結(jié)果分析與討論

２．１　虎杖中總黃酮提取的單因素實(shí)驗(yàn)

２．１．１　乙醇濃度的影響

　　根據(jù)黃酮類化合物的醇溶性特點(diǎn)，兼顧實(shí)驗(yàn)成本以及安全環(huán)保，選擇乙醇作為提取劑，調(diào)節(jié)乙醇濃度使其極性與黃酮類化合物相近，從而使得

黃酮類化合物在提取溶劑中達(dá)到最大溶解度。在料液比１∶３０的條件下分別用不同濃度的乙醇溶液在超聲溫度５０℃提取３０ｍｉｎ。結(jié)果見

圖２。圖２　乙醇濃度對提取率的影響Ｆｉｇ．２?。牛妫妫澹悖簟。铮妗。澹簦瑁幔睿铮臁。悖铮睿悖澹睿簦颍幔簦椋铮睢。铮睢。簦瑁濉。澹簦颍幔悖簦椋铮睿颍幔簦椋铩。铮妗。簦铮簦幔臁。妫欤幔觯铮睿铮椋洌笥蓤D２可知，當(dāng)乙醇濃度為８０％時(shí)，總黃酮的提取率最高，隨后出現(xiàn)下降。這是由于過高濃度的乙醇會(huì)增加其它一些醇溶性雜質(zhì)、色素等物質(zhì)的溶出量，從而導(dǎo)致黃酮類化合物的提取純度下降，影響提取率。綜合考慮實(shí)驗(yàn)成本和提取物純度對提取率的影響２個(gè)因素，乙醇濃度最好控制在７０％左右為宜［１３－１７］。

２．１．２　超聲作用時(shí)間的影響

在超聲功率１２０ Ｗ、乙醇濃度７０％、超聲溫度５０℃、料液比１∶３０的條件下，不同的超聲作用時(shí)間對提取率的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如圖３所示。由圖３可知，超聲作用３０ｍｉｎ時(shí)，提取率最高。之后，隨著作用時(shí)間的增加，提取率出現(xiàn)下降。這主要是因?yàn)樵诔暡ㄝo助萃取過程中，黃酮類物質(zhì)從虎杖根莖中溶解到溶劑中需要一定的時(shí)間，在連續(xù)超聲作用下，虎杖細(xì)胞的破裂越來越完全，黃酮類完全進(jìn)入到提取液中，提取率也會(huì)隨之提高，但是隨著時(shí)間的延長，產(chǎn)生的熱能使溶液溫度上升，溶劑揮發(fā)，并且可能造成部分黃酮類物質(zhì)被氧化，致使總黃酮提取率下降。因此最佳超聲輔助作用時(shí)間以３０ｍｉｎ為宜。圖３　超聲時(shí)間對黃酮提取率的影響

Ｆｉｇ．３?。裕瑁濉。澹妫妫澹悖簟。铮妗。洌椋妫妫澹颍澹睿簟。澹簦颍幔悖簦椋铮睢。簦椋恚濉。铮睢。簦瑁?

ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ?。颍幔簦椋铩。铮妗。簦铮簦幔臁。妫欤幔觯铮睿铮椋洌?

２．１．３　超聲輔助作用溫度的影響

圖４　超聲溫度對黃酮提取率的影響Ｆｉｇ．４　Ｅｆｆｅｃｔ?。铮妗。簦澹恚穑澹颍幔簦酰颍濉。铮睢。簦瑁濉。澹簦颍幔悖簦椋铮睢。颍幔簦椋铮铮妗。簦铮簦幔臁。妫欤幔觯铮睿铮椋洌笤诔暪β剩保玻?Ｗ、乙醇濃度７０％、超聲作用時(shí)間３０ｍｉｎ、料液比１∶３０條件下，不同溫度對總黃酮提取率的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖４所示。圖４表明，在溫度為５０℃時(shí)，虎杖總黃酮的提取率達(dá)到最大值，此后隨溫度升高總黃酮提取率呈下降的趨勢。這是由于高溫加快了黃酮類化合物溶解到乙醇提取劑之中，出現(xiàn)提取率隨之提高現(xiàn)象；但是，當(dāng)提取溫度超過一定值時(shí)，出現(xiàn)提取率下降是由于溫度過高造成溶劑的揮發(fā)與損失，同時(shí)可能導(dǎo)致黃酮類分子的分解或者轉(zhuǎn)化所致。綜合考慮以上兩方面的因素，超聲提取溫度

以５０℃為宜［１３－１７］。

２．１．４　料液比的選擇

料液比即原料（虎杖）與提取溶劑（不同濃度的乙醇）的比例（為便于換算，使用質(zhì)量／體積比即（ｍ／Ｖ）。一般來講，黃酮類物質(zhì)的溶出量會(huì)隨著溶劑的用量增大而增加，提取率升高，提取效果也會(huì)更好。但是，料液比過大不僅會(huì)造成溶劑浪費(fèi)，而且也同時(shí)出現(xiàn)黃酮類物質(zhì)的回收困難等問題。因此，從節(jié)約原料、降低成本、縮短工藝流、提高工作效率等綜合因素考慮，在實(shí)驗(yàn)中對料液比進(jìn)行研究，選擇最佳料液比不僅十分必要、而且非常重要。為了探討最佳料液比，本實(shí)驗(yàn)在超聲功率１２０Ｗ、乙醇濃度７０％、超聲溫度５０℃、不同料液比的條件下超聲輔助提?。常埃恚椋?，對于總黃酮的提取率實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖５。圖５　料液比對總黃酮提取率的影響Ｆｉｇ．５?。裕瑁濉。澹妫妫澹悖簟。铮妗。螅铮椋欤洌欤椋瘢酰椋洌ǎ恚郑颍幔簦椋铩。铮睢。簦瑁澹澹簦颍幔悖簦椋铮睢。颍幔簦椋铩。铮妗。簦铮簦幔臁。妫欤幔觯铮睿铮椋洌?

由圖５可知，當(dāng)料液比為１∶２０時(shí)總黃酮提取率已經(jīng)達(dá)到較大值，再繼續(xù)增大溶劑比例，對于總黃酮類物質(zhì)的提取率提高不明顯，因此，選擇最

佳的料液比為１∶２０（ｍ／Ｖ）即可。

２．２　正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)［１８－２６］

２．２．１　正交實(shí)驗(yàn)的因素與水平為４因素與３水平，詳見表１。

表１　超聲提取的正交實(shí)驗(yàn)因素水平表Ｔａｂｌｅ　１?。希颍簦瑁铮纾铮睿幔臁。簦澹螅簟。妫幔悖簦铮颍蟆。幔睿洹。欤澹觯澹欤蟆。铮?

ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ水平因素Ａ 乙醇濃度／％Ｂ 超聲時(shí)間／ｍｉｎＣ 溫度／℃Ｄ 料液比（ｍ／Ｖ）

１?。叮怠。玻怠。矗啊。薄茫玻?

２?。罚啊。常啊。担啊。薄茫常?

３?。罚怠。常怠。叮啊。薄茫矗?

２．２．２　正交實(shí)驗(yàn)方案與結(jié)果

根據(jù)正交試驗(yàn)表，結(jié)合表１的正交實(shí)驗(yàn)因素和水平，Ｌ９（３４）正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案與實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表２。

表２　正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)Ｌ９（３４）及結(jié)果

Ｔａｂｌｅ?。病。希颍簦瑁铮纾铮睿幔臁。澹穑澹颍椋恚澹睿簦幔臁。洌澹螅椋纾睢。蹋梗ǎ常矗幔睿洹。颍澹螅酰欤簦蟆。铮妗。酰欤簦颍幔螅铮睿椋恪。澹簦颍幔悖簦椋铮?

Ｎｏ．因素Ａ?。隆。谩。奈舛龋?提取率／％

① １?。薄。薄。薄。埃玻担啊。叮矗?

② １　２?。病。病。埃玻担病。叮矗?

③ １　３?。场。场。埃玻福薄。罚玻?

④ ２　１?。病。场。埃玻罚贰。罚埃?

⑤ ２?。病。场。薄。埃玻矗贰。叮常?

⑥ ２?。场。薄。病。埃玻罚怠。罚埃?

⑦ ３?。薄。场。病。埃玻罚埂。罚保?

⑧ ３　２?。薄。场。埃玻担丁。叮担?

⑨ ３?。场。病。薄。埃玻梗病。罚矗?

Ｋ１ ６．６９?。叮福浮。叮叮贰。叮罚?

Ｋ２ ６．８２　６．４５?。罚埃薄。叮福?

Ｋ３ ７．０６　７．２３?。叮福埂。叮梗?

極差（Ｓ）０．３７?。埃罚浮。埃常础。埃玻?

Ｙ＝６．８６優(yōu)化方案Ａ３ Ｂ３ Ｃ２ Ｄ３因素排序ｂ　ａ?。恪。?

２．２．３　極差分析

由表２的極差分析得到影響提取率的因素順序?yàn)椋拢?Ａ ＞ Ｃ＞ Ｄ ，即對實(shí)驗(yàn)提取率影響的主要因素首先是超聲溫度，其次為乙醇濃度、超聲

時(shí)間，而料液比的影響很小。最佳提取工藝條件應(yīng)為Ａ３Ｂ３Ｃ２Ｄ３，即超聲波優(yōu)選提取虎杖總黃酮的最佳工藝為：乙醇濃度為７５％，超聲時(shí)間為３５ｍｉｎ，超聲溫度為５０℃，料液比１∶４０。由于最佳組合不在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，需要通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行驗(yàn)證。

２．３　驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

為了驗(yàn)證優(yōu)化提取條件的可靠性，選乙醇溶劑濃度為７５％，料液比１∶４０，提取溫度為５０℃，超聲輔助提取時(shí)間為３５ｍｉｎ進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，重復(fù)３次，其虎杖總黃酮的平均提取率為７．６８％，確實(shí)優(yōu)于其他條件。

４　結(jié)論

（１）通過正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得到各因素對虎杖黃酮提取率影響程度大小依次為：超聲時(shí)間＞乙醇濃度＞超聲溫度＞料液比；

（２）虎杖總黃酮的最佳提取工藝為：乙醇濃度７５％、超聲溫度５０℃、超聲作用時(shí)間３５ｍｉｎ、料液比１∶４０，在該條件下虎杖總黃酮提取率可以達(dá)到７．６８％。

（３）本實(shí)驗(yàn)方法與傳統(tǒng)的醇溶劑浸提法相比，操作時(shí)間明顯縮短，具有省時(shí)、低成本、節(jié)能、污染少等優(yōu)勢。

（４）根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，虎杖產(chǎn)地不同，總黃酮含量有所差異［２６］。由于目前尚未看到福建寧化所產(chǎn)的虎杖總黃酮含量測定的相關(guān)報(bào)道，所以本實(shí)驗(yàn)方法所得結(jié)果為開發(fā)利用福建寧化虎杖，從中提取總黃酮奠定了理論基礎(chǔ)，也為工業(yè)化開發(fā)利用該資源提供相關(guān)參考，但是放大實(shí)驗(yàn)和向

工業(yè)化生產(chǎn)推進(jìn)還有許多工作需要深入研究。