微波辅助法提取老鹳草中总黄酮的工艺研究

赵志添，高 辉，于兴华

微波辅助法提取老鹳草中总黄酮的工艺研究

赵志添，高 辉，于兴华

（辽宁石油化工大学， 辽宁 抚顺 113001）

采用微波辅助法提取老鹳草中总黄酮。首先通过单因素实验，考查提取液浓度、液料比、提取时间和微波功率对提取率的影响。再采用正交实验的方法对提取工艺进行优化，得到最优工艺条件：乙醇浓度70.0%，液料比20.0 mL/g，提取时间120 s，微波功率385 W。实验表明总黄酮得率为1.738%。

老鹳草；总黄酮；微波提取

老鹳草[1]是一种少常见中草药，价格较低。老鹳草为多年生的草本植物，夏、秋两季果实接近成熟时进行采割，捆成把，晒干，在我国和其他一些国家作为常用的药材使用。中医认为，其性辛、苦、平，归肝、肾、脾经，是一种少常用中药，具有祛风湿、通经络、筋骨酸痛、泄泻痢疾[2]等多种作用。

黄酮类、鞣质、一些有机酸类以及挥发油等是老鹳草的主要有效成分，鞣质和总黄酮两种成份是老鹳草的乙醇提取物中的主要有效成份[3-7]。

黄酮类天然产物，具有抗氧化、抗肿瘤、抗炎、降血糖等作用。近年来。对该类功效成分的提取已受到国内外学者的重视[8]。

1 实验部分

1.1 实验仪器

YXYQ型循环水多用真空泵（山东淄博新华仪器厂）、调温电热套（北京市光明医疗仪器厂）、HANGPING JA5003电子天平（上海天平仪器厂）、WD800G（2450 MHz）微波仪（广东格兰仕集团）ZX-1型真空干燥箱（大连新华真空设备厂）、蒸馏装置一套（自制）。

1.2 实验材料

老鹳草（市售）、无水乙醇（分析纯）、甲醇（色谱纯）、明胶（广东环凯生物科技有限公司）、无水硫酸铜（分析纯）。

1.3 方法

老鹳草粉碎后过30目筛。准确称取一定量老鹳草粉末，按不同条件分别加入一定浓度、一定体积的乙醇溶液，制作为提取液，将提取液微波处理一定的时间以后，过滤。将滤液用明胶沉淀法去除鞣质，即得总黄酮。

1.3.1 单因素实验

采用微波辅助乙醇萃取法对老鹳草中的总黄酮进行提取，进行单因素实验，乙醇浓度、对液料比、微波功率和微波时间四个因素对提取率的影响分别考察。

（1）乙醇浓度对总黄酮提取率的影响

称取10.0 g老鹳草粉末，选择功率231 W，微波时间选择1 min，液料比为15.0 mL/g，乙醇水溶液体积浓度分别选择50.0%、60.0%、70.0%、80.0%、90.0%，按照微波辅助乙醇萃取法进行老鹳草中总黄酮的提取实验。

（2）液料比对总黄酮提取率的影响

称取10.0 g老鹳草粉末，乙醇水溶液体积浓度选择60.0%，微波功率选择231 W，微波时间选择1 min，液料比分别为10.0，15.0，20.0，25.0，30.0 mL/g，按照微波辅助乙醇萃取法进行提取实验。

（3）微波时间对总黄酮提取率的影响

称取10.0 g老鹳草粉末，乙醇水溶液体积浓度选择60.0%，液料比为15.0 mL/g，选择功率231 W，微波时间分别选择1、1.5、2、2.5、3 min，按照微波辅助乙醇萃取法进行老鹳草中总黄酮的提取实验。

（4）微波功率对总黄酮提取率的影响

称取10.0 g老鹳草粉末，乙醇水溶液体积浓度选择60.0%，液料比为15.0 mL/g，微波时间选择1 min，微波功率分别选择119 、231 、385 、539 W，按照微波辅助乙醇萃取法进行老鹳草中总黄酮的提取实验。

1.3.2 总黄酮的分离和提取率的计算

总黄酮收率的测定：

总黄酮收率=（提取物质量/老鹳草原料质量）×100%

1.3.3 正交实验

选取乙醇浓度、料液比、微波时间、微波功率4个因素，采用三水平，设计正交实验，并按设计方案进行正交实验(表1)。

1.3.4 验证实验

在正交实验所计算出的的最优提取工艺条件下，进行正交实验的验证实验。与正交实验9组实验结果作对比，看正交实验所得结果是否为实际最佳工艺条件。

2 结果与讨论

2.1 单因素实验结果

2.1.1 乙醇浓度对老鹳草中总黄酮收率的影响

由图1可知，乙醇浓度或高或低都不利于老鹳草中总黄酮的提取。乙醇浓度较低时，提高乙醇浓度会增加总黄酮的收率。老鹳草中总黄酮在乙醇浓度为70.0%时，总黄酮收率较大。继续增加乙醇浓度，收率明显下降。由此可见，总黄酮在乙醇浓度为 70.0%时，溶解度比较大。乙醇浓度或高或低都会对总黄酮的溶解造成不利影响。

2.1.2 液料比对老鹳草中总黄酮收率的影响

由图2可知，随着溶剂用量的变化，料液比10.0～20.0 mL/g总黄酮收率呈上升的趋势，随后趋于平稳。液料比为10.0 mL/g时溶剂太少，老鹳草中总黄酮不能全部溶于提取液；到达一定程度后，总黄酮基本全部溶解提取出来，再增加溶剂，总黄酮的收率也不会又提高。所以，从节省原料和环保的角度考虑，溶剂量或多或少都不合适，液料比为 20.0 mL/g进行提取最为合适。

2.1.3 提取时间对老鹳草中总黄酮收率的影响

由图3可知，在0.5 ～2.0 min之间微波时间延长，总黄酮收率增加，随着微波时间的延长，老鹳草中总黄酮收率随之减少，这是由于微波辐射在短时间内对细胞膜的破碎作用比较大，溶出物增多。不过时间过长时，老鹳草中总黄酮收率有所下降。这是因为微波作用时间过长，温度过高，溶液喷溅，造成损失。因此，选取微波时间为2.0 min为宜。

2.1.4 微波功率对老鹳草中总黄酮收率的影响

当微波时间一定时辐射功率越高，辐射加强，对细胞膜的破碎作用越大，越有利于有效成份的浸出。

由图4可知，在119～385 W之间时，随着微波功率的加大产品的收率升高，在功率为385 W时，提取率最高，微波功率的继续增大，微波功率过大，造成加热升温过快，提取液迅速沸腾、喷溅，收率反而迅速下降。由此选取微波功率为385 W为合适。

2.2 正交实验

按正交实验进行的微波提取老鹳草中总黄酮，结果及其分析如表2。

经过计算得到表2，从极差值可以得出，影响老鹳草中总黄酮提取率的主次因素依次为：乙醇浓度 ＞ 微波功率 ＞ 液料比 ＞ 微波时间。

由图5中各因素不同水平的均值可知，老鹳草中提取总黄酮的最优工艺条件为乙醇浓度 70.0%，液料比20.0 mL/g，提取时间120 s，微波功率385 W。由表2中各因素的极差值可知，影响老鹳草中总黄酮得率的主次因素依次为：乙醇浓度 ＞ 微波功率＞ 液料比 ＞ 微波时间。

2.3 验证实验

选取工艺条件为乙醇浓度 70.0%，液料比 20.0 mL/g，提取时间120 s，微波功率385 W，按照上述试验方法进行验证实验，总黄酮得率为1.738%。由此证明，乙醇浓度70.0%，液料比20.0 mL/g，提取时间120 s，微波功率385 W，确为最优提取工艺条件。

3 结 论

采用微波辅助法提取老鹳草中总黄酮，工艺简单、提取率高。通过实验确定微波法提取老鹳草中总黄酮的最佳工艺条件为：乙醇浓度70.0%，液料比20.0 mL/g，提取时间120 s，微波功率385 W，按照上述试验方法进行验证实验，总黄酮得率为1.738%。

［1］刘娟,王良信.老鹳草的本草考证[J].中草药,1992,23(5):276．

［2］中华人民共和国卫生部药典委员会．中华人民共和国药典一部[M]．北京:化学工业出版社,2005:105．

［3］杜树山,张文生,吴晨,等．毛蕊老鹳草化学成份研究[J]．中国中药杂志,2003,28 (7):625．

［4］杜树山,徐艳春,魏璐雪．毛蕊老鹳草水溶性化学成份研究[J]．中草药,2003,34 (6):501-502．

［5］周海燕．老鹳草的研究概况[J]．国外医药:植物药分册,1996,11(4):164-166．

［6］胡迎庆,刘岱琳,周运筹,等．老鹳草的抗炎、镇痛活性研究[J]．西北药学杂志,2003,18(3):113-115．

［7］崔颖,罗永江,秦哲,等．老鹳草的乙醇提取物的急性毒性试验[J]．黑龙江畜牧兽医（科技版）, 2010,4:145．

［8］侯彩霞,姚焕方,全灿．黄酮类天然产物功效成分提取和纯化技术的研究进展[J]．上海化工,2012,37(6):27-31．

Study on the Extractive Technique of Total Flavonoids From Geranium Wilfordii by Microwave Extraction Method

ZHAO Zhi-tian,GAO Hui,YU Xing-hua
（Liaoning Shihua University, Liaoning Fushun 113001，China）

Microwave assisted method was used to extract flavonoids in geranium. First through the single factor experiment, influence of extract concentration, liquid to material ratio, extraction time and microwave power on the extraction yield was investigated. And orthogonal experiment method was used to optimize the extraction process, the optimal process conditions were obtained as follows: ethanol concentration 70.0%, liquid to material ratio 20.0 mL/g, extracting time 120 s, the microwave power 385 W. Under above conditions, flavonoids yield can reach to 1.738%.

Geranium; Flavonoids; Microwave extraction

TQ 028

： A

： 1671-0460（2015）05-0955-03

2015-03-18

赵志添（1985-），女，辽宁抚顺人，助教，硕士，2011毕业于辽宁石油化工大学应用化学专业。E-mail：1985zzt@163.com。