CN112353824A - 一种草麻黄根多酚超声提取工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种草麻黄根多酚超声提取工艺，涉及植物多酚提取的技术领域。所述提取工艺包括以下步骤：（1）将草麻黄根经过预处理后，再与溶剂进行混匀获得混合液；（2）将混合液先进行水浴后，再进行超声提取；（3）超声提取完成后，分离获得草麻黄根多酚。本发明采用超声提取法代替传统的浸泡提取法提取草麻黄根中多酚物质，此方法具有工艺简单、回收率高、损耗小，且提取过程中仅添加了乙醇，避免了对环境造成的污染，在安全无害的前提下成功提取了草麻黄根中的多酚物质，提取率高，具有良好的推广价值。

Description

一种草麻黄根多酚超声提取工艺
技术领域
本发明涉及植物多酚提取的技术领域，具体涉及一种草麻黄根多酚超声提取工艺及其提取获得的草麻黄根多酚。
背景技术
草麻黄根是草麻黄的干燥根及根茎，《本草纲目》中记载：“麻黄发汗之气、驶不能御、而根节止汗、效如影响。物理之妙，不可测度如此。自汗有风湿、伤风、风温、气虚、血虚、脾虚、阴虚、胃热、痰饮、中暑、亡阳、柔痓诸症，皆可随证加而用之”。草麻黄根主要生长在贫瘠、干旱、盐渍化程度较高的环境中。
多酚指包括单宁及相关化合物和聚黄烷醇类两大基本类型的化合物的总称。多酚物质是植物的次生代谢产物，主要存在于植物体内，如植物的皮、根、木、叶、果中。多酚作为一类重要的生理活性物质，具有预防龋齿、抗辐射、抑菌活性、抗氧化性、预防心血管疾病、抗突变等多种功效。
但目前提取草麻黄根中多酚一般采用传统浸泡提取法，该提取方法提取效果不佳，目的成分含量低、杂质多。因此，寻求一种快速及简单的从草麻黄根中提取多酚的方法十分必要。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种草麻黄根多酚超声提取工艺，克服了现有技术中草麻黄根多酚提取工艺中存在的提取效果不佳，目的成分含量低、杂质多等缺点。
本发明的目的之二在于提供上述提取工艺所制备的草麻黄根中的多酚。
为实现上述目的，本发明采用了下述的技术方案：
本发明第一方面提供了一种草麻黄根多酚超声提取工艺，包括以下步骤：
（1）将草麻黄根经过预处理后，再与溶剂进行混匀获得混合液；
（2）将混合液先进行水浴后，再进行超声提取；
（3）超声提取完成后，分离获得草麻黄根多酚。
本发明采用超声辅助提取法代替传统的浸泡提取法提取草麻黄根中多酚物质，大大缩短了草麻黄根中多酚物质的提取时间，提高了提取率和提取效率。
进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述步骤（1）中的预处理包括干燥和粉碎过筛；
优选地，草麻黄根干燥后粉碎过10-100目筛，更优选60目筛。
将草麻黄根经过干燥和粉碎预处理后，再进行多酚物质的提取，便于草麻黄根中的多酚溶解于溶剂（乙醇）中，提高草麻黄根中提取的多酚的浓度。
进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述步骤（1）中的溶剂为乙醇；所述乙醇的体积分数为0-100%，更优选30-80%。
乙醇的体积分数可以为但不限于0%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%，优选30-80%，更优选50%。
进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述步骤（1）中，草麻黄根与乙醇的料液比为1：10-100g/ml，优选1：50-100g/ml，更优选1：80g/ml。
草麻黄根粉末与乙醇的质量比称为料液比，优选料液比，使乙醇溶剂与待提取样品之间的比例更适合，更好的提高草麻黄根多酚提取率。
进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述步骤（2）中，水浴温度为25-70℃，和/或水浴时间为10-60min。
优选水浴温度和时间，使草麻黄根多酚更快更多地溶解于乙醇溶剂中。
进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述步骤（3）中，超声温度为25-90℃，和/或超声时间为5-45min；优选地，超声温度为75-90℃，和/或超声时间为10-20min。
进一步，在本发明提供的技术方案的基础上，所述步骤（3）中，分离采用离心的方式；优选地，离心速度为3000-4000rpm。
进一步，所述草麻黄根多酚超声提取工艺还包括绘制标准曲线，用于多酚含量的测定的步骤；
优选地，以没食子酸为标准品绘制标准曲线，采用分光光度法实验结果绘制标准曲线；
优选地，标准曲线的线性方程为y=49.955x-0.0003，R2=0.9998，式中，y为吸光值，x为质量浓度。
在本发明一种优选地实施方式中，草麻黄根多酚超声提取工艺包括以下步骤：
（1）将草麻黄根经过自然干燥和粉碎过10-100目筛后，再与乙醇按料液比1：10-100g/ml混匀获得混合液；
（2）将混合液先在温度25-70℃下进行水浴10-60min，再在25-90℃下进行超声提取5-45min；
（3）超声提取完成后，3000-4000rpm离心分离获得草麻黄根多酚。
本发明第二方面提供了一种草麻黄根多酚，采用所述的超声提取工艺获得。
本发明采用上述技术方案具有以下有益效果：
（1）本发明通过超声提取法，从草麻黄根中成功提取出多酚，工艺简单，草麻黄根多酚的提取率高达49.20mg/g，提取过程中超声时间、超声温度、乙醇浓度以及料液比对于多酚提取率都存在显著性的影响。
（2）本发明的超声提取工艺代替传统的浸泡提取法，大大缩短了草麻黄根中多酚物质的提取时间，提高了提取率和提取效率。
（3）本发明的超声提取工艺提取过程中仅使用了乙醇，避免了添加其他有机溶剂对环境造成的污染，提取过程环保高效。
附图说明
图1所示为实施例1绘制的标准曲线；
图2为实施例2-6中超声时间对草麻黄根中多酚提取率的影响曲线图；
图3为实施例7-12中超声温度对草麻黄根中多酚提取率的影响曲线图；
图4为实施例13-17中乙醇浓度对草麻黄根中多酚提取率的影响曲线图；
图5为实施例18-26中料液比对草麻黄根中多酚提取率的影响曲线图。
具体实施方式
除非另有定义，本发明中所使用的所有科学和技术术语具有与本发明涉及技术领域的技术人员通常理解的相同的含义。
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下面结合具体实施例详细描述本发明，这些实施例用于理解而不是限制本发明。
实施例1标准曲线绘制
（1）标准溶液的配制：准确称取3mg没食子酸标准样品，先用少量乙醇溶解，再用蒸馏水定容至30mL，配制成0.1mg/mL没食子酸标准溶液。
（2）标准曲线绘制：分别取1、2、3、4、5、6mL没食子酸标准溶液定容至25mL，配制成质量浓度为4、8、12、16、20、24ug/mL标准溶液。分别取1mL标准溶液、1mL福林酚试剂、2mL10%碳酸钠混匀，25℃避光反应1h。
（3）在765nm处测吸光度值，以吸光值A为纵坐标，以没食子酸的质量浓度为横坐标绘制没食子酸标准曲线，得到线性回归方程y=49.955x-0.0003，R2=0.999，见图1；并根据标准曲线计算多酚含量（mg/g）。
实施例2-6
一种草麻黄根多酚超声提取工艺，包括以下步骤：
（1）预处理：将草麻黄根自然风干，粉碎后，过60目筛，贮于棕色瓶中，在干燥、避光的环境中保存放置；
（2）提取：称取草麻黄根粉1g置于50ml离心管中，料液比为1:50（g/ml），加入乙醇浓度为60%，50℃水浴1h，振荡后进行超声，实施例2-6中超声时间分别为5min、15min、25min、35min、45min，超声温度为30℃，离心取上层清液，得提取液；
（3）分别准确吸取所得草麻黄根提取液1.0ml于3个10ml的试管中，依次加入1mL福林酚试剂、2mL 10%碳酸钠混匀，25℃避光反应1h，稀释10倍后，在765 nm处测吸光度值，根据实施例1的没食子酸标准曲线计算多酚含量，超声时间对草麻黄根多酚提取率的影响结果见图2和表1。
表1
组别 超声时间（min） 多酚浓度（mg/g）
实施例2 5 30.02
实施例3 15 31.94
实施例4 25 29.78
实施例5 35 30.70
实施例6 45 31.14
由图2和表1可知，在其他影响因素不变的情况下，实施例2-6中超声时间从5-45min，随着超声时间的增加，草麻黄根中多酚含量也不断溶出，15min超声后多酚含量最高，25min后多酚得率增加缓慢。
实施例7-12
一种草麻黄根多酚超声提取工艺，包括以下步骤：
（1）同实施例2；
（2）提取：称取草麻黄根粉1g置于50ml离心管中，料液比为1:50（g/ml），加入乙醇浓度为60%，50℃水浴1h，振荡后进行超声，超声时间15min，实施例7-12中超声温度分别为25、40、55、70、80、90℃，离心取上层清液，得提取液；
（3）与实施例2的操作相同，根据实施例1没食子酸标准曲线计算多酚含量，超声温度对草麻黄根多酚提取率的影响结果见图3和表2。
表2
组别 超声温度(℃) 多酚浓度（mg/g）
实施例7 25 36.81
实施例8 40 36.60
实施例9 55 36.16
实施例10 70 36.56
实施例11 80 37.93
实施例12 90 38.53
由图3和表2得，在其他影响因素不变的情况下，实施例7-12超声温度从25-55℃时多酚提取率趋于平缓，效果不明显，55℃以后，提取率显著增加，因为高温可以提高溶质多酚的扩散速率，从而增加了提取速率。
实施例13-17
一种草麻黄根多酚超声提取工艺，包括以下步骤：
（1）同实施例2；
（2）提取：称取草麻黄根粉1g置于50ml离心管中，料液比1:20，超声时间15min，超声温度30℃，实施例13-17中乙醇浓度分别为0、30、60、80、100%，得提取液；
（3）与实施例2的操作相同，根据实施例1没食子酸标准曲线计算多酚含量，乙醇浓度对草麻黄根多酚提取率的影响结果见图4和表3。
表3
组别 乙醇浓度（%) 多酚浓度（mg/g）
实施例13 0 11.20
实施例14 30 18.41
实施例15 60 18.36
实施例16 80 17.84
实施例17 100 15.08
由图4和表3可得，在其他影响因素不变的情况下，实施例13-17中乙醇溶液浓度在0-100%，提取率呈先上升后缓慢下降的变化趋势，在乙醇浓度为30%时，多酚提取率最高，乙醇浓度超过60%以后，提取率反而下降，有一部分原因是在高浓度乙醇中中部分杂质也被析出，遏制了多酚溶出。
实施例18-26
一种草麻黄根多酚超声提取工艺，包括以下步骤：
（1）同实施例2；
（2）提取：称取草麻黄根粉1g置于50ml离心管中，超声时间15min，超声温度30℃，乙醇浓度60%，实施例18-26中的料液比分别为1:10、1:20、1:30、1:40、1:50、1:60、1:75、1:85、1:100g/ml，得提取液；
（3）与实施例2的操作相同，根据实施例1没食子酸标准曲线计算多酚含量，料液比对草麻黄根多酚提取率的影响结果见图5和表4。
表4
Figure DEST_PATH_IMAGE002
由图5和表4可知，在其他影响因素不变的情况下，实施例18-26中料液比在1：10-100g/ml间，随着料液比的提高，多酚的提取率也随之上升；当料液比超过1：75时，继续提高溶剂用量，多酚得率的幅度反而呈下降趋势，说明当料液比达到1:75时，原料中大部分的多酚已经被提取出来了。
对比例
一种草麻黄根多酚超声提取工艺，用传统的浸泡提取方法，最佳工艺条件进行4次验证试验，乙醇浓度60%，料液比1:30，浸泡时间15min，得提取液。
分别准确吸取所得草麻黄根提取液1.0ml于4个10ml的试管中，依次1mL福林酚试剂、2mL10%碳酸钠混匀，25℃避光反应1h，稀释10倍后，在765 nm处测吸光度值，根据图1没食子酸标准曲线计算多酚含量，传统浸泡提取对草麻黄根多酚提取率的影响结果表5。
表5
Figure DEST_PATH_IMAGE004
结果显示，传统浸泡提取草麻黄根多酚平均提取率为23.78mg/g，RSD为0.82%。
实施例27
根据实施例1-26中草麻黄根多酚超声提取工艺中的影响因素和获得的多酚的浓度，选取超声时间10min、15min、20min，超声温度75℃、80℃、90℃，料液比1:70、1:75、1:80（g/ml），乙醇浓度30%、40%、50%进行四因素三水平正交实验，提取工艺的操作步骤参考实施例2，正交实验结果见表6。
表6
Figure DEST_PATH_IMAGE006
由表6可知，各因素对结果影响最大的水平如下：超声时间10min,料液比1:80，乙醇浓度50%，超声温度90℃。同时因为超声时间的极差最小，因此对整个实验的影响最小。
表7方差分析表
因素 偏差平和和 自由度 F比 F临界值 显著性
超声时间 8.879 2 0.494 4.460
料液比 15.209 2 0.846 4.460
乙醇浓度 25.790 2 1.435 4.460
超声温度 22.012 2 1.225 4.460
误差 71.89 8 - -
由表6和表7分析得，各个单因素对草麻黄根多酚提取率的影响从小到大分别为：超声时间<料液比<超声温度<乙醇浓度。超声提取的最优工艺参数为乙醇浓度是50%，超声温度90℃，料液比是1∶80，超声时间是10min。在该参数下，提取率为52.64mg/g。按最佳工艺条件进行了3次验证试验，表8的结果显示，草麻黄根多酚平均提取率为49.20mg/g，RSD为1.94%。
表8
工艺 平均提取率（mg/g） RSD（%）
超声辅助提取法 49.20 1.94
传统浸泡提取法 23.78 0.82
相差 25.42 -
从表8中可以看出，采用本发明提供的超声辅助法提取的草麻黄根中多酚物质的提取率远远高于对比试验中采用传统浸泡提取法的提取率，提高了106.89%，大大缩短了草麻黄根中多酚物质的提取时间，提高了提取率和提取效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种草麻黄根多酚超声提取工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将草麻黄根经过预处理后，再与溶剂进行混匀获得混合液；
（2）将混合液先进行水浴后，再进行超声提取；
（3）超声提取完成后，分离获得草麻黄根多酚。
2.根据权利要求1所述的提取工艺，其特征在于，所述步骤（1）中的预处理包括干燥和粉碎过筛；
优选地，草麻黄根干燥后粉碎过10-100目筛，更优选60目筛。
3.根据权利要求1所述的提取工艺，其特征在于，所述步骤（1）中的溶剂为乙醇；
优选地，所述乙醇的体积分数为0-100%，更优选30-80%。
4.根据权利要求3所述的提取工艺，其特征在于，所述步骤（1）中，草麻黄根与乙醇的料液比为1：10-100g/ml，优选1：50-100g/ml，更优选1：80g/ml。
5.根据权利要求1所述的提取工艺，其特征在于，所述步骤（2）中，水浴温度为25-70℃，和/或水浴时间为10-60min。
6.根据权利要求1所述的提取工艺，其特征在于，所述步骤（3）中，超声温度为25-90℃，和/或超声时间为5-45min；
优选地，超声温度为75-90℃，和/或超声时间为10-20min。
7.根据权利要求1所述的提取工艺，其特征在于，所述步骤（3）中，分离采用离心的方式；
优选地，离心速度为3000-4000rpm。
8.根据权利要求1-7任一项所述的提取工艺，其特征在于，还包括绘制标准曲线，用于多酚含量的测定的步骤；
优选地，以没食子酸为标准品绘制标准曲线，采用分光光度法实验结果绘制标准曲线；
优选地，标准曲线的线性方程为y=49.955x-0.0003，R2=0.9998，式中，y为吸光值，x为质量浓度。
9.根据权利要求1-7任一项所述的提取工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将草麻黄根经过自然干燥和粉碎过10-100目筛后，再与乙醇按料液比1：10-100g/ml混匀获得混合液；
（2）将混合液先在温度25-70℃下进行水浴10-60min，再在25-90℃下进行超声提取5-45min；
（3）超声提取完成后，3000-4000rpm离心分离获得草麻黄根多酚。
10.一种草麻黄根多酚，其特征在于，采用权利要求1-9任选所述的超声提取工艺获得。
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