超声波提取平卧菊三七总三萜的工艺研究

  叶芝红，林乐珍，熊红霞，郑国栋*

 江西农业大学食品科学与工程学院江西省天然产物与功能食品重点实验室(南昌330045)

摘要用超声波提取平卧菊三七总三萜，考察乙醇体积分数、超声功率、超声时间和料液比这四因素对三萜得率的影响，通过单因素试验和正交试验确定了提取的最佳工艺条件。结果表明，乙醇体积分数85%、超声时间40min、超声功率126 w、料液比1：30(g/m L)时提取效果最佳，三萜得率高达1.327 1%。

关键词平卧菊三七；总三萜；超声提取：正交设计

 平卧菊三七(Gynura procumbens( Lour. Merr.))是一种多年生菊科三七属植物，2012年5月被国家卫生部批准为新资源普通食品，生于林间溪旁坡地砂质土上，攀援于灌木或乔木上，主要分布于东南亚及我国南部和西南部地区。我国于上世纪末从马来西亚引进，在江西省都昌县等地采用无性繁殖技术进行大面积人工栽培。平卧菊三七单位产量大，成本低，是一种具有很好开发和应用潜力的食物。近代药理研究表明其具有消炎、抗癌、降压、降糖、降脂、抗菌、抗氧化。其主要活性成分有三萜类、绿原酸、黄酮类、生物碱、香豆素脂类等。

  三萜类化合物是一类基本母核由30个碳原子组成的萜类化合物，在自然界中分布很广。三萜类化合物具有广泛的生物活性，包括抗癌、抗炎、抗菌、抗病毒、保肝、抗肿瘤、镇痛、降血糖等作用。关于平卧菊三七中三萜类化合物的含量及其提取工艺的研究还鲜见报道。试验研究了超声波法提取平卧菊三七中三萜类的工艺，用可见光光度法进行测定，并运用正交试验对相关工艺参数进行优化，以确定最佳的提取条件，对平卧菊三七的进一步开发和利用提供一定的参考意义。

1  材料与方法

1.1材料与试剂

 平卧菊三七，购于江西农业大学中药园，晒干粉碎，过60目筛，放入干燥器中备用。

 齐墩果酸标准品：成都曼思特生物科技有限公司；无水乙醇、香草醛、高氯酸、冰醋酸等，均为分析纯试剂。

1.2仪器及设备

 SB3200DTDN超声波清洗机：宁波新芝生物科技股份有限公司；HH-60数显恒温磁力搅拌循环水箱：常州市国华电力仪表设备有限公司；TDL-5-A低速大容量离心机：上海安亭科学仪器厂；V5600型可见分光光度计：上海元析仪器有限公司。

1.3方法

1.3.1  工艺流程

 平卧菊三七→粉碎→过60目筛→乙醇溶解→超声提取→离心→稀释→定容→待测提取液

1.3.2平卧菊三七总三萜的提取

 称取平卧菊三七粉末0.2 g，置于试管中，加入一定量、一定体积分数的乙醇溶液，在一定功率超声波处理一定时间，按相应料液比进行萃取。将不同条件下超声萃取的提取液按3 000 r/min进行离心15 min。每份样液分别吸取0.1 m L置于试管中，然后放在90℃水浴加热挥尽乙醇溶剂，得到平卧菊三七总三萜粗提物的待测样品。

1.3.3齐墩果酸标准曲线的绘制

 称取齐墩果酸标准品1.5 mg，溶解于10 m L无水乙醇中配制成0.15 mg/m L的齐墩果酸标准溶液。精确吸取0，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5和0.6 m L齐墩果酸标准溶液分别于试管中，放入90℃ 水浴加热挥尽乙醇溶剂。各试管分别加入新配制的5%香草醛一冰醋酸溶

液0.4 m L和高氯酸1 m L，置于60℃水浴加热15 min，取出流水冷却至室温，用冰醋酸定容至5.0 m L，充分摇匀，室温放置15 min，于547 nm处测定吸光度。以齐墩果酸质量m为横坐标，吸光度A为纵坐标绘制齐墩果酸标准曲线，得标准回归方程为：A=0.008 3m+0.005 7，R2=0.999 3。

1.3.4超声波提取单因素试验

 按照1.3.2中平卧菊三七三萜的提取方法，分别研究乙醇体积分数65%，70%，75%，80%，85%和90%；提取时间10，20，30，40，50和60 min;超声功率90，108, 126，144，162和180 W;料液比1：15，1:20,1:25,1:30,1:35和1:40( g/m L)等可能影响提取效果的因素做单因素试验。以总三萜提取率为考察指标，确定各因素的合适范围。在考察某一单因素对平卧菊三七总三萜得率的影响时，固定其他因素及水平，每次试验做3个平行。

1.3.5超声波提取正交优化试验

  在单因素的基础上，对乙醇体积分数、超声时间、超声功率和料液比采用正交试验L9(34)，以总三萜得率为评价指标进行工艺优化。正交设计的各因素水平见表1。

2结果与分析

2.1单因素试验对平卧菊三七总三萜得率的影响

2.1.1  乙醇体积分数对得率的影响

  从图1可知，不同的乙醇体积分数提取时三萜的得率不同，随着乙醇体积分数的增加，三萜的得率先增加后下降，当乙醇体积分数在85%时，三萜的得率最大，为1.129%。这可能是由于溶剂不同的介电性能和极性所造成的。85%体积分数的乙醇对对平卧菊三七三萜的溶出性能在所试验范围内时最好的。

2.1.2超声时间对得率的影响

 从图2可知，在超声波提取10～40 min内，三萜的得率随提取时间的延长增加，得率达到最大值1.298%；当超声时间超过40 min后，得率随时间的延长开始下降，结果表明，当提取了40 min后再延长时间得率也不会提高，反而会下降。原因可能是当超声波提取时间太短时，三萜不能全部迅速游离到溶剂中；超声波提取时间过长时，除三萜以外的醇溶性物质充分游离至溶剂中，从而与三萜竞争溶剂，使得三萜的得率下降，故超声时间以40 min为宜。

2.1.3超声功率对得率的影响

 从图3可知，功率在90～126 W范围内，随着超声功率的增大，三萜得率呈上升趋势，当超声功率大于126 W时，三萜得率迅速下降。这可能由于超声功率的增大，加强了胞内物质的释放、扩散及溶解，从而提高了三萜得率，但是随着超声功率的进一步增大，会对三萜造成一定的破坏，以致三萜的得率降低，因此，最佳的超声功率应该是126 W。

2.1.4料液比对得率的影响

 从图4可知，三萜得率随着料液比增大而迅速提高，特别是当料液比在1：15～1：25( g/m L)范围内时，溶剂比例增加对三萜得率的影响更为显著；在1：25～1：30( g/m L)时，随着溶剂比例上升三萜得率平缓提高；但是当料液比达到1：30( g/m L)后，三萜得率有下降趋势，考虑到节约经济和能源等因素，料液比在1：25～1：30( g/m L)为宜。

2.2正交试验结果与分析

 在单因素试验的基础上，按表1正交试验因素水平表优化提取条件，正交试验设计结果分析见表2—4。

 由表2正交试验极差分析可知各因素对三萜得率的影响主次顺序为：料液比>超声时间>超声功率>乙醇体积分数。由表3方差分析显示料液比、超声时间为差异极显著。从表4 Duncan多重比较可知B和D因素各水平之间的差异极显著，A和C两因素各水平间差异不显著。考虑到节约能源和经济的原因及提取效果，最佳提取工艺为：A2B2C2D2，即乙醇体积分数85%，超声时间40 min，超声功率126 W，料液比1：30( g/m L)。

2.3验证试验

 因最佳提取工艺不在正交试验处理内，故需对A2B2C2D2，即乙醇体积分数85%，超声时间40 min，超声功率126 W，料液比1：30( g/m L)，进行6次重复验证试验。平卧菊三七三萜得率分别为1.335 7%，1.323 2%,  1.331 4%,  1.328 3%,  1.321 5%和1.322 52%,其均值为1.327 1%。由此可见，经过正交试验筛选出来平卧菊三七三萜超声波提取的工艺条件合理可行，稳定可靠，具有较好的可操作性和重复性。

3结论

 以平卧菊三七为原料，乙醇为提取剂，通过单因素试验和正交试验，超声波法提取平卧菊三七中三萜的最佳工艺条件是：乙醇体积分数85%，料液比1：30(g/m L)，超声功率126 W，超声时间40 min，在此条件下进行提取，三萜得率为1.327 1%。试验优化了平卧菊三七中三萜的提取工艺，测定了其含量，为以后进一步提取分离纯化三萜提供了数据和理论依据。