【化学论文】响应曲面法优化葎草总黄酮提取工艺研究

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1、【化学论文】响应曲面法优化葎草总黄酮提取工艺研究摘要葎草(Humulusscandens)为一年生或多年生蔓性桑科植物,具有清热解毒、消肿、利尿的功效，其主要功效成分为黄酮类化合物。为了提高葎草总黄酮的利用率，本实验选定乙醇浓度、液料比和提取时间3个因素进行单因素试验，在单因素试验的基础上，采用响应曲面法的中心组合试验设计，优化葎草总黄酮的超声波—微波协同提取工艺。单因素试验结果显示：葎草总黄酮超声波—微波协同提取的最佳乙醇浓度为40%，最佳液料比为40：1，最佳提取时间是20min。通过中心组合设计建立总黄酮提取率的二次回归方程，

2、得到葎草总黄酮超声波—微波协同提取的最佳工艺条件为：乙醇浓度42%，液料比40:1，提取时间22min。该条件下总黄酮提取率预测值为3.537%。采用上述工艺条件对葎草总黄酮提取效果进行验证，验证值为3.472%。本实验优化了葎草总黄酮的提取工艺，对提高葎草资源的综合利用率和利用价值具有较大的现实意义。关键词：葎草；总黄酮；超声波—微波协同提取；响应曲面法；优化1前言1.1葎草生物学特性及分布葎草，又称拉拉秧，桑科葎草属，一年生或多年生蔓性草本。茎淡绿色，长达数米，有纵条棱，茎棱和叶柄上有短倒向钩刺。单叶对生；叶柄长5-20cm，有

3、倒向短钩刺，稍有6条棱；掌状叶5-7深裂，直径约5-15cm，裂片卵形或卵状披针形，边缘有锯齿，先端急尖或渐尖，上面有粗刚毛，下面有细油点，脉上有硬毛。花单性，雌雄异株；雌花每2朵具1苞片，苞片卵状披针形，被白色刺毛和黄色小腺点，花被片1，灰白色，紧包雌蕊，子房单一，上部突起，疏生细毛；雄花序为圆锥花序，雌花序为短穗状花序；雄花小，具花被片5，黄绿色，雄蕊5，花丝丝状，短小。瘦果淡黄色，扁球形；果穗绿色，近球形。花期6-10月，果期8-11月。可入药。生于沟边、路旁、荒地。中国除新疆、青海、西藏外，其他各省区均有分布；俄罗斯、朝鲜、

4、日本也有分布[1]。1.2葎草主要成分以及药用价值葎草全草中主成分为黄酮类化合物，已分离出秋英甙、木犀草素-7-葡萄糖甙及牡荆素[2]。另含胆碱及天门冬酰胺、挥发油[3]。挥发油中主成分为β-葎草烯、石竹烯、α-古巴烯、α-芹子烯、β-芹子烯、γ-毕澄茄烯以及、苯乙醇等[4]。葎草入药历史悠久，《本草正义》中有记载：“葎草，苦寒泄降，主湿热壅塞之实症，亦可为外疡阳毒之外敷药。”《唐本草》对葎草的功用有“主五淋，利小便，止水痢，除疟，虚热渴，煮汁及生汁服之”的记载。《本草纲目》也有“润三焦，消五谷，益五脏，除九虫，辟温疫，敷蛇、蝎伤”

5、的记载。可见，葎草具有清热解毒、利尿通淋的功效，对肺热咳嗽、肺痈、虚热烦渴、热淋、水肿、小便不利、湿热泻痢、热毒疮疡、皮肤瘙痒等疾病有较好的疗效。1.3植物总黄酮的研究进展近年来国内外对银杏类黄酮、茶多酚等的营养性和药理的广泛深入的研究和临床试验，证实类黄酮既是药理因子，又是重要的营养因子，是一种新发现的营养素，对人体具有重要的生理保健功效。研究表明，类黄酮具有以下药理活性:（1）心血管系统活性：不少治疗冠心病有效的中成药均含黄酮类化合物，研究发现槲皮素、芦丁、葛根素以及人工合成的立可定（recordil）等均有明显的扩冠作用；木犀

6、草素、金丝桃苷、水飞蓟素、沙棘总黄酮对心肌缺血性损伤有保护作用；芦丁、槲皮素、金丝桃苷、灯盏花素、葛根总黄酮、葛根素、银杏叶总黄酮对缺血性脑损伤有保护作用；银杏叶总黄酮、大豆苷元、葛根素等对心肌缺氧性损伤有明显保护作用。此外，沙棘总黄酮、苦参总黄酮、甘草黄酮（主要为甘草素和异甘草素）具有抗心律失常作用[5]。(2)抗肿瘤活性：黄酮类化合物的抗肿瘤机制多种多样，如槲皮素的抗肿瘤活性与其抗氧化作用、抑制相关酶的活性、降低肿瘤细胞耐药性、诱导肿瘤细胞凋亡及雌激素样作用等有关；水飞蓟素的抗肿瘤活性与其抗氧化作用、抑制相关酶活性、诱导细胞周期

7、阻滞等有关[6-7]。（3）抗菌及抗病毒活性:木犀草素、黄岑苷、黄岑素等均有一定的抗菌作用[8-9]；槲皮素、二氢槲皮素、桑色素、山柰酚等具有抗病毒作用；从菊花、獐牙菜中分离得到的黄酮单体对HIV病毒有较强抑制作用，大豆苷元、染料木素、鸡豆黄素A对HIV病毒也有一定抑制作用[10]。（4）保肝活性：水飞蓟素对中毒性肝损伤、急慢性肝炎、肝硬化等有良好的治疗作用；淫羊藿黄酮、黄岑素、黄岑苷能抑制肝组织脂质过氧化、提高肝脏SOD活性、减少肝组织脂褐素形成，对肝脏有保护作用；甘草黄酮可保护乙醇所致的肝细胞超微结构的损伤等[11]。（5）抗炎

8、、镇痛活性：芦丁、羟基芦丁、二氢槲皮素等对角叉菜胶、5-HT及PGE诱发的大鼠足爪水肿、甲醛引起的关节炎及棉球肉芽肿等均有明显抑制作用；金荞麦中的双聚原矢车菊苷元有抗炎、解热、祛痰等作用；金丝桃苷及银杏叶总黄酮等有良好的镇痛作用[12