正交优选表面活性剂提取山楂黄酮的工艺研究

正交优选表面活性剂提取山楂黄酮的工艺研究目的：优选用表面活性剂提取山楂中黄酮的最佳工艺条件。

方法：以总黄
酮含量为指标，采用单因素试验和正交试验确定最佳提取工艺。

结果：山楂中黄酮的最佳提取工艺条件为，采用质量分数为1.5%的吐温80水溶液，在90℃提取1 h，提取2次，料液比为1∶20，提取率为4.55%，比传统的乙醇回流提取山楂黄酮的提取率增加了16.97%。

结论：该法以溶有少量表面活性剂的水替代高浓度的醇进行活性成分的提取，能大大降低提取成本，并提高提取率，是较理想的一种提取新工艺。

[Abstract] Objective: To optimum extraction technology of flavonoids from hawthorn fruits with surfactant. Methods: Single factor and orthogonal test were used to study the extraction conditions to extract flavonoids from hawthorn fruits. Results: The optimum extracting condition of extracting flavones from hawthorn was showed as follows, mass fraction of Tween 80 solution 1.5%; temperature of estraction 90℃; time of extraction 1 h; twice and the solid- liquid ratio 1∶40 (g/ml). Conclusion: The method is low cost, high yeild and no need for organic solvent and can be applied multipurposely.
[Key words] Surfactan; Hawthorn; Flavones; Orthogonal test
山楂为蔷薇科植物山楂（Crataegus Pinnatifida Bunge）、山里红（Crataegus pinnatifida Bunge vat.Major N.E.Br.）及野山楂（Crataegus cuneata Sieb et Zucc.）的干燥成熟果实。

山楂性酸、甘、味温，归脾、胃、肝经，具有消食化积、活血化瘀的功效。

山楂含有丰富的黄酮类化合物，对心脑血管疾病有显著疗效，具有降血脂、抗心肌缺血及再灌注损伤、增加冠状动脉流量等作用[1]。

山楂黄酮的提取主要有有机溶剂浸提、微波辅助提取[2]、超声波辅助提取[3]和超临界萃取等。

而表面活性剂具有双亲结构，能降低表面张力，增强溶剂对物料的润湿性和渗透性，且对天然产物的有效成分具有增溶作用，从而增加浸出效能和萃取率，目前在天然产物提取中得到较多的应用[4-5]。

目前，尚无使用表面活性剂辅助提取山楂黄酮的相关报道。

故本实验利用表面活性剂的增溶作用，以溶有少量表面活性剂的水替代高浓度的醇或其他有机溶剂进行活性成分的提取，能大大降低提取成本，并提高提取率，为山楂资源的深度开发利用提供技术支持。

1 材料与仪器
1.1 药物与试剂
山楂，经浙江中医药大学生药教研室姚振生教授鉴定为Crataegus Pinnatifida Bunge的干燥成熟果实；吐温80（Tween-80）温州清明化工有限公司；平平加（Peregal）上海文华化工颜料公司；聚乙二醇（PEG）上海文华化工颜料公司；烷基糖苷（APG）北京信诺久恒料贸有限公司；椰子油脂肪酸二乙醇酰胺（CDEA）
北京信诺久恒料贸有限公司；其他试剂均为分析纯。

1.2 仪器
电子天平[SPS402F型，梅特勒-拖利多（常州）称重设备系统有限公司制造]；TU-1900双光束紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）。

2 方法与结果
2.1 提取工艺流程
准确称取山楂粉末5 g，加入一定质量分数的表面活性剂水溶液进行回流提取，合并浸提液，浓缩得黄酮提取液。

2.2 标准曲线的制备
准确称量芦丁标准品0.003 8 g，加60％乙醇溶解并定容至50 ml。

精密量取标准储备液0、1、2、3、4 ml，分别置于10 ml刻度管中，加5%亚硝酸钠溶液0.5 ml，放置5 min，加10%硝酸铝溶液0.5 ml，摇匀后放置6 min，加1 mol/L 氢氧化钠溶液4 ml，再加60%乙醇定容至10 ml，以相应试剂为空白，在508 nm 波长处测定吸光度。

以吸光度为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线，得回归方程为Y=0.049 6X+0.000 4，r=0.999 6（n=6）。

实验结果表明芦丁浓度在7.6～30.4 μg/ml与吸光度（λ=508 nm）线性关系良好。

2.3 单因素试验
选定5个因素即表面活性剂、提取次数、提取时间、提取温度、料液比研究其对总黄酮提取率的影响。

2.3.1 表面活性剂对吸光度的影响称取山楂5 g，加入10倍量质量分数为1%的不同表面活性剂，80℃回流提取1 h，提取1次，见表1。

由表1可知，同样条件下，所采用的表面活性剂中，以吐温80提取效果最好，故选择吐温80作为该工艺研究中使用的增溶剂。

按照上述方法，以吐温80为增溶剂考察吐温80质量分数对于山楂黄酮提取率的影响，结果见图1。

由图1可知，当吐温80质量分数在2%左右时，黄酮提取率最大。

因此，选择吐温80质量分数为1%～2%作为进一步优化范围。

2.3.2 提取时间对吸光度的影响称取山楂5 g，加入10倍量质量分数为2%的吐温80水溶液，80℃回流提取1次，见图2。

由图2可以看出，随着提取时间的增加，吸光度呈先增大后减小的趋势。

综合考虑，选择提取时间1～2 h进一步优化范围。

2.3.3 料液比对吸光度的影响称取山楂5 g，加入质量分数为2%的吐温80水溶液，80℃回流提取1次，回流提取2 h，见图3。

从图3可以看出，随料液
比的增大，吸光度增大。

本着节约原则，选择料液比1∶20～1∶40作为提取黄酮的考察条件。

2.3.4 温度对吸光度的影响称取山楂5 g，加入30倍量质量分数为2%的吐温80水溶液，回流提取1次，提取2 h，见图4。

从图4可以看出，随温度的升高，吸光度增加。

选择提取温度80～100℃作为提取黄酮的考察条件。

2.3.5 提取次数对吸光度的影响称取山楂5 g，加入10倍量质量分数为2%吐温80水溶液，80℃回流提取1 h，见图5。

从图5可知，随着提取次数的增加，提取率增加，但是提取2次后，增加的不明显。

本着节约原则，选择提取2次。

2.4 正交试验
因各因素之间存在相互影响，为了获得最佳工艺条件，利用正交“均匀分散”的特点，以温度、吐温80质量分数、料液比为主要考察因素，以测得的浸提样品中黄酮含量为主要考察指标，根据单因素试验结果设计因素水平如表2所示。

选用L9（34）正交表，试验结果如表3、4所示。

由表3、4正交试验和方差分析结果得，表面活性剂提取山楂黄酮的最佳工艺条件为：提取温度为90℃，吐温80质量分数为1.5%，提取时间为1 h，提取2 次，料液比为1∶20。

2.5 对比试验
取同一批山楂粉末6份。

根据优化工艺条件，对3份山楂粉末进行总黄酮提取。

另取3份按单纯回流提取法[6]（加20倍量75％乙醇提取1 h，提取温度90℃）提取2次，分别计算提取率，试验结果见表5。

由表5可知，表面活性剂提取优化工艺稳定可靠。

用表面活性剂提取工艺比仅用乙醇提取山楂黄酮的提取率增加了16.97%。

3 分析与讨论
通过单因素和正交分析，得到表面活性剂提取山楂黄酮的最佳工艺条件为：提取温度为90℃，吐温80水溶液，质量分数为1.5%，提取时间为1 h，料液比为1∶20，提取率为4.55%。

用表面活性剂水溶液提取，提取率提高的原因可能是由于表面活性剂具有特定的双亲分子结构，可降低细胞膜与水溶液间的界面张力，更利于水溶液通过毛细管或细胞间隙渗透进入细胞壁内，溶解可溶的山楂中黄酮，使细胞内外浓度差增大，水不断渗透进入细胞组织，提高细胞内部系统含水量，从而提高了它的浸出效能和提取率。

用该方法比传统的乙醇回流提取山楂黄酮的提取率增加了16.97%。

结果表明，该法以溶有少量表面活性剂的水替代高浓度的醇或其他有机溶剂进行活性成分的提取，能大大降低提取成本，并提高提取率，是较理想的一种提取新工艺。

[参考文献]
[1]王春雷,芦柏震,侯桂兰.山楂的化学成分、药理作用及临床应用[J].海峡药学,2010,22(3):75-78.
[2]高岐,刘宏文.洋葱中总黄酮的微波提取法[J].食品工业科技,2008,29(1):218-219.
[3]陈永刚,刘晓涵,林励,等.超声波提取法提取化橘红中黄酮类物质的工艺优选[J].中药材,2009,32(1):138-141.
[4]李谦,高向涛,任玉珍,等.表面活性剂强化提取黄姜中薯蓣皂苷的研究[J].精细化工,2009,26(2):122-125.
[5]赵二劳,范建凤,张小燕.表面活性剂增效微波提取沙棘叶黄酮的研究[J].日用化学工业,2009,39(1):22-24.
[6]付起凤,康毅华,林万里,等.正交法优化山楂总黄酮的提取工艺研究[J].中医药信息,2010,27(3):65-67.。