黄酮提取工艺及抗氧化活性剖析

分蘖洋葱属于葱科葱属草本植物，是洋葱的一个变种，其 鳞 茎 含 有 糖 类、 蛋白质、维生素以及黄酮类化合物、硫化物、甾体 皂苷类化合物等多种成分，具有抗菌、抗肿瘤、抗 动脉硬化、降血脂、降血压、减少血栓等生物学功 能，是一种重要的药食同源植物。槲皮素、槲皮 素葡糖糖苷、山奈酚是分蘖洋葱中重要 的 黄 酮 类化合物，具有消除自由基、抑菌抗炎、降低糖 尿病和癌症发生率、保护心血管系统等广谱生理 活性。由于含量高于普通洋葱，分蘖洋葱是提取黄酮类化合物的重要原料。

供试材料为 紫 皮 分 蘖 洋 葱‘Ｍ－３’的 鳞 茎，由 哈尔滨艾利 姆 农 业 科 技 有 限 公 司 提 供。选择色泽光滑、大小均匀（横 径４．０～４．５ｃｍ）、健 康 紧 实 的 鳞 茎 洗 净，去 除 膜 质外皮和鳞茎盘，切成细丝，于６０℃烘箱内烘干， 粉碎机粉碎后过６０目筛，备用。 芦丁 标 准 品；无 水 乙 醇、亚 硝 酸 钠、硝 酸 铝、氢 氧 化 钠、磷酸、抗 环 血 酸（ＶＣ）等试剂均为市售 分析纯。 ＫＱ－５００ＤＶ 型数控超声波清洗机（昆山市超声仪器有 限 公 司）；ＵＶ－２５５０紫外可见分光光度 计（日本岛津公司）；ＭＬ－Ｔ分析天平；ＤＨＧ－９１４５Ａ 电 热 恒 温 鼓 风 干 燥 箱 （上海一 恒 科 学 仪 器 有 限 公 司）；ＦＷ－１７７中 草 药 粉碎机（天津泰斯特仪器有限公司）；ＲＥ－１３０２ＢＶ－ ＯＳＢ１２００旋转蒸发器（南京科尔仪器设备有限公 司）；Ａ１０ 超 纯 水 系 统 （美 国 Ｍｅｒｃｋ Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ公 司）；ＳＴ１６／１６Ｒ 台 式 离 心 机。

分别以料液比、乙醇体积分数、提取温度、提取 时间、超声功率作为单因素，分析各因素对分蘖洋 葱鳞茎总黄酮提取率的影响，每组试验重复３次。

１）料液比对黄酮类化合物提取率的影响：称 取１０．０ｇ分蘖洋葱鳞茎粉末６份，在设定乙醇体积分数６０％、超声功率３００ Ｗ、提 取 温 度５０ ℃、 提取时间４０ ｍｉｎ、料 液 比 分 别 为 １∶１０、１∶２０、 １∶３０、１∶４０、１∶５０、１∶６０ｇ·ｍＬ－１的条件下进 行超声辅助 提 取。加入体积分数为６０％的 乙 醇 溶液１００、２００、３００、４００、５００、６００ｍＬ，用玻璃棒搅 拌。置于超声 波 清 洗 机 内 加 热 至 ５０ ℃，４０ ｍｉｎ 后取出。４０００ｒ·ｍｉｎ－１离心５ｍｉｎ，吸取上层清 液５．０ ｍＬ，加 入 ５％ 的 ＮａＮＯ２ 溶 液 １．４ ｍＬ， 摇匀后 静 置６ｍｉｎ，加 入１０％的 Ａｌ（ＮＯ３）３ 溶 液 １．４ｍＬ，摇匀后静置６ｍｉｎ，再加入１ｍｏｌ·Ｌ－１的 ＮａＯＨ 溶液１０ｍＬ，最后用浓度５０％乙醇定容至 ５０ｍＬ，摇匀，静置１５ｍｉｎ。测５１０ｎｍ 处吸光度 并计算提取率。比较相同条件下，不同料液比对 黄酮化合物提取率的影响。

２）乙醇体积分数对黄酮类化合物提取率的影 响：称取１０．０ｇ分蘖洋葱鳞茎粉末５份，在 料 液 比１∶４０ｇ·ｍＬ－１、超 声 功 率３００ Ｗ、加 热 温 度 ５０ ℃、提 取 时 间 ４０ ｍｉｎ、分 别 加 入 ４０％、５０％、 ６０％、７０％、８０％的乙醇溶液４００ｍＬ的条件下进 行超声辅助提取。比较相同条件下，不同乙醇浓 度对提取黄酮化合物的影响。

３）提取温度对黄酮类化合物提取率 的 影 响：称取１０．０ｇ分蘖洋葱鳞茎粉 末６份，在 料 液 比１∶４０ｇ·ｍＬ－１、乙醇体积分数为６０％、超 声 功率３００ Ｗ、提 取 时 间 ４０ ｍｉｎ、分 别 加 热 至 ３０、 ４０、５０、６０、７０、８０ ℃的条件下进行超声辅助提取。 比较相同条件下，不同加热温度对黄酮化合物提 取率的影响。

４）提取时间对黄酮类化合物提取率 的 影 响：称取１０．０ｇ分蘖洋葱鳞茎粉 末６份，在 料 液 比１∶４０ｇ·ｍＬ－１、乙 醇 体 积 分 数６０％、超 声 功 率３００ Ｗ、提取温度５０ ℃、提取时间分 别 为２０、 ３０、４０、５０、６０、７０ｍｉｎ的条件下进行超声辅助提 取。比较相同条件下，不同提取时间对黄酮化合 物提取率的影响。

５）超声功率对黄酮类化合物提取率 的 影 响：称取１０．０ｇ分蘖洋葱鳞茎粉 末６份，在 料 液 比１∶４０ｇ·ｍＬ－１、乙 醇 体 积 分 数６０％、提 取 温 度５０ ℃、提取时间４０ｍｉｎ、功率分别为１００、２００、 ３００、４００、５００、６００ Ｗ 的条件下进行超声辅助提 取。比较相同条件下，不同微波功率对黄酮化合物提取率的影响。

在乙醇体积分数为６０％、超声功率为３００ Ｗ、 提取温度为５０ ℃、超声时间为４０ｍｉｎ的提取条 件下，不同料液比影响分蘖洋葱总黄酮的提取率 （图１Ａ）。在料液比为１∶１０～１∶４０ｇ·ｍＬ－１范 围内，总黄酮提取率随溶剂量的增加而显著增大。 料液比为１∶４０ ｍＬ·ｇ－１时提取率达到最大值 （３．５７２５％）。当溶剂量超过１∶４０ｇ·ｍＬ－１时， 黄酮得率反而减少。其原因可能是在适宜的料液 比范围内，溶质细胞分散好，加热效率高，有利于 细胞破碎和胞内物质的释放。过高或过低，都不 利于细胞对微波能吸收，而且，在溶质浓度过低情 况下会增加杂质的溶出量。表明料液比对总黄酮 提取率有显著影响，因此选择料液比１∶３０、１∶ ４０、１∶５０ｇ·ｍＬ－１进行响应面优化试验。 ２．１．２ 乙醇体积分数对黄酮类化合物提取率的影响。

在料液比为１∶４０ｇ·ｍＬ－１、乙醇体积分数 为６０％、提取温度为６０℃、超声时间为４０ｍｉｎ条 件下，在超声功 率 低 于３００ Ｗ 范 围 内，黄 酮 提 取 率随功率的增强而增加；超过３００ Ｗ 则总黄酮提 取率下 降（图１Ｅ）。在３００ Ｗ 以 下，通 过 超 声 波 热效应破坏细胞壁，使黄酮类化合物迅速分离出 来。但是，超声 功 率 超 过３００ Ｗ 时，总 黄 酮 提 取 率反而下降，可能是较强的超声功率引起溶剂挥 发、温度升高，减少了黄酮类化合物的析出，同时 也能破坏部分黄酮类化合物的分子结构。表明超 声功率对总黄酮提取率有显著影响，因此选择超 声功率２００、３００、４００ Ｗ 进行响应面优化试验。

植物总黄酮类化合物的提取方法有 很 多，该 研究采用响应面分析法优化了分蘖洋葱鳞茎总黄 酮类化合物的超声波辅助提取工艺条件，试验结 果表明，当料液比为１∶４５ｇ·ｍＬ－１、乙醇体积分 数为６０％、超声功率为３１０ Ｗ、提取温度为４８ ℃、 提取时间为４０ｍｉｎ时，总黄酮类化合物的实际提 取率达到（３．５８４±０．０８５）％，高于李鹏 ３．３６％ 的试验结果，而且提取工艺条件也存在较大差异。 事实上，不同研究者用相同提取工艺获得最佳工 艺条件存在差异。例如，同样以洋葱皮为材料、乙醇为提取 剂，刘 姝 辰 等提出的最佳工艺是乙 醇浓度７５％、料 液 比１∶２０ｇ·ｍＬ－１、提 取 温 度 ５５ ℃、提取时 间５ｈ；而 李 玉 邯 等提 出 的 最 佳 工艺是乙醇 浓 度８０％、料 液 比１∶３５ｇ·ｍＬ－１、 提取温度７０ ℃、提 取 时 间５０ ｍｉｎ。可 能 与 试 验 材料品种、产地以及实验室条件有关。该研究只 是利用一种分蘖洋葱品种优化了超声波辅助提取 法提取工艺，有必要利用不同产地不同品种分蘖 洋葱，比较不同提取方法例如微波辅助法、乙醇回 流法等的提取效果，探讨提取工艺与品种类型、产地的关联。