浅析超声波法乙醇提取山楂叶黄酮

称取2.0g剪碎的山楂叶于100mL圆底烧瓶中，按一定的料液比加入乙醇提取剂，在搅拌条件下，将圆底烧瓶置于超声波仪中用超声波处理一定时间后过滤，残渣用相应的提取剂洗涤3次，合并滤液，定容于250mL，放置2h后，离心沉淀20min，取上层清液1mL亚硝酸钠-硝酸铝分光光度法测定吸光度，计算总黄酮提取率。

2  结果与讨论

2.1  乙醇浓度对黄酮提取率的影响

在常温下，料液比1/25，不同乙醇浓度的条件下，进行超声波处理20min，结果见图1。从图1可知，乙醇浓度在50% ~70%时，有较高的提取率。乙醇浓度大于70%以后，黄酮提取率大幅度降低。较高乙醇浓度有利于提高黄酮提取率，但高浓度乙醇使其他醇溶性杂质的溶出增多，有效成分溶出减少。

2.2  超声波处理时间对黄酮提取率的影响

在常温下，乙醇浓度60%，料液比1/25，搅拌条件下做不同超声波处理时间对黄酮提取率的影响实验。结果如图2，提取时间在15至45min之间提取率随时间的延长而提高，45min后基本达到平衡。

2.3  最佳提取条件的确定

为了获得以乙醇作为提取剂时，超声提取山楂叶中黄酮的最佳工艺条件，利用正交法“均衡分散”的特点，以不同的乙醇浓度，不同的处理时间，不同的料液比为主要考察因素，以浸取样品中总黄酮的提取率为主要考察指标，确定最佳提取条件。

表1  正交因子水平表

因子            乙醇浓度/%          时间/min            料液比（W/V） 水平                      A                  B                       C

1                     50                 45                     1/25 2                     60                 30                     1/20 3                     70                 15                     1/30

按表1的正交因子水平设计L₉(3⁴)正交实验，实验设计与结果见表2。

表2  正交实验方案及实验结果

因子    A                  B                       C        提取率/% 水平

1                                                     1                  1                       3          88.18 2                                                     1                  2                       1          85.29 3                                                     1                  3                       2          68.96 4                                                     2                  1                       2          87.22 5                                                     2                  2                       3          70.25 6                                                     2                  3                       1          65.92 7                                                     3                  1                       1          66.41 8                                                     3                  2                       2          58.12 9                                                     3                  3                       3          57.85 k1                  242.43           241.81               217.62 k2                 223.39           213.66               214.30 k3                182.38           192.73               217.44 R                    60.05            49.08                 3.30

从表2的正交实验数据及计算结果可知，极差值反映的因子影响顺序为A>B>C，乙醇浓度对提取率影响最大，其次是超声波提取时间，料液比的影响最小。对于A因素有K₁>K₂>K₃，对于B因素有K₁>K₂>K₃，对于C因素有K₁>K₃>K₂，由此可确定最佳条件为A₁B₁C₁，即乙醇浓度50%，超声波作用时间45min，料液比为1/25。再按A₁B₁C₁条件进行3次平行实验，结果见表3。

表3  A₁B₁C₁条件时超声波作用下黄酮提取率

实验               1             2                3               平均值

提取率/%         93.73          89.22            91.23              91.39

由表3知：A₁B₁C₁条件下黄酮提取率确实高于表2中每一项实验结果，A₁B₁C₁为最佳选择。

2.4  超声波提取法与常规索氏提取法的比较

A₁B₁C₁优化条件下超声波提取与传统索氏回流提取结果如表4。

表4  索氏提取与A₁B₁C₁下超声波提取结果比较

提取方法        山楂叶重/g      料液比（W/V）    提取时间/min     黄酮得率/%

索氏提取法         2.0             1/50              180             4.10 超声波提取         2.0             1/25              45              4.24

由表4可知，常规索氏提取120min与超声波提取45min得率相近，可看出超声波处理时间比索氏提取大大减少，而且超声波提取的料液比为1/25，与索氏提取相比，所用溶剂量减少。上述结果说明，利用超声波提取，可以大量节省溶剂使用量和提取时间，且能达到较高的提取率。因此，用超声波提取法是一种较为理想的方法。它与目前公认效果较好的索氏提取法相比，具有省时，节能，高效的优点,可以大大降低生产成本。

3  结论

超声波能够提高乙醇提取黄酮的效率，达到省时、高效、节能的目的。实验范围内，超声波提取山楂叶中黄酮的最佳工艺条件为：乙醇浓度50%，超声波作用时间45min，料液比为1/25。此时提取率为91.39%。

参考文献

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