一，别名走马胎，具有温中止痛、辟秽和中、祛风除湿等功效，在治疗胃脘疼痛、吐泻、风湿痹痛、皮肤瘙痒等方面具有疗效[5]。前期研究发现，香樟根中含有一定量的黄酮类化合物，但是未见对香樟根黄酮类化合物的相关研究报道。现代药理研究表明，黄酮类化合物是一类广泛分布在植物中的天然活性物质，具有极为广泛的生理活性作用，如抗氧化、抗衰老、降血脂、降血压、治疗心脑血管疾病、抗炎、抗菌、抗癌、镇痛、免疫、对消化性溃疡的保护作用等功能[6-9]。采用单因素试验与正交试验相结合的方法，考察超声波处理时间、料液比、乙醇体积分数3个因素对香樟根总黄酮得率的影响，研究香樟根总黄酮提取的最佳工艺条件，为香樟根的开发利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 原料 药材香樟根购于贵州省药材公司，经贵阳中医学院孙庆文副教授鉴定为樟科香樟的干燥根。

1.1.2 主要试剂 无水乙醇、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠均为分析纯，去离子水，芦丁标准品（批号100080-200707）购于中国食品药品检定研究院。

1.1.3 主要仪器 722型可见分光光度计购于上海欣茂仪器有限公司，SG2200H超声波洗洁槽购于上海冠特超声仪器有限公司，JY1002电子天平（十万分之一）购于上海良平仪器仪表有限公司，JPT-2型架盘天平购于天津市天马仪器厂，手提式多功能粉碎机购于上海市广沙工贸有限公司，101-2型电热恒温鼓风干燥箱购于上海路达实验仪器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 香樟根的预处理 将香樟根去杂质，用清水漂洗并沥干水分，于（60±1） ℃鼓风干燥12 h，冷却后粉碎过40目筛，置于干燥处备用。

1.2.2 提取液的制备 精密称取2.00 g香樟根药材，按一定的料液比加入乙醇溶液浸泡2 h，用90 W超声波辅助提取一定时间，提取液真空抽滤，收集各组待测液至100 mL容量瓶，定容。

1.2.3 标准溶液的制备 精密称取芦丁标准品12.205 mg，装入50 mL容量瓶中，加入20 mL 60%乙醇溶解，用60%乙醇定容至刻度，摇匀，即得每1 mL中含0.244 1 mg的芦丁标准溶液。

1.2.4 标准曲线的绘制 精密量取芦丁标准溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 mL分别置于50 mL容量瓶中，加50 g/L亚硝酸钠溶液2 mL，摇匀后放置6 min，加100 g/L硝酸铝溶液2 mL，摇匀，放置6 min，加40 g/L氢氧化钠溶液20 mL，再加60%乙醇定容至刻度，摇匀，放置15 min。用722型可见分光光度计在510 nm处测定吸光度。以浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。

1.2.5 单因素试验 ①乙醇体积分数对香樟根总黄酮得率的影响。准确称取2.00 g香樟根粉末5份，在料液比（m/V，g∶mL，下同）1∶20条件下分别加入40%、50%、60%、70%、80%乙醇40 mL，在超声温度为45 ℃、超声功率为90 W、超声频率为49 kHz条件下超声波处理30 min，然后及时真空抽滤，将滤液用60%乙醇定容至100 mL，待测。②超声波处理时间对香樟根总黄酮得率的影响。准确称取2.00 g香樟根粉末5份，选取超声波处理时间分别为20、25、30、35和40 min，在料液比1∶20的条件下加入60%乙醇40 mL，设定超声温度为45 ℃、超声功率为90 W、超声频率为49 kHz，超声波处理后及时真空抽滤，将滤液用60%乙醇定容至100 mL，待测。③料液比对香樟根总黄酮得率的影响。准确称取2.00 g香樟根粉末5份，按料液比1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30分别加入60%乙醇20、30、40、50、60 mL，设定超声波处理时间为30 min、超声温度为45 ℃、超声功率为90 W、超声频率为49 kHz，超声波处理后及时真空抽滤，将滤液用60%乙醇定容至100 mL，待测。

1.2.6 正交试验设计 根据单因素试验结果，以总黄酮得率为考察指标，选取乙醇体积分数、料液比、超声波处理时间为考察对象，采用L9（34）确定正交试验设计，因素与水平见表1。

1.2.7 香樟根总黄酮得率的计算 精确吸取样品液2.00 mL，测定吸光度，按下式计算总黄酮得率：

K=C×N×V/m

式中，K为香樟根总黄酮得率（mg/g）；C为总黄酮的浓度（mg/mL）；N为提取液稀释倍数（mL）；V为样品液体积；m为香樟根的质量（g）。

1.2.8 验证试验 准确称取2.00 g香樟根，按正交试验所确定的最佳工艺条件进行验证试验，并计算香樟根总黄酮的得率。

2 结果与分析

2.1 标准曲线回归方程的制作结果

芦丁标准溶液浓度与吸光度的回归方程为=13.680 0x-0.002 7，相关系数r=0.998 0，表明芦丁溶液在0～0.029 mg/mL范围内与其吸光度呈良好的线性关系。

2.2 单因素试验结果

2.2.1 乙醇体积分数对总黄酮得率的影响 由图1可知，香樟根总黄酮得率随着乙醇体积分数的增加而先增加，当乙醇体积分数为50%时总黄酮得率最高，随着乙醇体积分数的继续提高，总黄酮得率呈下降趋势，因此，选择乙醇体积分数为40%、50%、60%进行正交试验。

2.2.2 超声波处理时间对总黄酮得率的影响 由图2可知，超声波处理时间为30 min时，总黄酮得率最大，随着超声波处理时间的增加总黄酮得率升高不明显。可见，超声波处理时间为30 min为佳，选择超声波处理时间为20、30、40 min进行正交试验。

2.2.3 料液比对总黄酮得率的影响 由图3可知，随着料液比的减小，总黄酮得率逐渐上升，料液比为l∶20时总黄酮得率最高，但此后，随着料液比的减小，总黄酮提取率呈下降趋势，因此选择料液比为1∶15、1∶20、1∶25进行正交试验。

2.3 正交试验结果

正交试验结果见表2。3种因素对提取效果的影响为乙醇体积分数>料液比>超声波处理时间，最佳提取条件为A2B2C3，即超声波处理时间为30 min，乙醇体积分数为50%，料液比为1∶25。

2.4 最佳工艺的验证结果

以超声波处理时间30 min、乙醇体积分数50%、料液比1∶25为提取工艺的最佳参数组合，在此条件下进行了3次平行试验，验证测得香樟根总黄酮得率平均值为2.692 mg/g，其结果与正交试验该组合的结果相近，高于正交试验里其他组合结果。最佳工艺条件与单因素试验的最佳条件有些不同，可能是各因素间相互作用的结果。

3 小结

通过单因素试验和正交试验，确定了香樟根总黄酮提取的最佳工艺条件为：超声波处理时间30 min、乙醇体积分数50%、料液比1∶25、超声温度45 ℃、超声功率90 W、超声频率49 kHz，在此条件下，香樟根总黄酮得率为2.692 mg/g。试验结果表明该提取工艺具有稳定性好、操作简便、生产成本低等优点，可为香樟根的开发利用提供理论依据。

参考文献：

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